JP2015135364A - トナーカートリッジおよびこれを備える画像形成装置 - Google Patents

トナーカートリッジおよびこれを備える画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 画像形成装置本体への装着時に不具合が生じることなく、画像品質の劣化を防止することができるトナーカートリッジおよびこれを備える画像形成装置を提供する。【解決手段】 画像形成装置1への装着前には、トナー移動量低減部材143の2枚の帯状部材143a,143bは、回転軸146aに固定された一辺とは反対側の一辺を含む遊端部が、螺旋羽根142bの外周部とトナー収容器140の内周面との隙間にそれぞれ差し込まれる。2枚の帯状部材143a,143bが、螺旋羽根142bの外周部を上下から覆うことで、2枚の帯状部材143a,143bの遊端部が略円筒状となる。このような略円筒状部分があることで、トナー収容器140内のブラックトナーは、この略円筒状部分を通過したものだけが開口140aを通過することになり、開口140aを通過するブラックトナーの量を低減させることができる。【選択図】 図5

Description

本発明は、レーザープリンタおよび複合機などの画像形成装置に着脱可能に用いられるトナーカートリッジおよびこれを備える画像形成装置に関する。
静電電子写真方式を利用した画像形成装置は、一般に帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電、および定着の各工程からなる。画像を形成する工程は、たとえば、帯電装置によって回転駆動される感光体の表面を均一に帯電され、露光装置によって帯電した感光体表面にレーザ光を照射され静電潜像が形成される。続いて、現像装置によって感光体上の静電潜像が現像され感光体表面上にトナー像が形成される。転写装置によって感光体上のトナー像は印刷用紙に転写され、その後、定着装置によって加熱されることによって、トナー像は印刷用紙に定着される。また転写後に感光体表面上に残った残留トナーはクリーニング装置により除去され所定の回収部に回収されるとともに、クリーニングされた後の感光体表面は除電装置により残留電荷が除去され次の画像形成に備える。
感光体上の静電潜像を現像する現像剤としては、トナーのみからなる一成分現像剤やトナーとキャリアとからなる二成分現像剤が用いられる。一成分現像剤はキャリアを使用しないことから、トナーとキャリアを均一に混合するための攪拌機構などを必要としないことから、現像装置の構成が単純化されるといった利点を有するが、キャリアを用いないためにトナーの帯電量が安定しにくいなどの欠点がある。二成分現像剤は、トナーとキャリアとを均一に混合するための攪拌機構などを必要とすることから、現像装置が複雑化するといった欠点を有するが、帯電量の安定性や高速印刷への適合性に優れることから、高速印刷用の画像形成装置やカラー画像形成装置によく使用されている。
二成分現像剤を用いて画像形成を行う場合は、現像装置内のトナーが消費されると、トナーカートリッジに収容されたトナーが排出口から現像装置に自動供給されることにより、連続的に画像形成を行うことができる。トナーカートリッジは、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であり、現像装置への供給により収容されたトナーが消費されると新しいトナーカートリッジと交換する。
消耗品であるトナーカートリッジは、購入してもすぐに使用せずに保管されている場合が多い。保管されている間に収容されているトナーが流動性を失って排出口付近で圧密状態となる場合がある。このような状態のままトナーを排出口まで搬送するためのスクリューを回転させようとしても圧密状態のトナーによってスクリューが抵抗を受けて回転不能となってしまう。
画像形成装置本体への装着前にユーザがトナーカートリッジを振るなどして振動を与え、圧密状態のトナーを解砕してから装着すれば、スクリューが回転不能となることを回避できる。一方、トナーカートリッジに振動を与え過ぎるとトナーの流動性が大きくなり過ぎて、排出口から過剰量のトナーが雪崩出ることになる。現像装置内に過剰量のトナーが排出されると、現像装置内で十分な撹拌ができずに帯電不良などを引き起こし、画像品質が劣化する。
特許文献1記載のトナーカートリッジは、第1の撹拌搬送機構に配設された可撓性シートを、第2の撹拌搬送機構と底壁内面との隙間に挿入して、可撓性シートで排出口を覆うよう位置付けられている。
特開2005−49673号公報
特許文献1記載のトナーカートリッジでは、可撓性シートで排出口を覆うことで、過剰量のトナーが排出口から排出されることを防止することはできるが、排出口付近でトナーが圧密状態となることを防止することはできない。
また、トナーカートリッジには、トナーを排出する排出口が設けられた排出部を、トナーが収容される収容器から延出させた構造のものがある。このような構造のトナーカートリッジでは、可撓性シートによって排出口を覆うことができないので、特許文献1記載の構成は適用できない。
本発明の目的は、画像形成装置本体への装着時に不具合が生じることなく、画像品質の劣化を防止することができるトナーカートリッジおよびこれを備える画像形成装置を提供することである。
本発明は、駆動源を備える画像形成装置本体に着脱可能なトナーカートリッジにおいて、
トナーを収容する収容器であって、開口が設けられた壁部を有する収容器と、
前記収容器の前記壁部に接続され、前記開口を介して前記収容器と連通し、前記開口を通過して前記収容器から移動してきたトナーを供給先へと排出するための排出口を有するトナー排出部と、
第1回転軸と、該第1回転軸に固定された螺旋羽根と、を有するトナー搬送部であって、前記第1回転軸が前記収容器内で回転可能に支持され、前記駆動源から回転駆動力が付与されると前記第1回転軸が軸線まわりに回転し、前記第1回転軸とともに回転する前記螺旋羽根によって前記収容器内に収容されたトナーを搬送して前記開口から前記トナー排出部へトナーを送出するトナー搬送部と、
前記第1回転軸に平行な第2回転軸と、一辺を該第2回転軸の軸線と平行にして前記第2回転軸に固定した矩形状の可撓性シートと、を有する撹拌供給部であって、前記第2回転軸が前記収容器内で回転可能に支持され、前記駆動源から回転駆動力が付与されると前記第2回転軸が軸線まわりに回転し、前記第2回転軸とともに回転する前記可撓性シートによって前記収容器内に収容されたトナーを撹拌するとともに撹拌されたトナーを前記トナー搬送部へ供給する撹拌供給部と、
前記第2回転軸または前記可撓性シートに固定され、前記第1回転軸および前記第2回転軸が回転を停止しているとき、前記開口を通過して前記収容器から前記トナー排出部へと移動するトナーの量を低減させる移動量低減部とを含むことを特徴とするトナーカートリッジである。
また本発明は、前記移動量低減部は、前記第1回転軸および前記第2回転軸が回転しているとき、前記開口を通過して前記収容器から前記トナー排出部へと移動するトナーの量を低減させないことを特徴とする。
また本発明は、前記移動量低減部は、可撓性の2枚の帯状部材からなり、該2枚の帯状部材は、一辺が前記第2回転軸の軸線と平行となるように前記第2回転軸に重ねて固定され、
前記トナー搬送部および前記撹拌供給部が停止している状態で、前記2枚の帯状部材は、前記第2回転軸に固定された一辺とは反対側の一辺が、前記螺旋羽根の外周部と前記収容器の内周面との隙間にそれぞれ差し込まれ、前記2枚の帯状部材が、前記螺旋羽根の外周部を覆うことによって、前記移動量低減部は、前記開口を通過して前記収容器から前記トナー排出部へと移動するトナーの量を低減させることを特徴とする。
