JP2014006452A - 画像形成装置およびトナー補給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
スムーズにトナー排出口の開閉を行うことができ、かつトナーの飛散を抑えることができる画像形成装置およびトナー補給装置を提供する。
【解決手段】
トナー収容部３０１と、トナー排出口３０２１が形成される開口形成部３０２と、シャッタ部３０３と、トナー収容部３０１に固定される第１係合部３０４と、シャッタ部３０３に固定される第２係合部３０５とを有するトナー補給装置３００と、第１係合部３０４を回転可能に支持する支持部材４００と、第２係合部３０５の移動を制限する移動制限部材５００とを画像形成装置１００に設け、第２係合部３０５と移動制限部材５００とを、第１係合部３０４の中心軸線Ｓ_１方向においてトナー収容部３０１よりも外方で係合させ、第１係合部３０４が回転するときに、シャッタ部３０３をトナー排出口３０２１に対して移動させる。
【選択図】 図１０

Description

本発明は、画像形成装置およびトナー補給装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、帯電装置および露光装置によって感光体の表面に静電潜像を形成し、現像装置によって感光体へトナーを供給することで静電潜像を現像してトナー像とし、トナー像を記録用紙などの記録媒体に転写し、定着装置によって記録媒体にトナー像を定着させることで、画像を形成する。このような画像形成装置では、現像の度にトナーが消費されるので、現像装置へトナーを補給するトナー補給装置が画像形成装置内に設けられる。トナー補給装置は、トナーを収容するトナー収容部を備え、トナー収容部に形成される開口であるトナー排出口からトナーを排出して、現像装置へトナーを補給する。

トナー補給装置は、トナー排出口を塞ぐためのシャッタ部材を備えており、トナー補給装置が画像形成装置に装着される前の時点では、シャッタ部材によってトナー排出口は塞がれている。トナー補給装置によるトナーの補給を可能にするためには、このシャッタ部材を移動させ、トナー排出口を開く必要があるが、そのような動作を人の手で行うと、人の手がトナーで汚染されるおそれがある。このような問題を解決するトナー補給装置として、特許文献１，２には、トナー補給装置を現像装置に臨むように取り付けることで、シャッタ部材が自動的に移動し、トナー排出口が自動的に開くように構成されたトナー補給装置が記載されている。

特開２００２−１４５３１号公報 特開２００１−８３７９２号公報

特許文献１に記載のトナー補給装置は、シャッタ部材に設けられる突起と、現像装置に設けられる弾性変形可能な係合片とが係合した状態で、トナー補給装置が平行移動することで、シャッタ部材が相対的に移動して、トナー排出口の開閉が行われる。また、特許文献１に記載の他のトナー補給装置は、弾性変形可能な係合片の代わりに、トナー排出口を塞ぐようにシャッタ部材を付勢するばねを備えている。特許文献１に記載のこれらのトナー補給装置は、トナー排出口を開閉するために、弾性変形可能な係合片やばねが設けられており、構造が複雑化している。その結果、トナー補給装置およびトナー補給装置が設けられる画像形成装置が大型化してしまう。

特許文献２に記載のトナー補給装置は、シャッタ部材の主面に臨み、トナー収容部へ向かって突出するシャッタ係合片が現像装置に設けられており、シャッタ部材がシャッタ係合片に係合した状態でトナー収容部が回転移動することで、シャッタ部材がトナー排出口に対して相対的に移動して、トナー排出口の開閉が行われる。特許文献２に記載のトナー補給装置では、トナー排出口を塞ぐシャッタ部材と係合するシャッタ係合片が、現像装置に形成される、トナー補給装置から排出されたトナーを受け入れるための開口であるトナー受入口から突出している。したがって、現像装置のトナー受入口と、トナー補給装置のトナー排出口とを近接させて配置することができず、その結果、トナー受入口とトナー排出口との間において、現像装置外表面上にトナーが溜まる。現像装置外表面上にトナーが溜まると、トナー補給装置を交換する際に、溜まったトナーが飛散し、画像形成装置内が汚染されるおそれがある。また、溜まったトナーが凝集して固まると、シャッタ部材を移動させてトナー排出口を閉める動作がうまく行われないおそれがある。

さらに、特許文献２に記載のトナー補給装置では、シャッタ係合片は、トナー収容部の回転方向において、シャッタ部材の上流側端部と下流側端部とを挟むようにして、トナー収容部へ向かって突出している。したがって、特許文献２に記載のトナー補給装置では、シャッタ係合片とトナー収容部とが干渉しないようにシャッタ係合片をトナー収容部から充分に離間させる必要があるが、離間させ過ぎると、シャッタ係合片とシャッタ部材との接触面積が小さくなり、トナー収容部の回転移動の際に、シャッタ部材の一部がシャッタ係合片から離れて、シャッタ部材の相対的な移動がうまく行われないおそれがある。

本発明は、このような課題を解決するためのものであり、スムーズにトナー排出口の開閉を行うことができ、かつトナーの飛散を抑えることができる画像形成装置およびトナー補給装置を提供することを目的とする。

本発明は、内部空間にトナーを収容するトナー収容部と、
前記トナー収容部に固定される開口形成部であって、前記内部空間と連通するトナー排出口が形成される開口形成部と、
前記開口形成部に対して相対的に移動可能に設けられ、前記トナー排出口に対する相対的位置が変化することで、該トナー排出口を開閉するシャッタ部と、
前記トナー収容部に固定される第１係合部と、
前記シャッタ部に固定される第２係合部と、を有するトナー補給装置、
前記第１係合部と係合し、該第１係合部を回転可能に支持する支持部材、
および、前記第２係合部に係合し、該第２係合部の移動を制限する移動制限部材、を備え、
前記シャッタ部は、前記第１係合部が回転するときに、前記トナー排出口に対して相対的に移動し、
前記第２係合部は、前記第１係合部の回転軸線方向において前記トナー収容部よりも外方に突出し、
前記移動制限部材は、前記回転軸線方向において前記トナー収容部よりも外方で、前記第２係合部と係合することを特徴とする画像形成装置である。

また本発明は、前記第１係合部は、前記回転軸線方向において、前記トナー収容部の両側にそれぞれ固定され、
前記支持部材は、各第１係合部にそれぞれ係合し、各第１係合部を前記回転軸線まわりに回転可能にそれぞれ支持する支持片を含むことを特徴とする。

また本発明は、前記支持片は、前記第１係合部の前記回転軸線まわりの回転を許容する回転許容部と、前記回転軸線を中心として該回転許容部よりも外方に設けられ、前記第１係合部の前記回転軸線まわりの回転を制限する回転制限部と、を含むことを特徴とする。

また本発明は、前記第２係合部は、前記回転軸線方向において、前記シャッタ部の両側にそれぞれ固定され、該回転軸線方向に延びる円柱状部材であることを特徴とする。

また本発明は、支持部材および移動制限部材を備える画像形成装置に用いることができるトナー補給装置であって、
内部空間にトナーを収容するトナー収容部と、
前記トナー収容部に固定される開口形成部であって、前記内部空間と連通するトナー排出口が形成される開口形成部と、
前記開口形成部に対して相対的に移動可能に設けられ、前記トナー排出口に対する相対的位置が変化することで、該トナー排出口を開閉するシャッタ部と、
前記トナー収容部に固定される第１係合部と、
前記シャッタ部に固定される第２係合部と、を備え、
前記第１係合部は、前記支持部材と係合し、該支持部材によって回転可能に支持され、
前記第２係合部は、前記移動制限部材と係合し、該移動制限部材によって移動を制限され、
前記シャッタ部は、前記第１係合部が回転するときに、前記トナー排出口に対して相対的に移動し、
前記第２係合部は、前記第１係合部の回転軸線方向において前記トナー収容部よりも外方に突出し、
前記第２係合部は、前記回転軸線方向において前記トナー収容部よりも外方で、前記移動制限部材と係合することを特徴とするトナー補給装置である。