また本発明は、前記2枚の帯状部材の少なくとも一方の帯状部材は、前記第2回転軸に固定された一辺から反対側の一辺までの長さが、前記可撓性シートの前記第2回転軸に固定された一辺から反対側の一辺までの長さよりも長いことを特徴とする。
また本発明は、前記移動量低減部は、前記第1回転軸が挿通可能な形状の孔が設けられた可撓性の板状部材からなり、該板状部材は、一端部が、前記可撓性シートの前記第2回転軸に固定された一辺に垂直な二辺のうち前記開口に近い方の一辺に連なり、前記孔から他端部に渡って切り込みが形成され、
前記トナー搬送部および前記撹拌供給部が停止している状態で、前記第2回転軸に前記板状部材の孔が挿通され、前記板状部材が前記収容器内に収容されたトナーを堰き止めることによって、前記移動量低減部は、前記開口を通過して前記収容器から前記トナー排出部へと移動するトナーの量を低減させることを特徴とする。
また本発明は、前記移動量低減部は、少なくとも1つの平坦面を有する樹脂ブロックからなり、該樹脂ブロックは、前記平坦面が前記可撓性シートの一方主面の前記開口に近い端部に貼り合わされ、前記平坦面とは反対側に開放されるとともに両端が開放される溝であって、前記第2回転軸が嵌合可能な断面U字形状の溝が形成され、
前記トナー搬送部および前記撹拌供給部が停止している状態で、前記第2回転軸に前記樹脂ブロックの溝が嵌合され、前記樹脂ブロックが前記収容器内に収容されたトナーを堰き止めることによって、前記移動量低減部は、前記開口を通過して前記収容器から前記トナー排出部へと移動するトナーの量を低減させることを特徴とする。
また本発明は、表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を現像する現像装置と、
上記のトナーカートリッジであって、前記現像装置にトナーを補給するトナーカートリッジと、
前記感光体ドラムの表面に現像されたトナー像を記録用紙に転写する転写装置と、
転写されたトナー像を記録用紙に定着させる定着装置とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
本発明によれば、トナーカートリッジを画像形成装置本体に装着する前の状態であって、収容器内に収容されたトナーを搬送して収容器の壁部に設けられた開口からトナー排出部へトナーを送出するトナー搬送部の第1回転軸と、収容器内に収容されたトナーを撹拌するとともに撹拌されたトナーをトナー搬送部へ供給する撹拌供給部の第2回転軸とが回転を停止している状態で、前記開口を通過して前記収容器から前記トナー排出部へと移動するトナーの量を低減させる移動量低減部を、前記第2回転軸または前記可撓性シートに固定されるように設ける。
画像形成装置本体に装着する前の状態において、トナー排出部へ移動するトナー量を低減させるので、排出口付近にトナーを集まり難くすることができ、トナーが圧密状態となることを防ぐことができる。また、トナーの流動性が大きくなり過ぎたとしても、トナー排出部へ移動するトナー量を低減させるので、排出口からトナーが雪崩出ることも防ぐことができる。その結果、現像装置に適切な量のトナーを供給することができるので、画像品質の劣化を防止することができる。
また本発明によれば、前記移動量低減部は、前記第1回転軸および前記第2回転軸が回転しているとき、前記開口を通過して前記収容器から前記トナー排出部へと移動するトナーの量を低減させない。
前記第1回転軸および前記第2回転軸が回転しているときは、収容器内のトナーをトナー排出部へ送出させる状態であるので、このときには移動量を低減させないことで、現像装置に対してトナーを速やかに供給することができる。
また本発明によれば、前記移動量低減部は、可撓性の2枚の帯状部材からなり、該2枚の帯状部材は、一辺が前記第2回転軸の軸線と平行となるように前記第2回転軸に重ねて固定され、前記トナー搬送部および前記撹拌供給部が停止している状態で、前記2枚の帯状部材は、前記第2回転軸に固定された一辺とは反対側の一辺が、前記螺旋羽根の外周部と前記収容器の内周面との隙間にそれぞれ差し込まれ、前記2枚の帯状部材が、前記螺旋羽根の外周部を覆う。
2枚の帯状部材は、略円筒状部分を形成し、収容器内のトナーは、この略円筒状部分を通過したものだけが開口を通過することになるので、開口を通過して収容器からトナー排出部へと移動するトナーの量を低減させることができる。
また本発明によれば、前記2枚の帯状部材の少なくとも一方の帯状部材は、前記第2回転軸に固定された一辺から反対側の一辺までの長さが、前記可撓性シートの前記第2回転軸に固定された一辺から反対側の一辺までの長さよりも長い。
前記2枚の帯状部材は、第2回転軸が回転を開始すると、前記可撓性シートと同様に、収容器内のトナーを撹拌するとともに、トナーをトナー搬送部へと供給する機能を発揮する。しかしながら、2枚の帯状部材は、可撓性シートには接続されていないので、撹拌能力および供給能力は撹拌シートに劣る。2枚の帯状部材の少なくとも一方の帯状部材の長さを可撓性シートよりも長くすることで、撹拌能力および供給能力を向上させることができる。
また本発明によれば、前記移動量低減部は、前記第1回転軸が挿通可能な形状の孔が設けられた可撓性の板状部材からなり、該板状部材は、一端部が、前記可撓性シートの前記第2回転軸に固定された一辺に垂直な二辺のうち前記開口に近い方の一辺に連なり、前記孔から他端部に渡って切り込みが形成され、前記トナー搬送部および前記撹拌供給部が停止している状態で、前記第2回転軸に前記板状部材の孔が挿通される。
前記板状部材が、前記収容器内に収容されたトナーを堰き止めることで、開口を通過して収容器からトナー排出部へと移動するトナーの量を低減させることができる。
また本発明によれば、前記移動量低減部は、少なくとも1つの平坦面を有する樹脂ブロックからなり、該樹脂ブロックは、前記平坦面が前記可撓性シートの一方主面の前記開口に近い端部に貼り合わされ、前記平坦面とは反対側に開放されるとともに両端が開放される溝であって、前記第2回転軸が嵌合可能な断面U字形状の溝が形成され、前記トナー搬送部および前記撹拌供給部が停止している状態で、前記第2回転軸に前記樹脂ブロックの溝が嵌合される。
前記樹脂ブロックが前記収容器内に収容されたトナーを堰き止めることで、開口を通過して収容器からトナー排出部へと移動するトナーの量を低減させることができる。
また本発明によれば、上記のトナーカートリッジを備えることで、トナーカートリッジ交換時の不具合の発生を抑え、画像品質の劣化が防止された画像形成装置を実現することができる。