本発明によれば、第２係合部および移動制限部材が第１係合部およびトナー収容部の回転軸線方向においてトナー収容部よりも外方において係合するので、シャッタ部をトナー排出口に対して相対的に移動させる移動制限部材が、トナーを受け入れるために現像装置に形成されるトナー受入口とトナー排出口が形成される開口形成部との間に配置されなくなり、その結果、トナー受入口とトナー排出口とを近接させることが可能になる。よって、現像装置外へのトナーの飛散を抑えることができる。また、第２係合部および移動制限部材が前記回転軸線方向においてトナー収容部よりも外方において係合するので、移動制限部材が前記回転軸線に向かって長く延びていても、移動制限部材とトナー収容部とが干渉しない。よって、移動制限部材を前記回転軸線に向けて充分に長く構成することで、トナー収容部が回転するときに、第２係合部と移動制限部材との係合状態が解除されないようにすることができ、スムーズにトナー排出口を開閉することができる。

また本発明によれば、第１係合部はトナー収容部の両側に固定され、それぞれ、支持片によって回転可能に支持されるので、第１係合部およびトナー収容部を、前記回転軸線まわりに安定して回転させることができる。

また本発明によれば、回転制限部が回転許容部よりも外方に設けられるので、第１係合部を支持片に係合させるとき、第１係合部は、回転制限部近傍を通過した後、回転許容部に支持されることになる。これにより、第１係合部が固定されるトナー収容部の位置ずれが防がれ、第２係合部と移動制限部材との係合を容易に行うことができる。

また本発明によれば、第２係合部は円柱状部材であるので、移動制限部材と係合させるとき、移動制限部材との接触面積が小さく、それによって係合の際の摩擦が小さくなるので、係合をスムーズに行うことができる。

また本発明によれば、第２係合部および移動制限部材が第１係合部およびトナー収容部の回転軸線方向においてトナー収容部よりも外方において係合するので、シャッタ部をトナー排出口に対して相対的に移動させる移動制限部材が、トナーを受け入れるために現像装置に形成されるトナー受入口とトナー排出口が形成される開口形成部との間に配置されなくなり、その結果、トナー受入口とトナー排出口とを近接させることが可能になる。よって、現像装置外へのトナーの飛散を抑えることができる。また、第２係合部および移動制限部材が前記回転軸線方向においてトナー収容部よりも外方において係合するので、移動制限部材が前記回転軸線に向かって長く延びていても、移動制限部材とトナー収容部とが干渉しない。よって、移動制限部材を前記回転軸線に向けて充分に長く構成することで、トナー収容部が回転するときに、第２係合部と移動制限部材との係合状態が解除されないようにすることができ、スムーズにトナー排出口を開閉することができる。

画像形成装置１００の構成を示す模式図である。 現像装置２００の構成を示す模式図である。 図２に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩを切断面線とする現像装置２００の断面図である。 図２に示す線ＩＶ−ＩＶを切断面線とする現像装置２００の断面図である。 画像形成装置１００内に並んで配置されるトナー補給装置３００ｂ，３００ｃ，３００ｍ，３００ｙの正面図である。 図５に示す線ＶＩ−ＶＩを切断面線とする端面図である。 トナー補給装置３００の斜視図である。 トナー補給装置３００の側面図である。 トナー補給装置３００が、回転移動によって位置を変化させている様子を示す図である。 図９に対応し、トナー補給装置３００の一部を示す図である。 変形例のトナー補給装置３００が、回転移動によって位置を変化させている様子を示す図である。 変形例のトナー補給装置３００の一部を示す図である。

以下に、本発明に係るトナー補給装置３００を備える画像形成装置１００について説明する。図１は、画像形成装置１００の構成を示す模式図である。なお、以下では、図１において紙面に垂直な２方向をＸ方向と総称し、そのうちの一方をＸ１方向と称し、他方をＸ２方向と称する。また、Ｘ方向に垂直な方向である鉛直方向をＺ方向と称し、Ｚ方向のうちの上へ向かう方向をＺ１方向と称し、下へ向かう方向をＺ２方向と称する。また、Ｘ方向およびＺ方向に垂直な２方向をＹ方向と総称し、そのうちの一方をＹ１方向と称し、他方をＹ２方向と称する。

画像形成装置１００は、複写機能、プリンタ機能、およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機であり、伝達される画像情報に応じて、記録媒体上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。画像形成装置１００は、コピアモード（複写モード）、プリンタモード、およびファクシミリモードという３種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置、情報記録媒体、メモリ装置を用いた外部機器などからの印刷ジョブの受信に応じて、図示しない制御ユニット部によって、印刷モードが選択される。

画像形成装置１００は、トナー像形成部２０と、転写部３０と、定着部４０と、記録媒体供給部５０と、排出部６０と、図示しない制御ユニット部とを含む。トナー像形成部２０は、感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙと、帯電部２２ｂ，２２ｃ，２２ｍ，２２ｙと、露光ユニット２３と、現像装置２００ｂ，２００ｃ，２００ｍ，２００ｙと、クリーニングユニット２５ｂ，２５ｃ，２５ｍ，２５ｙと、トナー補給装置３００ｂ，３００ｃ，３００ｍ，３００ｙとを含む。転写部３０は、中間転写ベルト３１と、駆動ローラ３２と、従動ローラ３３と、中間転写ローラ３４ｂ，３４ｃ，３４ｍ，３４ｙと、ベルトクリーニングユニット３５と、転写ローラ３６とを含む。

感光体ドラム２１、帯電部２２、現像装置２００、クリーニングユニット２５、トナー補給装置３００、および中間転写ローラ３４は、カラー画像情報に含まれるブラック（ｂ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）、およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報に対応するために、それぞれ４つずつ設けられる。本明細書中において、各色に応じて４つずつ設けられる各部材を区別する場合は、各部材を表す数字の末尾に各色を表すアルファベットを付して参照符号とし、各部材を総称する場合は、上記のように各部材を表す数字のみを参照符号とする。

感光体ドラム２１は、後述するように、その表面上にトナー像が形成され、このトナー像を中間転写ベルト３１上に転写するものである。感光体ドラム２１は、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に支持され、図示しない導電性基体と、この導電性基体の表面に形成される光導電層とを含む。導電性基体は種々の形状を採ることができ、たとえば、円筒状、円柱状、薄膜シート状などを挙げることができる。光導電層は、光を照射されることで導電性を示す材料によって形成される。感光体ドラム２１としては、たとえば、アルミニウムで形成された円筒状部材（導電性基体）と、この円筒状部材の外周面上に形成される、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、セレン（Ｓｅ）、または有機光半導体（ＯＰＣ）からなる薄膜（光導電層）とを含むものを用いることができる。

帯電部２２、現像装置２００、およびクリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１の回転方向回りに、この順序で配置され、帯電部２２は、現像装置２００およびクリーニングユニット２５よりもＺ方向下方に配置される。

帯電部２２は、感光体ドラム２１表面を所定の極性および電位に帯電させる装置である。帯電部２２は、感光体ドラム２１に臨む位置に、感光体ドラム２１の長手方向に沿って設置される。接触帯電方式の場合、帯電部２２は、感光体ドラム２１表面に接するように設置される。非接触帯電方式の場合、帯電部２２は、感光体ドラム２１表面から離隔するように設置される。

帯電部２２は、現像装置２００、クリーニングユニット２５などとともに、感光体ドラム２１の周囲に設置される。帯電部２２は、現像装置２００、クリーニングユニット２５などよりも、感光体ドラム２１に近い位置に設置されることが好ましい。これによって、感光体ドラム２１の帯電不良の発生を確実に防止することができる。

帯電部２２としては、ブラシ型帯電装置、ローラ型帯電装置、コロナ放電装置、イオン発生装置などを使用できる。ブラシ型帯電装置およびローラ型帯電装置は、接触帯電方式の帯電装置である。ブラシ型帯電装置には、帯電ブラシを用いるもの、磁気ブラシを用いるものなどがある。コロナ放電装置およびイオン発生装置は、非接触帯電方式の帯電装置である。コロナ放電装置には、ワイヤ状の放電電極を用いるもの、鋸歯状の放電電極を用いるもの、針状の放電電極を用いるものなどがある。

露光ユニット２３は、露光ユニット２３から出射される光が、帯電部２２と現像装置２００との間を通過して感光体ドラム２１の表面に照射されるように配置される。露光ユニット２３は、帯電状態にある感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙ表面に、各色の画像情報に対応するレーザ光をそれぞれ照射することによって、感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙそれぞれの表面に、各色の画像情報に対応する静電潜像を形成する。露光ユニット２３には、たとえば、レーザ照射部および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を使用できる。露光ユニット２３としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）アレイ、液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットなどを用いてもよい。

現像装置２００は、感光体ドラム２１上に形成された静電潜像をトナーによって現像することで、感光体ドラム２１上にトナー像を形成する装置である。現像装置２００の詳細については後述する。

クリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１から中間転写ベルト３１にトナー像が転写された後に、感光体ドラム２１の表面に残留するトナー（廃トナー）を除去し、感光体ドラム２１の表面を清浄化する。クリーニングユニット２５は、感光体ドラム２１に当接して廃トナーを掻き取る板状部材と、掻き取った廃トナーを回収する容器とを備える。

トナー補給装置３００は、現像装置２００ｂ，２００ｃ，２００ｍ，２００ｙに設けられる各現像槽２０１の底部よりもＺ方向上方、かつ感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２１ｍ，２１ｙよりもＸ２方向側に配置される。トナー補給装置３００は、未使用のトナーを貯蔵し、このトナーを排出して、現像装置２００へ供給する。トナー補給装置３００の詳細については後述する。

このようなトナー像形成部２０によれば、帯電部２２によって均一な帯電状態にある感光体ドラム２１の表面に、露光ユニット２３から画像情報に応じたレーザ光が照射されて静電潜像が形成され、この静電潜像に現像装置２００からトナーが供給されることでトナー像が形成される。このトナー像は後述する中間転写ベルト３１に転写される、トナー像が中間転写ベルト３１に転写された後には、感光体ドラム２１表面上の廃トナーは、クリーニングユニット２５によって除去される。

中間転写ベルト３１は、感光体ドラム２１のＺ方向上方に配置される無端ベルト状部材である。中間転写ベルト３１は、駆動ローラ３２と従動ローラ３３とによって張架されてループ状の経路を形成し、図１の矢符Ａ１で示すように移動する。

駆動ローラ３２は、図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。駆動ローラ３２は、その回転によって、中間転写ベルト３１を矢符Ａ１方向へ移動させる。従動ローラ３３は、駆動ローラ３２の回転に従動して回転可能に設けられ、中間転写ベルト３１が弛まないように、中間転写ベルト３１に一定の張力を発生させる。

中間転写ローラ３４は、中間転写ベルト３１を介して感光体ドラム２１に圧接し、かつ図示しない駆動部によってその軸線回りに回転可能に設けられる。中間転写ローラ３４としては、たとえば、直径８ｍｍ〜１０ｍｍの金属（たとえば、ステンレス）ローラの表面に、導電性の弾性部材が形成されたものを用いることができる。中間転写ローラ３４は、転写バイアスを印加する図示しない電源が接続され、感光体ドラム２１表面のトナー像を中間転写ベルト３１に転写する機能を有する。

転写ローラ３６は、中間転写ベルト３１を介して駆動ローラ３２に圧接し、図示しない駆動部によって軸線回りに回転可能に設けられる。転写ローラ３６と駆動ローラ３２との圧接部（転写ニップ部）において、中間転写ベルト３１に担持されて搬送されるトナー像は、後述する記録媒体供給部５０から送給される記録媒体に転写される。

ベルトクリーニングユニット３５は、中間転写ベルト３１を介して従動ローラ３３に対向し、中間転写ベルト３１のトナー像担持面に接触するように設けられる。ベルトクリーニングユニット３５は、記録媒体へのトナー像の転写後に、中間転写ベルト３１表面の残留トナーを除去し回収するために設けられる。記録媒体へのトナー像の転写後に中間転写ベルト３１上に残留トナーがあると、中間転写ベルト３１の移動によって、残留トナーが転写ローラ３６に付着し、この付着したトナーが、次に転写する記録媒体の裏面を汚染してしまうので、中間転写ベルト３１の清浄化が必要となる。

このような転写部３０によれば、中間転写ベルト３１が感光体ドラム２１に接しながら移動するとき、中間転写ローラ３４に、感光体ドラム２１表面のトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加され、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像は、中間転写ベルト３１上へ転写される。感光体ドラム２１ｙ、感光体ドラム２１ｍ、感光体ドラム２１ｃ、感光体ドラム２１ｂでそれぞれ形成される各色のトナー画像が、中間転写ベルト３１上に、この順番で順次重ねて転写されることによって、フルカラートナー像が形成される。中間転写ベルト３１に転写されたトナー像は、中間転写ベルト３１の移動によって転写ニップ部に搬送され、転写ニップ部において、記録媒体に転写される。トナー像が転写された記録媒体は、後述する定着部４０に搬送される。

記録媒体供給部５０は、給紙ボックス５１と、ピックアップローラ５２と、搬送ローラ５３と、レジストローラ５４とを含む。給紙ボックス５１は、画像形成装置１００のＺ方向下部に設けられ、画像形成装置１００内部において記録媒体を貯留する容器状部材である。記録媒体としては、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書などがある。

ピックアップローラ５２は、給紙ボックス５１に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ａ２に送給する部材である。搬送ローラ５３は互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、用紙搬送路Ａ２において記録媒体をレジストローラ５４に向けて搬送する。レジストローラ５４は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材であり、搬送ローラ５３から送給される記録媒体を、中間転写ベルト３１に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。

このような記録媒体供給部５０によれば、中間転写ベルト３１に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、給紙ボックス５１から記録媒体が転写ニップ部に送給され、この記録媒体にトナー像が転写される。

定着部４０は、加熱ローラ４１および加圧ローラ４２を備える。加熱ローラ４１は、所定の定着温度となるように制御される。加圧ローラ４２は、加熱ローラ４１に圧接するローラである。加熱ローラ４１は、加圧ローラ４２とともに記録媒体を加熱しながら挟持することにより、トナー像を構成するトナーを溶融させて記録媒体上に定着させる。トナー像が定着した記録媒体は、排出部６０に搬送される。

排出部６０は、搬送ローラ６１と、排出ローラ６２と、排出トレイ６３とを含む。搬送ローラ６１は、定着部４０よりもＺ方向上方において、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。搬送ローラ６１は、画像が定着した記録媒体を排出ローラ６２に向けて搬送する。

排出ローラ６２は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ状部材である。排出ローラ６２は、印刷が完了した記録媒体を排出トレイ６３に排出する。排出トレイ６３は、画像形成装置１００のＺ方向上面に設けられ、画像が定着した記録媒体を貯留する。

画像形成装置１００は、図示しない制御ユニット部を含む。制御ユニット部は、たとえば、画像形成装置１００の内部空間におけるＺ方向上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。記憶部には、画像形成装置１００のＺ方向上面に配置される図示しない操作パネルを介した各種設定値、画像形成装置１００内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報などが入力される。また、記憶部には、各種処理を実行するプログラムが書き込まれる。各種処理とは、たとえば、記録媒体判定処理、付着量制御処理、定着条件制御処理などである。

記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置１００に電気的に接続可能な電気、電子機器を使用でき、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビジョン受像機器、ビデオレコーダ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）レコーダ、ＨＤＤＶＤ（High-Definition Digital Versatile Disc）レコーダ、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置などが挙げられる。

演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）および各種処理のプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて画像形成装置１００に設けられる各装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。

制御部および演算部は中央処理装置（ＣＰＵ、Central Processing Unit）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御ユニット部は、この処理回路とともに主電源を含み、電源は制御ユニット部だけでなく、画像形成装置１００に設けられる各装置にも電力を供給する。

次に、現像装置２００の詳細な構成を説明する。図２は、現像装置２００の構成を示す模式図である。図３は、図２に示す線ＩＩＩ−ＩＩＩを切断面線とする現像装置２００の断面図である。図４は、図２に示す線ＩＶ−ＩＶを切断面線とする現像装置２００の断面図である。