本発明の実施形態である画像形成装置1の全体構成を示す概略図である。 4個のトナーカートリッジ14〜17が一括してユニット化されたトナーカートリッジユニット37の構成を示す斜視図である。 第1実施形態であるトナーカートリッジ14が画像形成装置1に装着される前の縦断面図を示す。 トナーカートリッジ14の横断面図であり、図4(a)は図3の切断面線A−A’における横断面図を示し、図4(b)は図3の切断面線B−B’における横断面図を示す。 図3の切断面線C−C’における横断面図である。 トナー移動量低減部材143の外観を示す斜視図である。 第2実施形態であるトナーカートリッジ14が画像形成装置1に装着される前の縦断面図である。 図7の切断面線C−C’における横断面図である。 トナー移動量低減部材147の外観を示す斜視図である。 トナー移動量低減部材147の開閉状態を示す模式図である。 第3実施形態であるトナーカートリッジ14が画像形成装置1に装着される前の縦断面図である。 図11の切断面線C−C’における横断面図である。 トナー移動量低減部材148の外観を示す斜視図である。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態である画像形成装置1の全体構成を示す概略図である。本実施形態に係る画像形成装置1は、図1に示すように、表面に静電潜像が形成される感光体ドラム2〜5と、感光体ドラム2〜5の表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置6〜9と、現像装置6〜9にトナー補給部材としてのトナー補給パイプ10〜13を介してトナーを補給するトナーカートリッジ14〜17と、中間転写ベルト18を介して感光体ドラム2〜5の表面のトナー像を用紙に転写する転写装置としての二次転写ローラ19と、トナー像を用紙に定着させる定着装置20とを備え、電子写真方式によりトナーを用いて画像を形成するものである。そして、この画像形成装置1に用いられる前記トナーカートリッジ14〜17が、後述するように特有の構成を備えていることを特徴とするものである。
本実施形態に係る画像形成装置1は、通信ネットワーク等を介して外部から送信された画像データ等の入力コマンドに含まれる画像データに基づいて、記録媒体としての所定のシート(記録用紙)に多色の画像を可視画像として形成するものである。この画像形成装置1は、図1に示すように、露光ユニット21、当該露光ユニット21によって潜像が形成された像担持体に相当する感光体ドラム2〜5、現像装置6〜9、帯電ローラ22〜25、クリーニングユニット26〜29、中間転写ベルト18、一次転写ローラ30〜33、二次転写ローラ19、定着装置20、用紙搬送路P1,P2,P3、給紙カセット34、手差し給紙トレイ35、排紙トレイ36、およびトナーカートリッジユニット37等を備えている。
この画像形成装置1において扱われるカラー画像の画像データは、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、およびイエロー(Y)の4色の各色相に対応した画像データを用いて、画像形成部38〜41で可視画像の形成を行う。画像形成部38〜41は、各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、帯電ローラ22〜25、感光体ドラム2〜5および現像装置6〜9は、各色に応じた4種類の潜像およびトナー像を形成するようにそれぞれ4個ずつ設けられ、クリーニングユニット26〜29および一次転写ローラ30〜33も、それぞれに対応して4個ずつ設けられている。各画像形成部38〜41は、同様に構成されており、たとえば、ブラックの画像形成部38は、感光体ドラム2、現像装置6、帯電ローラ22、転写ローラ30、およびクリーニングユニット26等から構成される。
この画像形成部38〜41は、中間転写ベルト18の移動方向(副走査方向)に一列に配列されている。なお、前記画像形成部38〜41は、38がブラックに、39がシアンに、40がマゼンタに、41がイエローに対応し、これら符号によって区別された上記の各手段により、4つの画像ステーションが構成されている。
本実施形態の露光装置である露光ユニット21は、図示しないレーザ光源としての半導体レーザ、ポリゴンミラー210、第1反射ミラー211〜214、および第2反射ミラー215〜217等を備えており、ブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローの各色相の画像データによって、変調されたレーザビーム等の光ビームのそれぞれを感光体ドラム2〜5のそれぞれに照射する。感光体ドラム2〜5のそれぞれには、ブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローの各色相の画像データによる静電潜像が形成される。
本実施形態では、露光ユニット21は、レーザ照射部および反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット(LSU)を用いる手法のものであるが、発光素子をアレイ状に並べた、たとえば、ELやLED書込みヘッドを用いる手法のものを使用してもよい。
感光体ドラム2〜5は、露光ユニット21の上方に配設され、略円筒形状の像担持体であり、不図示の駆動手段と制御手段により所定方向(各感光体ドラム2〜5に付された矢印参照)に回転するように制御されている。感光体ドラム2〜5は、導電性基材上に光導電層が形成されて構成されている。たとえば、アルミニウム等で製作された金属ドラムを基材として、その外周面に、アモルファスシリコン(a−Si)、セレン(Se)や有機光半導体(OPC)等の光導電層が薄膜状に形成されている。なお、感光体ドラム2〜5の構成は、上述の構成に特に限定されない。帯電ローラ22〜25は、感光体ドラム2〜5の表面を所定の電位に均一に帯電させる接触方式の帯電器である。本実施形態では、図1に示すように、帯電器として接触型のローラ型の帯電ローラ22〜25を使用しているが、このような帯電ローラ22〜25に代えて、チャージャー型やブラシ型の帯電器を代用してもよい。
現像装置6〜9は、静電潜像が形成された感光体ドラム2〜5の表面にトナーを供給し、静電潜像をトナー像に現像する。現像装置6〜9のそれぞれは、ブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローの各色相のトナーを収納しており、感光体ドラム2〜5のそれぞれの表面に形成された各色相に対応する静電潜像をブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローの各色相のトナー像に顕像化する。クリーニングユニット26〜29は、現像・画像転写後における感光体ドラム2〜5の表面に残留したトナーを潤滑剤等によって除去・回収する。
感光体ドラム2〜5の上方に配置されている中間転写ベルト18は、駆動ローラ181と従動ローラ182との間に張架されてループ状の移動経路を形成している。中間転写ベルト18の外周面には、その移動方向180に沿って、感光体ドラム5(イエロー)、感光体ドラム4(マゼンタ)、感光体ドラム3(シアン)および感光体ドラム2(ブラック)がこの順序で対向配置されている。この中間転写ベルト18を挟んで各感光体ドラム2〜5に対向する位置に、一次転写ローラ30〜33が配置されている。中間転写ベルト18が感光体ドラム2〜5に対向する位置のそれぞれが一次転写位置である。この中間転写ベルト18は、厚さ100〜150μm程度のフィルムで無端状に形成されている。一次転写ローラ30〜33には、感光体ドラム2〜5の表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト18上に転写するために、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが定電圧制御によって印加される。これによって、感光体ドラム2〜5に形成された各色相のトナー像は、中間転写ベルト18の外周面に順次重ねて転写され、中間転写ベルト18の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。
但し、イエロー、マゼンタ、シアン、およびブラックの色相の一部のみの画像データが入力された場合には、4つの感光体ドラム2〜5のうち、入力された画像データの色相に対応する一部の感光体ドラムのみにおいて、静電潜像およびトナー像の形成が行われる。たとえば、モノクロ画像形成時には、ブラックの色相に対応した感光体ドラム2のみにおいて静電潜像の形成およびトナー像の形成が行われ、中間転写ベルト18の外周面には、ブラックのトナー像のみが転写される。