現像装置２００は、感光体ドラム２１の表面にトナーを供給することで、感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像を現像する装置である。現像装置２００は、現像槽２０１と、第１搬送部材２０２と、第２搬送部材２０３と、現像ローラ２０４と、現像槽カバー２０５と、ドクターブレード２０６と、隔壁２０７と、トナー濃度検知センサ２０８とを含む。

現像槽２０１は、側壁部２０１ａ，２０１ｂと底壁部２０１ｃとによって内部空間が形成される部材であり、この内部空間にトナーとキャリアとからなる２成分現像剤を貯留する。側壁部２０１ａ，２０１ｂと底壁部２０１ｃとは一体成形されていてもよいし、別部材であってもよい。現像槽２０１は、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂）などの樹脂材料から形成される。なお、本発明において用いられる現像剤としては、トナーのみからなる１成分現像剤であっても、トナーとキャリアとを含む２成分現像剤であってもよい。

現像槽２０１には、Ｚ方向上方に現像槽カバー２０５が設けられ、内部空間に、第１搬送部材２０２、第２搬送部材２０３、現像ローラ２０４、ドクターブレード２０６、および隔壁２０７が設けられる。また、現像槽２０１のＺ方向下部（底部）には、トナー濃度検知センサ２０８が設けられる。

現像槽２０１は、感光体ドラム２１と現像ローラ２０４との間に開口部が設けられる。現像ローラ２０４は、マグネットローラを含み、現像槽２０１内の２成分現像剤を表面に担持して、担持した２成分現像剤に含まれるトナーを感光体ドラム２１へ供給する。現像ローラ２０４には、図示しない電源が接続され、現像バイアス電圧が印加される。現像ローラ２０４に担持されたトナーは、感光体ドラム２１近傍において、現像バイアス電圧による静電気力によって、感光体ドラム２１へ移動する。

ドクターブレード２０６は、現像ローラ２０４の軸線方向に延びる矩形板状部材であり、その幅方向の一端が現像槽２０１に固定され、かつ他端が現像ローラ２０４の表面に対して間隔を空けて設けられる。ドクターブレード２０６と現像ローラ２０４との間隔（ドクターギャップ）は、たとえば０．４ｍｍ〜２．０ｍｍである。ドクターブレード２０６は、現像ローラ２０４の表面に対して間隔を空けて設けられることで、現像ローラ２０４に担持される現像剤の量を所定量に規制する。ドクターブレード２０６の材料としては、ステンレス鋼、アルミニウム、合成樹脂などが挙げられる。

隔壁２０７は、現像槽２０１の幅方向略中央部において、現像槽２０１の長手方向に沿って延びる形状の部材である。隔壁２０７は、現像槽２０１の底壁部２０１ｃと現像槽カバー２０５との間にわたって設けられ、かつ、長手方向両端部が現像槽２０１の側壁部２０１ａ，２０１ｂから離間するように設けられる。隔壁２０７によって、現像槽２０１の内部空間は、第１搬送路Ｐと、第２搬送路Ｑと、第１連通路Ｒと、第２連通路Ｓとに区分されている。

第２搬送路Ｑは、隔壁２０７の長手方向に沿って延びる略半円柱状の空間であって、現像ローラ２０４に臨む空間である。第１搬送路Ｐは、隔壁２０７の長手方向に沿って延びる略半円柱状の空間であって、隔壁２０７を挟んで第２搬送路Ｑに対向する空間である。第１連通路Ｒは、隔壁２０７の長手方向一端部２０７ａ側において、第１搬送路Ｐと第２搬送路Ｑとを連通する空間である。第２連通路Ｓは、隔壁２０７の長手方向他端部２０７ｂ側において、第１搬送路Ｐと第２搬送路Ｑとを連通する空間である。

現像槽カバー２０５は、現像槽２０１のＺ方向上方に着脱自在に設けられ、トナー受入口２０５ａａが形成されるトナー受入口形成部２０５ａを有する。また、現像槽カバー２０５には、トナー受入口２０５ａａに臨んで、２つの移動制限部材５００が設けられる。移動制限部材５００については後述する。

トナー受入口２０５ａａは、トナー補給装置３００から排出されるトナーを受け入れるための開口であり、トナー補給装置３００に収容されているトナーは、このトナー受入口２０５ａａを経て、現像槽２０１内に供給される。トナー受入口２０５ａａは、第２連通路Ｓに臨んで常に開放される。なお、現像槽カバー２０５に、トナー受入口２０５ａａを開閉するシャッタ部材を設けてもよい。

第１搬送部材２０２は、第１搬送路Ｐ内に設けられる。第１搬送部材２０２は、隔壁２０７の長手方向他端部２０７ｂ側から長手方向一端部２０７ａ側へ向けて、すなわち、Ｘ１方向に、現像槽２０１内の現像剤を搬送する。

第１搬送部材２０２は、回転軸部材２０２ａと、螺旋羽根２０２ｂと、ギア２０２ｃとを含むオーガスクリュー状部材である。回転軸部材２０２ａは、直径４ｍｍ〜１０ｍｍの円柱状部材であり、Ｘ１方向端部において、ギア２０２ｃと接続される。回転軸部材２０２ａは、現像槽２０１の側壁部２０１ａに固定される図示しない軸受および現像槽２０１の側壁部２０１ｂに固定される図示しない軸受によって、軸線まわりに回転自在に支持される。回転軸部材２０２ａの側面には、この側面を螺旋状に取り巻く形状の部材である螺旋羽根２０２ｂが設けられる。

回転軸部材２０２ａ、螺旋羽根２０２ｂ、およびギア２０２ｃは、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタールなどの樹脂材料から形成される。また、回転軸部材２０２ａは、ＳＵＳやＳＵＭなどの金属材料から形成されてもよい。回転軸部材２０２ａおよび螺旋羽根２０２ｂは、同一の材料から一体成形されることが好ましい。

このような第１搬送部材２０２は、画像形成装置１００が備える図示しないモータなどの回転駆動源によって、ギア２０２ｃを介して、回転軸部材２０２ａの軸線まわりに、１５０ｒｐｍ〜６００ｒｐｍで回転する。このとき、螺旋羽根２０２ｂが回転軸部材２０２ａの軸線を中心として回転運動する。具体的には、螺旋羽根２０２ｂのＺ方向最上部に位置する部分が、隔壁２０７から遠ざかり、現像槽２０１の底壁部２０１ｃに近づく回転方向に回転運動する。このような回転運動の結果、第１搬送路Ｐに貯留される現像剤は、Ｘ１方向に搬送される。上述したように、現像槽カバー２０５のトナー受入口形成部２０５ａは、第２連通路Ｓに臨んで形成されるので、トナー補給装置３００内の未使用のトナーは、まず、第２連通路Ｓに供給され、その後、第１搬送部材２０２によって、第１搬送路ＰをＸ１方向に搬送されることになる。

第２搬送部材２０３は、第２搬送路Ｑ内に設けられる。第２搬送部材２０３は、隔壁２０７の長手方向一端部２０７ａ側から長手方向他端部２０７ｂ側へ向けて、すなわち、Ｘ２方向に、現像槽２０１内の現像剤を搬送する。

第２搬送部材２０３は、回転軸部材２０３ａと、螺旋羽根２０３ｂと、ギア２０３ｃとを含むオーガスクリュー状部材である。回転軸部材２０３ａは、直径４ｍｍ〜１０ｍｍの円柱状部材であり、Ｘ１方向端部において、ギア２０３ｃと接続される。回転軸部材２０３ａは、現像槽２０１の側壁部２０１ａに固定される図示しない軸受および現像槽２０１の側壁部２０１ｂに固定される図示しない軸受によって、軸線まわりに回転自在に支持される。回転軸部材２０３ａの側面には、この側面を螺旋状に取り巻く形状の部材である螺旋羽根２０３ｂが設けられる。

回転軸部材２０３ａ、螺旋羽根２０３ｂ、およびギア２０３ｃは、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタールなどの樹脂材料から形成される。また、回転軸部材２０３ａは、ＳＵＳやＳＵＭなどの金属材料から形成されてもよい。回転軸部材２０３ａおよび螺旋羽根２０３ｂは、同一の材料から一体成形されることが好ましい。

このような第２搬送部材２０３は、画像形成装置１００が備える図示しないモータなどの回転駆動源によって、ギア２０３ｃを介して、回転軸部材２０３ａの軸線まわりに、１５０ｒｐｍ〜６００ｒｐｍで回転する。このとき、螺旋羽根２０３ｂが回転軸部材２０３ａの軸線を中心として回転運動する。具体的には、螺旋羽根２０３ｂのＺ方向最上部に位置する部分が、隔壁２０７から遠ざかり、現像槽２０１の底壁部２０１ｃに近づく回転方向に回転運動する。このような回転運動の結果、第２搬送路Ｑに貯留される現像剤は、Ｘ２方向に搬送される。

トナー濃度検知センサ２０８は、現像槽２０１の底部において、第２搬送部材２０３のＺ方向下方に装着され、センサ面が第２搬送路Ｑに露出するように設けられる。トナー濃度検知センサ２０８は、検知結果が所定の設定値よりも低いか否かを判断し、低いと判断された場合、画像形成装置１００の図示しない制御部は、トナーが少なくなったことをユーザに報知する。

トナー濃度検知センサ２０８としては、一般的なトナー濃度検知センサを使用でき、たとえば、透過光検知センサ、反射光検知センサ、透磁率検知センサなどを使用できる。これらのトナー濃度検知センサの中でも、透磁率検知センサを使用することが好ましい。透磁率検知センサとしては、たとえば、ＴＳ−Ｌ（商品名、ＴＤＫ株式会社製）、ＴＳ−Ａ（商品名、ＴＤＫ株式会社製）、ＴＳ−Ｋ（商品名、ＴＤＫ株式会社製）などが挙げられる。

このように構成される現像装置２００によれば、現像槽２０１内において、２成分現像剤は循環搬送され、循環搬送される２成分現像剤のうちの一部は、第２搬送路Ｑにおいて、現像ローラ２０４の表面に担持され、担持された２成分現像剤中のトナーは、感光体ドラム２１へと移動して順次消費される。所定量のトナーが消費されたことをトナー濃度検知センサ２０８が検知すると、トナーが少なくなったことがユーザに報知され、ユーザによってトナー補給装置３００の交換が行われる。

次に、トナー補給装置３００について説明する。図５は、画像形成装置１００内に並んで配置されるトナー補給装置３００ｂ，３００ｃ，３００ｍ，３００ｙの正面図である。図６は、図５に示す線ＶＩ−ＶＩを切断面線とする端面図である。図７は、トナー補給装置３００の斜視図である。図８は、トナー補給装置３００の側面図である。図９は、トナー補給装置３００が、回転移動によって位置を変化させている様子を示す図である。図１０は、図９に対応し、トナー補給装置３００の一部を示す図である。

トナー補給装置３００は、トナー収容部３０１と、開口形成部３０２と、シャッタ部３０３と、２つの第１係合部３０４と、２つの第２係合部３０５とを備え、支持部材４００によって着脱可能に支持される。支持部材４００は、トナー補給装置３００ｂ，３００ｃ，３００ｍ，３００ｙにわたって設けられる平板部４０１と、第１支持片４０２１ｂおよび第２支持片４０２２ｂからなる１対の支持片４０２ｂと、第１支持片４０２１ｃおよび第２支持片４０２２ｃからなる１対の支持片４０２ｃと、第１支持片４０２１ｍおよび第２支持片４０２２ｍからなる１対の支持片４０２ｍと、第１支持片４０２１ｙおよび第２支持片４０２２ｙからなる１対の支持片４０２ｙとを備える。

平板部４０１は、Ｙ方向およびＺ方向に延びる矩形平板状部材であり、画像形成装置１００内において、現像装置２００よりもＸ１方向側に固定される。平板部４０１のＺ１方向端部は、トナー補給装置３００のＺ１方向端部よりも、Ｚ１方向側に位置する。

１対の支持片４０２ｂ，４０２ｃ，４０２ｍ，４０２ｙは、互いに同様に構成されるので、互いに共通する構成については、１対の支持片４０２と称して説明する。また、第１支持片４０２１ｂ，４０２１ｃ，４０２１ｍ，４０２１ｙおよび第２支持片４０２２ｂ，４０２２ｃ，４０２２ｍ，４０２２ｙについても同様とする。

図６は、平板部４０１および第１支持片４０２１（４０２１ｂ）の断面を示している。第１支持片４０２１は、Ｙ方向に延びる５角形柱状の部材に第１切欠き部４０２３および第２切欠き部４０２４を設けた部材である。第１切欠き部４０２３は、Ｙ方向に延びる矩形柱状の空間を規定する。この矩形柱状の空間は、第１支持片４０２１の内方から、Ｙ１方向端まで延び、かつＹ方向に垂直な一方向（図６に示す矢符Ｍ方向）の端まで延びる。第２切欠き部４０２４は、Ｙ方向に延びる円柱状の空間を規定する。この円柱状の空間は、第１切欠き部４０２３が規定する矩形の一辺を、直径Ｌ１よりも小さい長さＬ２の弦とする円柱状の空間であり、この円柱状の空間の、この弦よりも径方向外方の部分は、第１切欠き部４０２３が規定する矩形柱状の空間の一部である。この円柱状の空間は、第１支持片４０２１のＹ１方向端まで延び、この円柱状の空間のＹ方向長さは、第１切欠き部４０２３が規定する矩形柱状の空間のＹ方向長さと等しい。

第２支持片４０２２は、第１支持片４０２１の鏡像体状に構成される部材である。すなわち、第２支持片４０２２は、Ｙ方向に延びる５角形柱状の部材に、Ｙ方向に延びる矩形柱状の空間を規定する第１切欠き部およびＹ方向に延びる円柱状の空間を規定する第２切欠き部を設けた部材であり、この矩形柱状の空間は、第２支持片４０２２の、Ｙ２方向端まで延び、かつＹ方向に垂直な一方向（図６に示す矢符Ｍ方向）の端まで延び、この円柱状の空間はＹ２方向端まで延びる。また、第１支持片４０２１の重心と第２支持片４０２２の重心とを結ぶ線分は、Ｙ方向に延びる。

第１支持片４０２１および第２支持片４０２２は、たとえば、ポリスチレンなどの材料から形成される。平板部４０１は、たとえば、ポリスチレンなどの材料から形成される。

第１支持片４０２１ｂと第２支持片４０２２ｃとは隣接し、第１支持片４０２１ｃと第２支持片４０２２ｍとは隣接し、第１支持片４０２１ｍと第２支持片４０２２ｙとは隣接する。このように隣接する第１支持片４０２１と第２支持片４０２２とは、一体成形されてもよい。また、第１支持片４０２１および第２支持片４０２２と、平板部４０１とは、一体成形されてもよい。

図７〜図１０に示すトナー収容部３０１は、内部空間を形成し、該内部空間にトナーを収容する。トナー収容部３０１は、Ｙ方向における２つの側面３０１１，３０１２が、互いに平行になるように設けられている。トナー収容部３０１は、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ハイインパクトポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタールなどの樹脂材料から形成される。

図７〜図９に示す第１係合部３０４は、柱状部材であり、トナー収容部３０１に固定される。より具体的には、第１係合部３０４は、トナー収容部３０１の側面３０１１，３０１２に垂直に連なって延びる。第１係合部３０４は、支持部材４００の第２切欠き部４０２４が規定する円と同じ直径Ｌ１を有する仮想的な円を、互いに平行な２つの弦で切断し、この弦よりも径方向外方の部分を取り除いた形状の底面を有する柱状部材であり、Ｙ方向に延びる２つの平面部３０４１を有する。ここで、この仮想的な円を底面としてＹ方向に延びる柱体の中心軸線を、第１係合部３０４の中心軸線Ｓ_１とする。２つの第１係合部３０４の中心軸線Ｓ_１は互いに一致する。

図９に示すように、平面部３０４１は、トナー収容部３０１の前面３０１３および背面３０１４に平行である。また、図９に示す平面部３０４１間の距離Ｌ３は、支持部材４００の第１切欠き部４０２３が規定する矩形の長さＬ２と等しい。なお、第１係合部３０４は、このような形状の部材よりもわずかに小さい部材であってもよい。