各一次転写ローラ30〜33は、直径8〜10mmの金属(たとえば、ステンレス)を素材とする軸の表面を導電性の弾性材(たとえば、EPDM、発泡ウレタン等)により被覆して構成されており、導電性の弾性材によって中間転写ベルト18に均一に高電圧を印加する。本実施形態では、転写電極として一次転写ローラ30〜33を使用しているが、それ以外にブラシなども使用可能である。各一次転写位置において、中間転写ベルト18の外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト18の前記移動方向180に沿った回転によって、二次転写ローラ19との対向位置である二次転写位置に搬送される。二次転写ローラ19は、画像形成時において、内周面が中間転写ベルト駆動ローラ181の周面に接触する中間転写ベルト18の外周面に所定のニップ圧で圧接されている。当該ニップ圧を定常的に得るために、二次転写ローラ19若しくは中間転写ベルト駆動ローラ181の何れか一方は、金属等の硬質材料からなり、他方は、弾性ローラ等の軟質材料(弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等)からなる。
給紙カセット34または手差し給紙トレイ35から給紙された用紙が二次転写ローラ19と中間転写ベルト18との間を通過する際に、二次転写ローラ19にトナーの帯電極性(−)とは、逆極性(+)の高電圧が印加される。前記のように、各感光体ドラム2〜5の表面に形成される静電潜像は、各色相に応じたトナーにより顕像化されて、それぞれトナー像となり、これらトナー像は、中間転写ベルト18上において積層される。その後、積層されたトナー像は、中間転写ベルト18の前記回転移動によって、搬送されて来た用紙と中間転写ベルト18との接触位置に移動し、この位置に配置されている二次転写ローラ19によって、中間転写ベルト18の外周面から用紙上にトナー像が転写される。
中間転写ベルト18と感光体ドラム2〜5との接触により中間転写ベルト18に付着したトナー、および中間転写ベルト18から用紙へのトナー像の転写の際に転写されずに、中間転写ベルト18上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるため、中間転写ベルトクリーニングユニット42によって除去されて回収される。中間転写ベルトクリーニングユニット42には、中間転写ベルト18に接触するたとえばクリーニング部材としてのクリーニングブレードが備えられている。このクリーニングブレードが接触する部分の中間転写ベルト18は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ182にて支持されている。
可視画像としてトナー像が転写された用紙は、加熱ローラ20aと加圧ローラ20bとを備える定着装置20に導かれ、加熱ローラ20aと加圧ローラ20bとの間を通過して、加熱および加圧処理を受ける。これによって、可視画像となるトナー像が用紙の表面に堅牢に定着する。トナー像が定着した用紙は、排紙ローラ43によって排紙トレイ36上に排出される。加熱ローラ20aには温度センサー(たとえば、サーミスタなど)20cが設けられており、この温度センサーによる加熱ローラ20aの表面温度検出情報に基づき、図示しない制御部によって、加熱ローラ20aの発熱部の発熱制御がなされる。
画像形成装置1には、給紙カセット34に収納されている用紙を二次転写ローラ19と中間転写ベルト18との間および定着装置20を経由して排紙トレイ36に送るための略垂直方向の用紙搬送路P1が設けられている。この用紙搬送路P1には、給紙カセット34内の用紙を一枚ずつ用紙搬送路P1内に繰り出すピックアップローラ44、繰り出された用紙を上方に向けて搬送する搬送ローラ45、搬送されてきた用紙を所定のタイミングで二次転写ローラ19と中間転写ベルト18との間に導くレジストローラ46、および、用紙を排紙トレイ36に排出する排紙ローラ43が配置されている。また、画像形成装置1の内部には、手差し給紙トレイ35からレジストローラ46に至る間に、ピックアップローラ47および搬送ローラ48〜50を配置した用紙搬送路P2が形成されている。さらに、排紙ローラ43から用紙搬送路P1におけるレジストローラ46の上流側に至る間には、用紙搬送路P3が形成されている。
排紙ローラ43は、正逆両方向に回転自在とされており、用紙の片面に画像を形成する片面画像形成時、および用紙の両面に画像を形成する両面画像形成における第2面画像形成時に正転方向に駆動されて用紙を排紙トレイ36に排出する。一方、両面画像形成における第1面画像形成時には、排紙ローラ43は、用紙の後端が定着装置20を通過するまで正転方向に駆動された後、用紙の後端部を挟持した状態で逆転方向に駆動されて用紙を用紙搬送路P3内に導く。用紙搬送路P3には、逆転搬送ローラ51,52が配置されて
おり、これらの逆転搬送ローラ51,52によって、両面画像形成時に片面のみに画像が
形成された用紙は、表裏面および前後端を反転した状態で用紙搬送路P3から用紙搬送路P1に導かれる。
レジストローラ46は、給紙カセット34若しくは手差し給紙トレイ35から給紙され、または用紙搬送路P3を経由して搬送された用紙を中間転写ベルト18の回転に同期したタイミングで二次転写ローラ19と中間転写ベルト18との間に導く。このため、レジストローラ46は、感光体ドラム2〜5や中間転写ベルト18の動作開始時には、回転を停止しており、中間転写ベルト18の回転に先立って給紙または搬送された用紙は、前端をレジストローラ46に当接させた状態で用紙搬送路P1内における移動を停止する。この後、レジストローラ46は、二次転写ローラ19と中間転写ベルト18とが圧接する位置で用紙の前端部と中間転写ベルト18上に形成されたトナー像の前端部とが対向するタイミングで回転を開始する。
なお、画像形成部38〜42の全てにおいて、画像形成が行われるフルカラー画像形成時には、一次転写ローラ30〜33が中間転写ベルト18を感光体ドラム2〜5の全てに圧接させる。一方、画像形成部38のみにおいて、画像形成が行われるモノクロ画像形成時には、一次転写ローラ30のみが中間転写ベルト18を感光体ドラム2に圧接させる。
次に、本実施形態に係る特徴的なトナーカートリッジ14〜17の構成について、図面を参照して詳細に説明する。図2は、4個のトナーカートリッジ14〜17が一括してユニット化されたトナーカートリッジユニット37の構成を示す斜視図である。トナーカートリッジ14〜17は、図2に示すように、トナーカートリッジユニット37の上に4個のトナーカートリッジ14〜17が並んで載置されている。各トナーカートリッジ14〜17は、トナーカートリッジユニット37に設けられたロックレバー37a〜37dの対応するいずれかを持ち上げることにより、トナー収容器としてのトナー収容器140〜170を矢印F方向に移動してストッパプレート37eに押し当てた状態で保持されるようになっている。このように、4個のトナーカートリッジ14〜17が並んで載置されたトナーカートリッジユニット37は、前記中間転写ベルト18の上に設置される。この設置された状態では、各トナー収容器140〜170と、前記トナー補給パイプ10〜13とが連結され、前記現像装置6〜9にトナー補給パイプ10〜13を介して対応するトナーが補給されるよう構成される。なお、図2では、シアン用トナーカートリッジ15が装着される前の状態を示している。
次に、トナーカートリッジ14〜17の構成について、ブラック用トナーカートリッジ14を例として、図3〜図6を参照して詳細に説明する。他のトナーカートリッジ15〜17は、ブラック用トナーカートリッジ14と同様に構成されるので、以下ではその説明を省略する。図3は、第1実施形態であるトナーカートリッジ14が画像形成装置1に装着される前の縦断面図を示す。図4は、トナーカートリッジ14の横断面図を示し、図4(a)は図3の切断面線A−A’における横断面図を示し、図4(b)は図3の切断面線B−B’における横断面図を示す。図5は、図3の切断面線C−C’における横断面図を示す。図6は、トナー移動量低減部材143の外観を示す斜視図である。
トナーカートリッジ14は、図3に示すように、ブラックトナーを収容するトナー収容器140と、このトナー収容器140の一側部に設けられ、トナー排出口141aを有するトナー排出部141と、回転軸142aと螺旋羽根142bを備え、前記トナー収容器140からトナー排出部141に渡って設けられて、該トナー収容器140内のブラックトナーをトナー排出部141に搬送するオーガスクリュー142と、トナー収容器140内にあって、トナー収容器140とトナー排出部141との連通部近傍に設けられ、トナー収容器140からトナー排出部141へと移動するにブラックトナーの量を抑制するトナー移動量低減部材143とを備える。トナー排出部141には、トナー排出口141aを開閉するシャッター144が設けられている。また、トナー収容器140のトナー収容空間145内には、オーガスクリュー142の回転軸142aと平行な回転軸146aと、回転軸146aの外周面から半径方向外方に延びる可撓性の撹拌シート146bとからなる撹拌供給部材146が回転自在に支持されている。
オーガスクリュー142の回転軸142aおよび撹拌供給部材146の回転軸146aは、画像形成装置1内に装着されたときに、画像形成装置1に備えられる駆動源から回転駆動力を付与されて回転する。
トナー収容器140は、一方の側壁部に筒状のトナー排出部141が接続された略角柱状の収容器であり、その内部のトナー収容空間145内にオーガスクリュー142と撹拌供給部材146とを回転自在に支持している。トナー排出部141の内部空間141bの横断面形状は、オーガスクリュー142の螺旋羽根142bの外周に沿った円形状で、オーガスクリュー142の回転軸142aの軸線方向に一様である。すなわち、トナー排出部141の内部空間141bは、円柱状空間である。
トナー収容器140のトナー排出部141が接続された側壁部には、開口140aが設けられ、この開口140aを介してトナー収容器140のトナー収容空間145とトナー排出部141の内部空間141bとが連通している。
撹拌供給部材146は、回転軸146aの周面に矩形状の撹拌シート146bが固定される。撹拌シート146bは、たとえばポリエチレンテレフタレート(PET)などの可撓性を有する樹脂製シートからなる。撹拌シート146bは、矩形状に形成され、その一辺が、回転軸146aの軸線に平行となるように、回転軸146aの周面に固定されている。回転軸146aが回転すると、撹拌シート146bが、トナー収容器140内のブラックトナーを解すように撹拌する。また、撹拌シート146bの一主面が撹拌されたブラックトナーをすくい上げて、上方から落下するようにオーガスクリュー142にブラックトナーを供給する。撹拌供給部材146によって供給されたブラックトナーは、オーガスクリュー142の回転によって回転軸142aに沿って搬送され、搬送されたブラックトナーは、開口140aを通ってトナー収容器140からトナー排出部141に送出される。
トナー排出口141aは、トナー排出部141の底部に設けられる矩形状の開口であり、オーガスクリュー142でトナー排出部141に送出されたブラックトナーを、トナーカートリッジ14の外部へ排出する。シャッター144は、トナー排出口141aを閉鎖する位置にスライド可能に設けられる矩形板状のシャッター部材であり、画像形成装置1に装着された際に、トナー補給パイプ10の上端部の作用を受けて、図示を省略するばねの弾力に抗してスライド移動し、トナー排出口141aを開放するように構成されている。
トナー排出部141に送出されたブラックトナーは、オーガスクリュー142によってさらにトナー排出部141内を進み、シャッター144が開状態のときにトナー排出口141aから排出される。トナー排出口141aから排出されたブラックトナーは、トナー補給パイプ10を介して供給先である現像装置6へ供給される。
本実施形態のトナー移動量低減部材143は、撹拌シート146bと同様にたとえばPETなどの樹脂製の可撓性を有する2枚の帯状部材143a,143bからなる。これら2枚の帯状部材143a,143bは、一辺が回転軸146aの軸線と平行となるように回転軸146aに重ねて固定される。
図6に示す例では、回転軸146aに、撹拌シート146bとトナー移動量低減部材143とが、軸線方向に隣接するように、かつトナー移動量低減部材143が開口140aに近い側に固定されている。なお、撹拌シート146bとトナー移動量低減部材143とは、回転軸146aの周方向に離れた位置に固定されてもよい。
トナーカートリッジ14が画像形成装置1に装着される前の状態では、トナーカートリッジ14が搬送されたり、ユーザがトナーカートリッジ14を保管したりするが、この場合に、トナーカートリッジ14内に収容されているブラックトナーは、トナーカートリッジ14内を移動するため、開口140aを通ってトナー排出部141にブラックトナーが移動してしまうことがある。トナー排出部141内は、トナー収容器140内に比べて内部空間が狭く、トナー排出部141内に移動したブラックトナーは圧密状態となり易い。トナー排出部141内でブラックトナーが圧密状態となると、トナーカートリッジ14を画像形成装置1に装着し、オーガスクリュー142の回転を開始したときに、圧密状態のブラックトナーによってオーガスクリュー142が抵抗を受けて回転不能となってしまう。オーガスクリュー142が回転不能となると、ブラックトナーが搬送されないので、トナー排出口141aからブラックトナーが排出されず、新たにトナーカートリッジ14を装着したにもかかわらずトナーの供給不良となる。
また、圧密状態のブラックトナーを解砕するために、ユーザがトナーカートリッジ14に振動を与えた場合、トナーカートリッジ14内のブラックトナーの流動性が大きくなり過ぎて、トナーカートリッジ14を画像形成装置1に装着したときにシャッター144が開くと、トナー排出口141aから過剰量のトナーが雪崩出てしまう。
オーガスクリュー142および撹拌供給部材146が停止している状態で、トナー移動量低減部材143の2枚の帯状部材143a,143bは、回転軸146aに固定された一辺とは反対側の一辺を含む遊端部が、螺旋羽根142bの外周部とトナー収容器140の内周面との隙間にそれぞれ差し込まれる。一方の帯状部材143aは、回転軸146aから遠い側の隙間に遊端部が差し込まれ、他方の帯状部材143bは、回転軸146aに近い側の隙間に遊端部が差し込まれる。このように2枚の帯状部材143a,143bをそれぞれ異なる隙間に差し込むことで、一方の帯状部材143aは、螺旋羽根142bの外周部を上方から覆い、他方の帯状部材143bは、螺旋羽根142bの外周部を下方から覆うことで、2枚の帯状部材143a,143bの遊端部が略円筒状となる。オーガスクリュー142は、開口140aに挿通されているので、この2枚の帯状部材143a,143bによる略円筒状部分は、トナー収容器140の開口140aに連なるように位置する。