このように構成される第１係合部３０４を備えるトナー補給装置３００は、支持部材４００の第１切欠き部４０２３が規定する矩形柱状の空間が延びる方向である矢符Ｍ方向に第１係合部３０４の平面部３０４１が沿うような姿勢で、矢符Ｍ方向とは逆の矢符Ｎ方向に、第１係合部３０４と固定されるトナー収容部３０１をスライド移動させることで、２つの第１係合部３０４を第１支持片４０２１および第２支持片４０２２に係合させ、支持部材４００に装着することができる。装着の結果、トナー補給装置３００は支持部材４００に支持される。図９（ａ）は、トナー補給装置３００の装着直後の状態を示している。この状態からトナー収容部３０１を矢符Ｍ方向にスライド移動させることで、トナー補給装置３００を支持部材４００から離脱させることができる。

トナー収容部３０１を矢符Ｍ方向にスライド移動させ始めてから図９（ａ）に示す状態になるまでの間、第１係合部３０４の平面部３０４１は、第１切欠き部４０２３の面に接するか、または近接しており、第１係合部３０４は中心軸線Ｓ_１まわりにほとんど回転できなくなっている。すなわち、第１切欠き部４０２３は、第１係合部３０４の中心軸線Ｓ_１まわりの回転を制限する回転制限部となっている。

図９（ａ）に示す状態では、第１係合部３０４は、第２切欠き部４０２４に囲まれており、中心軸線Ｓ_１まわりの回転方向Ｇに回転することができる。すなわち、第２切欠き部４０２４は、第１係合部３０４の中心軸線Ｓ_１まわりの回転を許容する回転許容部となっている。第１係合部３０４が回転することで、第１係合部３０４が固定されるトナー収容部３０１も回転する。図９（ｂ）は、トナー収容部３０１の回転後の状態を示している。第１係合部３０４およびトナー収容部３０１の回転方向Ｇへの回転によって、第１係合部３０４およびトナー収容部３０１は、平面部３０４１ならびに前面３０１３および背面３０１４がＺ方向に沿う姿勢となる。

図９（ｂ）に示す状態では、トナー収容部３０１の背面３０１４と支持部材４００の平板部４０１とが接触しており、トナー収容部３０１および第１係合部３０４の、回転方向Ｇへの回転が制限される。ただし、図９（ｂ）に示す状態では、回転方向Ｇの逆方向へトナー収容部３０１および第１係合部３０４を回転させ、図９（ａ）の状態へ戻すことは可能である。なお、後述するように、図９（ａ）に示す状態において、トナー収容部３０１は、シャッタ部３０３によって回転方向Ｇの逆方向への回転が制限される。

以上のように、画像形成装置１００では、トナー補給装置３００に柱状の第１係合部３０４が設けられ、支持部材４００に第１切欠き部４０２３および第２切欠き部４０２４を有する第１支持片４０２１が設けられており、第１係合部３０４と第１支持片４０２１とが係合するように構成されているが、このような形態でなくてもよい。たとえば、支持部材４００に柱状部材を設け、かつトナー補給装置３００に切欠き部を設け、この柱状部材とこの切欠き部とが係合するように構成されてもよい。また、第１係合部３０４および第１係合部３０４と係合する支持片は、それぞれ１つずつであってもよい。

図１０に示す開口形成部３０２は、トナー収容部３０１のＺ２方向端部に固定される。開口形成部３０２は、Ｘ方向およびＹ方向においてトナー収容部３０１よりも外方に延びている。開口形成部３０２は、その面方向中央部が第１係合部３０４の中心軸線Ｓ_１から遠ざかる方向に湾曲する曲板であり、たとえば、中心軸線Ｓ_１を中心軸線とする円筒を周方向に分割した形状の曲板である。

開口形成部３０２には、その面方向中央部に、開口であるトナー排出口３０２１が形成される。トナー排出口３０２１は、トナー収容部３０１の内部空間と連通しており、このトナー排出口３０２１を介して、トナー収容部３０１内のトナーが外部へ排出される。

開口形成部３０２は、たとえば、ポリスチレンなどの材料から形成される。開口形成部３０２は、トナー収容部３０１と一体成形されてもよい。

シャッタ部３０３は、開口形成部３０２に対して相対的に移動可能に設けられ、トナー排出口３０２１に対する相対的位置が変化することで、該トナー排出口３０２１を開いたり閉じたりする。シャッタ部３０３は、開口形成部３０２の、トナー収容部３０１とは反対側の表面に沿う形状の曲板である底壁部３０３１と、底壁部３０３１に連なる２つの側壁部３０３２と、底壁部３０３１および側壁部３０３２に連なる上壁部３０３３とを有する。底壁部３０３１は、たとえば、開口形成部３０２と同様に、中心軸線Ｓ_１を中心軸線とする円筒を周方向に分割した形状の曲板である。開口形成部３０２に対応する円筒と底壁部３０３１に対応する円筒とは、開口形成部３０２に対応する円筒の外表面が、底壁部３０３１に対応する円筒の内表面に接する、または近接するという関係が成り立つ。また、この円筒の中心軸線（中心軸線Ｓ_１）方向において、底壁部３０３１の内表面は、開口形成部３０２の外表面と同じ長さか、またはわずかに長く設けられる。また、この円筒の周方向において、底壁部３０３１の内表面は、開口形成部３０２の外表面と同じ長さか、またはわずかに長く設けられる。

側壁部３０３２は、中心軸線Ｓ_１方向における、底壁部３０３１の両端部から、中心軸線Ｓ_１に向かって延びている。図１０に示すように、側壁部３０３２には、底壁部３０３１の面方向内方に突出し、底壁部３０３１の面方向端部に臨む突起部３０３２１がそれぞれ２つずつ設けられている。この突起部３０３２１によって、シャッタ部３０３は、開口形成部３０２の外表面の法線方向への移動が制限される。より具体的には、図９（ａ）に対応する図１０（ａ）に示す状態では、各側壁部３０３２に２つ設けられる突起部３０３２１と、底壁部３０３１との間に、開口形成部３０２の面方向端部が位置しており、これによって、シャッタ部３０３の、開口形成部３０２の外表面の法線方向への移動が制限される。なお、図９（ｂ）に対応する図１０（ｂ）に対応する状態では、各側壁部３０３２に２つ設けられる突起部３０３２１のうち、回転方向Ｇ前方側に設けられる突起部３０３２１と、底壁部３０３１との間に、開口形成部３０２の回転方向Ｇ後方端部が位置しており、この端部は、底壁部３０３１の回転方向Ｇ前方端部に沿っている。

上壁部３０３３は、底壁部３０３１の回転方向Ｇ後方端部から、中心軸線Ｓ_１に向かって延びている。図９（ａ）に対応する図１０（ａ）に示す状態では、上壁部３０３３は、開口形成部３０２の回転方向Ｇ後方端部と接するか、または近接している。したがって、図９（ａ）に示す状態では、開口形成部３０２が固定されるトナー収容部３０１は、シャッタ部３０３に対して相対的に、回転方向Ｇの逆方向へ移動することが制限される。後述するように、シャッタ部３０３は、移動制限部材５００によって回転方向Ｇおよびその逆方向への移動が制限されるので、結果として、図９（ａ）に示す状態において、トナー収容部３０１は、シャッタ部３０３によって回転方向Ｇの逆方向への回転が制限されることになる。なお、図９（ｂ）に示す状態では、上壁部３０３３は、トナー収容部３０１と接するか、または近接している。したがって、トナー収容部３０１によってシャッタ部３０３の回転が制限されることになり、開口形成部３０２の回転方向Ｇ後方端部が、底壁部３０３１の回転方向Ｇ前方端部に沿った状態が保たれる。

シャッタ部３０３を構成する底壁部３０３１、側壁部３０３２、および上壁部３０３３は、たとえば、ポリスチレンなどの材料から形成される。底壁部３０３１、側壁部３０３２、および上壁部３０３３は、互いに一体成形されることが好ましい。