2枚の帯状部材143a,143bによる略円筒状部分があることで、トナー収容器140内のブラックトナーは、この略円筒状部分を通過したものだけが開口140aを通過することになり、直接開口140aを通過することができなくなる。したがって、2枚の帯状部材143a,143bからなるトナー移動量低減部材143によって、開口140aを通過してトナー収容器140からトナー排出部141へと不要に移動してしまうトナーの量を低減させることができる。
トナーカートリッジ14が画像形成装置1に装着されて、オーガスクリュー142および撹拌供給部材146が動作を開始すると、回転軸146aの回転によって2枚の帯状部材143a,143bが回転運動を始める。2枚の帯状部材143a,143bの遊端部は、螺旋羽根142bの外周部との間およびトナー収容器140の内周面との間に生じる摩擦力によって隙間に留まっているだけであるので、回転運動によって簡単に螺旋羽根142bの外周部とトナー収容器140の内周面との隙間から遊端部が抜ける。したがって、現像装置6にブラックトナーを供給するためにオーガスクリュー142によってブラックトナーを搬送し、開口140aを通過させてトナー排出部141へと意図的に移動させるときには、2枚の帯状部材143a,143bの遊端部が隙間から抜けて略円筒状部分が存在しなくなるので、トナーの移動量を低減させることがない。
このように、トナーカートリッジ14の搬送時や保管時などトナー排出部141へとトナーを移動させたくないときには、トナー移動量低減部材143がその移動量を低減し、トナーカートリッジ14を画像形成装置1に装着し、現像装置6へのトナー供給のためにトナー排出部141へとトナーを移動させたいときには、回転軸146aの回転によってトナー移動量低減部材143はその機能を失うように構成されている。
このように、画像形成装置1に装着する前の状態において、トナー排出部141へ移動するトナー量を低減させるので、トナー排出口141a付近にトナーを集まり難くすることができ、トナーが圧密状態となることを防ぐことができる。また、装着直前にトナーカートリッジ14に振動を与えることでトナーの流動性が大きくなり過ぎたとしても、トナー排出部141へ移動するトナー量を低減させるので、トナー排出口141aからトナーが雪崩出ることも防ぐことができる。その結果、現像装置6に適切な量のトナーを供給することができるので、画像品質の劣化を防止することができる。
また、トナー移動量低減部材143は、移動量低減という本来の機能を失ったあとは、撹拌シート146bと同様に、トナー収容器140内のブラックトナーを撹拌するとともに、ブラックトナーをすくい上げてオーガスクリュー142へと供給する機能を発揮する。トナー移動量低減部材143の2枚の帯状部材143a,143bは、撹拌シート146bには接続されていないので、2枚の帯状部材143a,143bによる撹拌能力および供給能力は撹拌シート146bに劣る。2枚の帯状部材143a,143bの少なくとも一方の帯状部材(本実施形態では帯状部材143a)については、回転軸146aに固定された一辺から反対側の一辺までの長さが、撹拌シート146bの回転軸146aに固定された一辺から反対側の一辺までの長さよりも長いことが好ましい。
トナー移動量低減部材143の長さを長くすることで、トナー移動量低減部材143の撹拌能力および供給能力を向上させることができる。
トナーカートリッジ14の画像形成装置1における所定位置への装着が完了すると、シャッター144がトナー排出口141aを完全に開放し、トナー排出口141aとトナー補給パイプ10が連結されるとともに、トナー収容空間145とトナー補給パイプ10とが連通する。また、駆動ギア142cが画像形成装置1内の駆動源に連結される。そして、この駆動源から回転駆動力を付与され、オーガスクリュー142のその軸線回りの回転駆動が開始される。トナー移動量低減部材143によってブラックトナーが圧密状態となることがないので、オーガスクリュー142はロックされることなく、トナー収容空間145内のブラックトナーが、トナー排出部141およびトナー排出口141aを経て、円滑にトナー補給パイプ10に排出されるようになる。これによって、現像装置6にはブラックトナーが随時供給され、画像形成部38における画像形成動作が滞ることなく遂行される。トナーカートリッジ14内のブラックトナーがなくなったときは、トナーカートリッジ14を引出し、新品のトナーカートリッジ14と交換する。トナーカートリッジ14を引出す際に、シャッター144がトナー補給パイプ10の拘束から解放され、元の位置にスライド移動してトナー排出口141aを閉鎖する。したがって、空になったトナーカートリッジ14を引出して取出す作業の際に、トナーカートリッジ14内に残ったブラックトナーが、トナー排出口141aから画像形成装置1内にこぼれだすようなことがない。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態も第1実施形態と同様に、ブラック用トナーカートリッジ14を例として説明する。他のトナーカートリッジ15〜17は、ブラック用トナーカートリッジ14と同様に構成されるので、以下ではその説明を省略する。
図7は、第2実施形態であるトナーカートリッジ14が画像形成装置1に装着される前の縦断面図を示す。図8は、図7の切断面線C−C’における横断面図を示す。図9は、トナー移動量低減部材147の外観を示す斜視図である。
本実施形態のトナー移動量低減部材147は、オーガスクリュー142の回転軸142aが挿通可能な形状の孔147aが設けられた可撓性の板状部材からなる。この板状部材からなるトナー移動量低減部材147の概略形状は、矩形部分147cと半円部分147dとからなる形状である。矩形部分147cは、撹拌シート146bの回転軸146aに固定された一辺に垂直な二辺のうち開口140aに近い方の一辺に連なる基部である。半円部分147dは、矩形部分147cに連なる遊端部であり、オーガスクリュー142の螺旋羽根142bを軸線方向に投影したときの外形状より径がやや大きく、トナー収容器140の底面形状とほぼ同形状の半円となっている。
孔147aは、半円部分147dの円の中心に相当する位置に設けられる。孔147aから半円部分147dの矩形部分147cとは反端側の先端部にまで渡る切り込み147bが形成されている。
オーガスクリュー142および撹拌供給部材146が停止している状態で、トナー移動量低減部材147は、孔147aにオーガスクリュー142の回転軸142aが挿通される。半円部分147dに形成された切り込み147bによってトナー移動量低減部材147は先割れとなっているので、この切り込み147bを通して回転軸142aを孔147aに挿通させることができる。また、オーガスクリュー142の螺旋羽根142bのトナー移動量低減部材147に対する位置には、トナー移動量低減部材147の厚み以上(わずかに幅広)の幅を有する切欠きが設けられる。切欠きが設けられた位置では、部分的に螺旋羽根142bが無く、回転軸142aのみとなるので、この切欠き内では、孔147aにオーガスクリュー142の回転軸142aが挿通され、トナー移動量低減部材147が、螺旋羽根142bによって軸線方向に前後を挟まれたような状態となる。これによって、可撓性の板状部材であるトナー移動量低減部材147は、前後から螺旋羽根142bに支えられて、回転軸142aに対する傾きが小さくなり、ほぼ垂直な状態とすることができる。
撹拌シート146bの開口140aに近い側の辺に連なるトナー移動量低減部材147は、開口140aをトナー収容器140側で塞ぐような位置で、孔147aにオーガスクリュー142の回転軸142aが挿通される。トナー移動量低減部材147は、開口140aに対して十分な大きさであり、上記のように、回転軸142aに対してほぼ垂直となっているので、開口140aを塞ぐことができる。トナー移動量低減部材147が、開口140aが設けられた壁部の内面に貼り付けられているわけではないので、わずかな隙間から開口140aを通過するブラックトナーがあるかもしれないが、トナー移動量低減部材147が開口140aを塞ぎ、トナー収容器140内のブラックトナーを堰き止めることで、開口140aを通過してトナー収容器140からトナー排出部141へと不要に移動してしまうトナーの量を大きく低減させることができる。
トナーカートリッジ14が画像形成装置1に装着されて、オーガスクリュー142および撹拌供給部材146が動作を開始すると、回転軸146aの回転によって撹拌シート146bが回転運動し、これに連なるトナー移動量低減部材147も移動し始める。トナー移動量低減部材147がオーガスクリュー142から離反しようとしたとき、切り込み147bが形成されていることで回転軸142aが半円部分147dの先端部分で押し開かれて、孔147aから回転軸142aが抜き去られる。
したがって、現像装置6にブラックトナーを供給するためにオーガスクリュー142によってブラックトナーを搬送し、開口140aを通過させてトナー排出部141へと意図的に移動させるときには、トナー移動量低減部材147が開口140aを塞がなくなるので、トナーの移動量を低減させることがない。
このように、トナーカートリッジ14の搬送時や保管時などトナー排出部141へとトナーを移動させたくないときには、トナー移動量低減部材147がその移動量を低減し、トナーカートリッジ14を画像形成装置1に装着し、現像装置6へのトナー供給のためにトナー排出部141へとトナーを移動させたいときには、撹拌シート146bの回転運動によってトナー移動量低減部材147はその機能を失うように構成されている。
また、トナー移動量低減部材147は、移動量低減という本来の機能を失ったあとは、撹拌シート146bに連なった状態で回転運動を継続する。トナー移動量低減部材147は、可撓性を有する板状部材であるので、撹拌シート146bによるトナー収容器140内のブラックトナーの撹拌およびオーガスクリュー142への供給を阻害することはない。
本実施形態では、オーガスクリュー142から外れたトナー移動量低減部材147が折り畳まれるように変位し、撹拌シート146bの裏面に重なった状態で撹拌シート146bとともに回転するように構成することが好ましい。
図10は、トナー移動量低減部材147の開閉状態を示す模式図である。図10(a)は、トナー移動量低減部材147が折り畳まれた状態を示し、図10(b)は、トナー移動量低減部材147が開いて、孔147aに回転軸142aが挿通された状態を示す。なお、図10(b)では、オーガスクリュー142の螺旋羽根142bの図示を省略している。撹拌シート146bとトナー移動量低減部材147との接続部分において、折り返し部147eを形成し、この折り返し部147eを部分的に比較的弾性率が高い材質で形成するか、材質にもよるが折り返し部147eに加熱処理や薬品処理などを施し、他の部分に比べて弾性率を高くする。
撹拌シート146bおよびトナー移動量低減部材147を、図10(a)のような折り畳まれた状態で予め形成し、トナー移動量低減部材147を開いてオーガスクリュー142の回転軸142aをトナー移動量低減部材147の孔147aに挿通させる。折り返し部147eの弾性率が高いとトナー移動量低減部材147を開いたときに折り畳まれた状態に戻ろうとするが、孔147aに回転軸142aを挿通させ、さらに螺旋羽根142bの切り欠きにトナー移動量低減部材147を差し入れることで螺旋羽根142bに挟まれ、トナー移動量低減部材147は留まり、開いた状態が維持される。
回転軸146aの回転によって撹拌シート146bが回転運動し、これに連なるトナー移動量低減部材147も移動して回転軸142aからトナー移動量低減部材147が外れると、折り返し部147eの高い弾性率によって元の状態に回復しようとする力が生じ、トナー移動量低減部材147が折り畳まれて図10(a)に近い状態へと変位する。
このような折り返し部147eが形成されていないと、回転軸142aからトナー移動量低減部材147が外れても、トナー移動量低減部材147は、折り畳まれずに開いた状態のままとなる。トナー移動量低減部材147が開いた状態で撹拌シート146bとともに回転しても問題はないが、長時間使用しているうちに、ブラックトナーとの接触によってトナー移動量低減部材147が変形するおそれがある。変形してしまうと、トナー収容器140の内壁面を摺擦して動作中に異音が発生したり、トナー移動量低減部材147の一部が欠けるなどの問題が発生する可能性がある。
回転軸142aからトナー移動量低減部材147が外れただけで、トナー移動量低減部材147が折り畳まれ、撹拌シート146bの裏面に重なった状態で撹拌シート146bとともに回転すれば、長時間使用してもトナー移動量低減部材147が変形してしまうことを防止することができる。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。第3実施形態も第1実施形態および第2実施形態と同様に、ブラック用トナーカートリッジ14を例として説明する。他のトナーカートリッジ15〜17は、ブラック用トナーカートリッジ14と同様に構成されるので、以下ではその説明を省略する。
図11は、第3実施形態であるトナーカートリッジ14が画像形成装置1に装着される前の縦断面図を示す。図12は、図11の切断面線C−C’における横断面図を示す。図13は、トナー移動量低減部材148の外観を示す斜視図である。
本実施形態のトナー移動量低減部材148は、少なくとも1つの平坦面148aを有する樹脂ブロックからなり、この樹脂ブロックは、平坦面148aが撹拌シート146bの一方主面の開口140aに近い端部に貼り合わされる。トナー移動量低減部材148である樹脂ブロックには、平坦面148aとは反対側に開放される溝148bが形成されており、この溝148bは、その両端も開放されている。溝148bの断面形状はU字形状であり、溝148bにはオーガスクリュー142の回転軸142aが嵌合可能となっている。
樹脂ブロックの全体の形状は、オーガスクリュー142の螺旋羽根142bの羽根間を埋めるような形状となっている。図11に示すように、本実施形態では、2周期分の羽根間を埋める形状となっているが、これに限らず1周期分でもよく、3周期分以上であってもよい。2周期分以上を埋める場合は、図13に示すように、樹脂ブロックには、螺旋羽根142bの羽根が嵌り込む切欠き148cが設けられる。
オーガスクリュー142および撹拌供給部材146が停止している状態で、トナー移動量低減部材148は、螺旋羽根142bの開口140aに最も近い羽根間が埋まるように、上方から溝148bに回転軸142aを嵌合させ、切欠き148cに羽根を嵌め込む。
トナー移動量低減部材148が開口140aの大半を塞ぐことになり、トナー収容器140内のブラックトナーを堰き止めることで、開口140aを通過してトナー収容器140からトナー排出部141へと不要に移動してしまうトナーの量を低減させることができる。
トナーカートリッジ14が画像形成装置1に装着されて、オーガスクリュー142および撹拌供給部材146が動作を開始すると、回転軸146aの回転によって撹拌シート146bが回転運動し、これに貼り付けられているトナー移動量低減部材148も移動し始める。トナー移動量低減部材148は、溝148bが回転軸142aに嵌合しているだけであるので、撹拌シート146bの回転運動によって容易にオーガスクリュー142から外れる。