第２係合部３０５は、シャッタ部３０３の各側壁部３０３２の回転方向Ｇ中央部に固定され、底壁部３０３１の面方向外方に向かってそれぞれ延びる。第２係合部３０５は円柱状部材であり、２つの円柱状部材の中心軸線Ｓ_２は一致する。また、中心軸線Ｓ_２は、中心軸線Ｓ_１と平行に延びる。第２係合部３０５は、中心軸線Ｓ_１方向においてトナー収容部３０１の側面３０１１，３０１２よりも外方にそれぞれ突出している。なお、第２係合部３０５は、角柱状部材であってもよいし、側壁部３０３２の主面全体から底壁部３０３１の面方向外方に向かって延びる柱状部材であってもよい。

第２係合部３０５は、たとえば、ポリスチレンなどの材料から形成される。第２係合３０５は、シャッタ部３０３と一体成形されてもよい。

第２係合部３０５は、現像装置２００の現像槽カバー２０５に固定される移動制限部材５００と係合し、移動制限部材５００によって回転方向Ｇおよびその逆方向への移動が制限される。移動制限部材５００は、トナー受入口２０５ａａよりもＸ１方向側かつＹ１方向側に１つ設けられ、トナー受入口２０５ａａよりもＸ１方向側かつＹ２方向側に１つ設けられる。２つの移動制限部材５００は、中心軸線Ｓ_１方向においてトナー収容部３０１の側面３０１１，３０１２よりも外方で、２つの第２係合部３０５とそれぞれ係合する。なお、第２係合部３０５および第２係合部３０５と係合する移動制限部材５００は、それぞれ１つずつであってもよい。

各移動制限部材５００は、２つの移動制限片５０１をそれぞれ有する。支持部材４００へのトナー補給装置３００の装着前の状態から、図９（ａ）に示すように、トナー収容部３０１を矢符Ｎ方向にスライド移動させることで、第２係合部３０５が、２つの移動制限片５０１の間で、移動制限部材５００と係合する。係合可能とするために、２つの移動制限片５０１の、図９紙面における矢符Ｎ方向に垂直な方向における間隔は、第２係合部３０５の該垂直な方向における長さと等しいか、または大きく設定される。なお、第２係合部３０５は円柱状であるので、移動制限片５０１との接触面積が小さく、それによって係合の際の摩擦が小さくなるので、係合をスムーズに行うことができる。

各移動制限片５０１は、矢符Ｍ方向に突出する矩形柱状である。したがって、矢符Ｎ方向に沿って移動制限片５０１が延びることになるので、図１０（ａ）に示す２つの移動制限片５０１の間隔Ｌ４を、円柱状の第２係合部３０５の直径Ｌ５と等しくするか、またはわずかに大きくするだけで、２つの移動制限片５０１の間で、第２係合部３０５を移動制限部材５００と係合させることができる。なお、移動制限片５０１の矢符Ｍ方向の突出長さは、支持部材４００の第１切欠き部４０２３が規定する矩形の、矢符Ｍ方向長さよりも短いことが好ましい。これにより、支持部材４００へのトナー補給装置３００の装着が容易になる。

移動制限片５０１は、矢符Ｍ方向以外の方向、たとえば、Ｚ１方向に突出するように設けられてもよい。この場合、２つの移動制限片５０１の間に第２係合部３０５が入り込めるように、２つの移動制限片５０１の間隔Ｌ４をより大きく設定する必要がある。

図９（ａ）のように第２係合部３０５と移動制限部材５００とが係合した後、トナー収容部３０１を回転方向Ｇに回転させると、第２係合部３０５および第２係合部３０５が固定されるシャッタ部３０３は移動制限部材５００によって回転方向Ｇへの移動が制限されているので、トナー収容部３０１および開口形成部３０２が回転方向Ｇへ移動し、その結果、図９（ｂ）および図１０（ｂ）のように、シャッタ部３０３が、開口形成部３０２に形成されるトナー排出口３０２１に対して相対的に移動することになる。これにより、トナー排出口３０２１が閉じた状態から開いた状態へ変化し、現像装置２００へのトナーの補給が可能となる。すなわち、図９（ｂ）および図１０（ｂ）に示す状態は、トナー補給装置３００のトナー補給可能状態である。なお、トナー排出口３０２１を閉じるには、図９（ｂ）に示す状態から、トナー収容部３０１を回転方向Ｇの逆方向へ回転させ、図９（ａ）の状態へ戻せばよい。

図９（ｂ）に示すトナー補給可能状態では、トナー補給装置３００のトナー排出口３０２１と現像装置２００のトナー受入口２０５ａａとは互いに連通する。この状態における、現像槽カバー２０５の開口形成部３０２に臨む面は、開口形成部３０２の外表面に沿う形状の曲面であり、たとえば、中心軸線Ｓ_１を中心軸線とする円柱側面を周方向に分割した形状の曲面である。この曲面は、開口形成部３０２と接するか、または近接しており、その結果、トナー排出口３０２１とトナー受入口２０５ａａとは隣接する。

現像槽カバー２０５に形成されるトナー受入口２０５ａａと開口形成部３０２に形成されるトナー排出口３０２１とを近接させることができるのは、第２係合部３０５および移動制限部材５００が中心軸線Ｓ_１方向においてトナー収容部３０１よりも外方において係合するからである。これによって、シャッタ部３０３をトナー排出口３０２１に対して相対的に移動させる移動制限部材５００が、現像槽カバー２０５と開口形成部３０２との間に配置されなくなり、トナー受入口２０５ａａとトナー排出口３０２１とを隣接させることが可能になる。また、第２係合部３０５および移動制限部材５００が中心軸線Ｓ_１方向においてトナー収容部３０１よりも外方において係合するので、移動制限部材５００が中心軸線Ｓ_１に向かって長く延びていても、移動制限部材５００とトナー収容部３０１とが干渉しない。よって、移動制限部材５００を充分に長く構成して、トナー収容部３０１が回転方向Ｇに回転するときに、第２係合部３０５と移動制限部材５００との係合状態が解除されないようにすることができ、スムーズにトナー排出口３０２１を開くことができる。トナー排出口３０２１を閉じるときも同様にスムーズである。

図９（ｂ）に示す状態では、トナー受入口２０５ａａのＸ２方向端よりもＸ１方向側に、トナー排出口３０２１のＸ２方向端およびシャッタ部３０３（底壁部３０３１）のＸ２方向端が位置し、トナー受入口２０５ａａのＸ１方向端よりもＸ２方向側にトナー排出口３０２１のＸ１方向端およびシャッタ部３０３（底壁部３０３１）のＸ２方向端が位置する。また、トナー受入口２０５ａａのＹ２方向端よりもＹ１方向側に、トナー排出口３０２１のＹ２方向端が位置し、トナー受入口２０５ａａのＹ１方向端よりもＹ２方向側にトナー排出口３０２１のＹ１方向端が位置する。また、トナー受入口２０５ａａのＹ２方向端よりもＹ１方向側またはＹ方向において同じ位置に、シャッタ部３０３（底壁部３０３１）のＹ２方向端が位置し、トナー受入口２０５ａａのＹ１方向端よりもＹ２方向側またはＹ方向において同じ位置に、シャッタ部３０３（底壁部３０３１）のＹ１方向端が位置する。よって、図９（ｂ）に示す状態、および、図９（ａ）に示す状態から図９（ｂ）に示す状態へ変化するまでの状態において、トナー排出口３０２１は、シャッタ部３０３またはトナー受入口２０５ａａのみに臨むことになる。

したがって、トナー排出口３０２１から排出されるトナーがトナー受入口２０５ａａ以外へ向かって移動して現像装置２００上に堆積することが起こり難くなり、堆積するトナーの飛散による画像形成装置１００の内部の汚染を防ぐことができる。なお、トナー補給装置３００は現像装置２００にトナーを直接補給しているが、現像装置２００の、トナー受入口２０５ａａ周囲の部分を、現像装置２００とは別のトナー受入部材としてもよい。

トナー補給装置３００は、収容するトナーがすべて現像装置２００へ供給されるまで、トナー収容部３０１を図９（ｂ）に示す姿勢に保つ必要がある。そこで、画像形成装置１００内には、トナー収容部３０１の姿勢を保つための姿勢保持部材を設ける必要がある。ただし、姿勢保持部材を設けなかったり、より簡単な構造にしたりすることは可能である。たとえば、トナー収容部３０１の重心がトナー収容部３０１のＸ１方向かつＺ１方向端部に位置するようにしたり、中心軸線Ｓ_１がトナー収容部３０１のＸ２方向かつＺ２方向端部に位置するようにしたりすることで、図９（ｂ）に示す状態で、トナー収容部３０１に対して回転方向Ｇの向きのトルクを発生させ、その結果、トナー収容部３０１が支持部材４００を押圧して図９（ｂ）に示す姿勢が保たれるようにしてもよい。トナー収容部３０１の重心をトナー収容部３０１のＸ１方向かつＺ１方向端部に位置させる方法としては、トナー収容部３０１のＸ１方向かつＺ１方向端部の厚みをより大きくしたり、材質をより重い材質にしたりすることが挙げられる。

次に、画像形成装置１００の変形例について説明する。変形例では、トナー補給装置３００の一部の構成および移動制限部材５００の構成以外は、上述した形態と同様である。図１１は、変形例のトナー補給装置３００が、回転移動によって位置を変化させている様子を示す図である。図１２は、変形例のトナー補給装置３００の一部を示す図である。図１１は図９に対応し、図１２は図１０に対応する。以下の説明は、すべて変形例についてのものである。

図１２に示すように、シャッタ部３０３は、回転方向Ｇ前方端に、突起部３０３２１を有しておらず、その結果、図１２（ｂ）に示すトナー補給可能状態において、シャッタ部３０３と開口形成部３０２とは離間し、トナー補給装置３００からシャッタ部３０３が分離する。より詳細に説明すると、トナー補給装置３００を支持部材４００へ装着直後の状態では、図１１（ａ）および図１２（ａ）に示すように、開口形成部３０２の外表面は、シャッタ部３０３の底壁部３０３１の内表面に接している。この状態からトナー収容部３０１を回転方向Ｇに回転させると、シャッタ部３０３の回転方向Ｇ後方端部に設けられる突起部３０３２１と底壁部３０３１との間から、開口形成部３０２の回転方向Ｇ後方端が抜ける。その結果、シャッタ部３０３は、回転方向Ｇ前方端部の重みと、開口形成部３０２による押圧力とによって、中心軸線Ｓ_２まわりの回転方向Ｈに回転する。これによって、シャッタ部３０３と開口形成部３０２とが離間する。回転方向Ｈに回転したシャッタ部３０３は、現像装置２００のトナー受入口形成部２０５ａに衝突して、回転を停止する。このような動作の結果、図１１（ｂ）および図１２（ｂ）に示す状態となる。

このトナー補給装置３００によれば、シャッタ部３０３の底壁部３０３１にトナーが付着していた場合に、シャッタ部３０３とトナー受入口形成部２０５ａとの衝突によって、底壁部３０３１に付着したトナーを脱離させ、このトナーをトナー受入口２０５ａａへ移動させることができる。これに対して、シャッタ部３０３の底壁部３０３１にトナーが付着したまま長期間が経過すると、底壁部３０３１上にトナーが固着し、シャッタ部３０３が開口形成部３０２に適切に嵌らなくなるおそれがある。

この変形例では、上記のように、底壁部３０３１に付着したトナーを脱離させ、このトナーをトナー受入口２０５ａａへ移動させるので、底壁部３０３１上にトナーが固着しないようにすることができる。したがって、図１１（ｂ）および図１２（ｂ）に示す状態から、トナー収容部３０１を回転方向Ｇの逆方向に回転させると、開口形成部３０２がシャッタ部３０３の底壁部３０３１に当接および押圧し、それによってシャッタ部３０３が回転方向Ｈの逆方向に回転し、図１１（ａ）および図１２（ａ）に示す状態へスムーズに戻すことができる。よって、空になったトナー補給装置３００の交換が容易になる。

この変形例では、シャッタ部３０３が回転方向Ｈに回転し易いように、シャッタ部３０３の各側壁部３０３２の回転方向Ｇ後方端部に、第２係合部３０５がそれぞれ設けられており、移動制限部材５００は、現像槽カバー２０５上において、この第２係合部３０５と係合する位置に設けられている。

なお、シャッタ部３０３が回転方向Ｈに回転可能であれば、側壁部３０３２の回転方向Ｇ後方端部に限られず、側壁部３０３２の回転方向Ｇ中央部や回転方向Ｇ前方端部に、第２係合部３０５を設けてもよい。また、シャッタ部３０３が回転方向Ｈに回転可能であれば、回転方向Ｇ後方端部に限られず、回転方向Ｇ中央部や回転方向Ｇ前方端部に、突起部３０３２１を設けてもよい。また、シャッタ部３０３を回転方向Ｈに回転し易くするために、シャッタ部３０３の回転方向Ｇ後方端部を、他の部分よりも重くしてもよい。

１００ 画像形成装置
２００，２００ｂ，２００ｃ，２００ｍ，２００ｙ 現像装置
２０５ 現像槽カバー
２０５ａ トナー受入口形成部
２０５ａａ トナー受入口
３００，３００ｂ，３００ｃ，３００ｍ，３００ｙ トナー補給装置
３０１ トナー収容部
３０２ 開口形成部
３０３ シャッタ部
３０４ 第１係合部
３０５ 第２係合部
４００ 支持部材
５００ 移動制限部材
３０２１ トナー排出口

Claims (5)

1. 内部空間にトナーを収容するトナー収容部と、
   前記トナー収容部に固定される開口形成部であって、前記内部空間と連通するトナー排出口が形成される開口形成部と、
   前記開口形成部に対して相対的に移動可能に設けられ、前記トナー排出口に対する相対的位置が変化することで、該トナー排出口を開閉するシャッタ部と、
   前記トナー収容部に固定される第１係合部と、
   前記シャッタ部に固定される第２係合部と、を有するトナー補給装置、
   前記第１係合部と係合し、該第１係合部を回転可能に支持する支持部材、
   および、前記第２係合部に係合し、該第２係合部の移動を制限する移動制限部材、を備え、
   前記シャッタ部は、前記第１係合部が回転するときに、前記トナー排出口に対して相対的に移動し、
   前記第２係合部は、前記第１係合部の回転軸線方向において前記トナー収容部よりも外方に突出し、
   前記移動制限部材は、前記回転軸線方向において前記トナー収容部よりも外方で、前記第２係合部と係合することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１係合部は、前記回転軸線方向において、前記トナー収容部の両側にそれぞれ固定され、
   前記支持部材は、各第１係合部にそれぞれ係合し、各第１係合部を前記回転軸線まわりに回転可能にそれぞれ支持する支持片を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記支持片は、前記第１係合部の前記回転軸線まわりの回転を許容する回転許容部と、前記回転軸線を中心として該回転許容部よりも外方に設けられ、前記第１係合部の前記回転軸線まわりの回転を制限する回転制限部と、を含むことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第２係合部は、前記回転軸線方向において、前記シャッタ部の両側にそれぞれ固定され、該回転軸線方向に延びる円柱状部材であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
5. 支持部材および移動制限部材を備える画像形成装置に用いることができるトナー補給装置であって、
   内部空間にトナーを収容するトナー収容部と、
   前記トナー収容部に固定される開口形成部であって、前記内部空間と連通するトナー排出口が形成される開口形成部と、
   前記開口形成部に対して相対的に移動可能に設けられ、前記トナー排出口に対する相対的位置が変化することで、該トナー排出口を開閉するシャッタ部と、
   前記トナー収容部に固定される第１係合部と、
   前記シャッタ部に固定される第２係合部と、を備え、
   前記第１係合部は、前記支持部材と係合し、該支持部材によって回転可能に支持され、
   前記第２係合部は、前記移動制限部材と係合し、該移動制限部材によって移動を制限され、
   前記シャッタ部は、前記第１係合部が回転するときに、前記トナー排出口に対して相対的に移動し、
   前記第２係合部は、前記第１係合部の回転軸線方向において前記トナー収容部よりも外方に突出し、
   前記第２係合部は、前記回転軸線方向において前記トナー収容部よりも外方で、前記移動制限部材と係合することを特徴とするトナー補給装置。

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