したがって、現像装置6にブラックトナーを供給するためにオーガスクリュー142によってブラックトナーを搬送し、開口140aを通過させてトナー排出部141へと意図的に移動させるときには、トナー移動量低減部材148が開口140aを塞がなくなるので、トナーの移動量を低減させることがない。
このように、トナーカートリッジ14の搬送時や保管時などトナー排出部141へとトナーを移動させたくないときには、トナー移動量低減部材148がその移動量を低減し、トナーカートリッジ14を画像形成装置1に装着し、現像装置6へのトナー供給のためにトナー排出部141へとトナーを移動させたいときには、撹拌シート146bの回転運動によってトナー移動量低減部材148はその機能を失うように構成されている。
また、トナー移動量低減部材148は、移動量低減という本来の機能を失ったあとは、撹拌シート146bに貼り付けられた状態で回転運動を継続する。トナー移動量低減部材148は、樹脂ブロックであるので、撹拌シート146bによるトナー収容器140内のブラックトナーの撹拌およびオーガスクリュー142への供給を阻害することはない。
トナー移動量低減部材148の樹脂ブロックは、トナー収容器140内のブラックトナーと接触するので、ブラックトナーを吸着することなく、また摩擦によって帯電させることもない材質からなることが好ましく、たとえば、圧縮ウレタンなどを用いることができる。
なお、上記の実施形態において画像形成装置1は、フルカラーの画像形成装置であるが、モノクロ専用の画像形成装置であってもよい。また、フルカラーの画像形成システムも例示のようなタンデム方式に限らず、他の方式によるものであってもよい。さらに、現像装置として、2成分現像剤を用いる例を示したが、非磁性一成分などによる現像方式の現像装置であってもよい。
1 画像形成装置
2,3,4,5 感光体ドラム
6 現像装置
10 トナー補給パイプ
14,15,16,17 トナーカートリッジ
18 中間転写ベルト
19 二次転写ローラ
20 定着装置
20a 加熱ローラ
20b 加圧ローラ
20c 温度センサー
21 露光ユニット
22 帯電ローラ
26 クリーニングユニット
30 一次転写ローラ
34 給紙カセット
35 手差し給紙トレイ
36 排紙トレイ
37 トナーカートリッジユニット
37a ロックレバー
37e ストッパプレート
38 画像形成部
42 中間転写ベルトクリーニングユニット
43 排紙ローラ
44 ピックアップローラ
45 搬送ローラ
46 レジストローラ
51 逆転搬送ローラ
140 トナー収容器
140a 開口
141 トナー排出部
141a トナー排出口
141b 内部空間
142 オーガスクリュー
142a 回転軸
142b 螺旋羽根
142c 駆動ギア
143,147,148 トナー移動量低減部材
143a,143b 帯状部材
144 シャッター
145 トナー収容空間
146 撹拌供給部材
146a 回転軸
146b 撹拌シート
147a 孔
147c 矩形部分
147d 半円部分
147e 部
148a 平坦面
148b 溝
180 移動方向
181 中間転写ベルト駆動ローラ
182 中間転写ベルト従動ローラ
210 ポリゴンミラー
211 第1反射ミラー
215 第2反射ミラー

Claims (7)

  1. 駆動源を備える画像形成装置本体に着脱可能なトナーカートリッジにおいて、
    トナーを収容する収容器であって、開口が設けられた壁部を有する収容器と、
    前記収容器の前記壁部に接続され、前記開口を介して前記収容器と連通し、前記開口を通過して前記収容器から移動してきたトナーを供給先へと排出するための排出口を有するトナー排出部と、
    第1回転軸と、該第1回転軸に固定された螺旋羽根と、を有するトナー搬送部であって、前記第1回転軸が前記収容器内で回転可能に支持され、前記駆動源から回転駆動力が付与されると前記第1回転軸が軸線まわりに回転し、前記第1回転軸とともに回転する前記螺旋羽根によって前記収容器内に収容されたトナーを搬送して前記開口から前記トナー排出部へトナーを送出するトナー搬送部と、
    前記第1回転軸に平行な第2回転軸と、一辺を該第2回転軸の軸線と平行にして前記第2回転軸に固定した矩形状の可撓性シートと、を有する撹拌供給部であって、前記第2回転軸が前記収容器内で回転可能に支持され、前記駆動源から回転駆動力が付与されると前記第2回転軸が軸線まわりに回転し、前記第2回転軸とともに回転する前記可撓性シートによって前記収容器内に収容されたトナーを撹拌するとともに撹拌されたトナーを前記トナー搬送部へ供給する撹拌供給部と、
    前記第2回転軸または前記可撓性シートに固定され、前記第1回転軸および前記第2回転軸が回転を停止しているとき、前記開口を通過して前記収容器から前記トナー排出部へと移動するトナーの量を低減させる移動量低減部とを含むことを特徴とするトナーカートリッジ。
  2. 前記移動量低減部は、前記第1回転軸および前記第2回転軸が回転しているとき、前記開口を通過して前記収容器から前記トナー排出部へと移動するトナーの量を低減させないことを特徴とする請求項1記載のトナーカートリッジ。
  3. 前記移動量低減部は、可撓性の2枚の帯状部材からなり、該2枚の帯状部材は、一辺が前記第2回転軸の軸線と平行となるように前記第2回転軸に重ねて固定され、
    前記トナー搬送部および前記撹拌供給部が停止している状態で、前記2枚の帯状部材は、前記第2回転軸に固定された一辺とは反対側の一辺が、前記螺旋羽根の外周部と前記収容器の内周面との隙間にそれぞれ差し込まれ、前記2枚の帯状部材が、前記螺旋羽根の外周部を覆うことによって、前記移動量低減部は、前記開口を通過して前記収容器から前記トナー排出部へと移動するトナーの量を低減させることを特徴とする請求項1または2記載のトナーカートリッジ。
  4. 前記2枚の帯状部材の少なくとも一方の帯状部材は、前記第2回転軸に固定された一辺から反対側の一辺までの長さが、前記可撓性シートの前記第2回転軸に固定された一辺から反対側の一辺までの長さよりも長いことを特徴とする請求項3記載のトナーカートリッジ。
  5. 前記移動量低減部は、前記第1回転軸が挿通可能な形状の孔が設けられた可撓性の板状部材からなり、該板状部材は、一端部が、前記可撓性シートの前記第2回転軸に固定された一辺に垂直な二辺のうち前記開口に近い方の一辺に連なり、前記孔から他端部に渡って切り込みが形成され、
    前記トナー搬送部および前記撹拌供給部が停止している状態で、前記第2回転軸に前記板状部材の孔が挿通され、前記板状部材が前記収容器内に収容されたトナーを堰き止めることによって、前記移動量低減部は、前記開口を通過して前記収容器から前記トナー排出部へと移動するトナーの量を低減させることを特徴とする請求項1または2記載のトナーカートリッジ。
  6. 前記移動量低減部は、少なくとも1つの平坦面を有する樹脂ブロックからなり、該樹脂ブロックは、前記平坦面が前記可撓性シートの一方主面の前記開口に近い端部に貼り合わされ、前記平坦面とは反対側に開放されるとともに両端が開放される溝であって、前記第2回転軸が嵌合可能な断面U字形状の溝が形成され、
    前記トナー搬送部および前記撹拌供給部が停止している状態で、前記第2回転軸に前記樹脂ブロックの溝が嵌合され、前記樹脂ブロックが前記収容器内に収容されたトナーを堰き止めることによって、前記移動量低減部は、前記開口を通過して前記収容器から前記トナー排出部へと移動するトナーの量を低減させることを特徴とする請求項1または2記載のトナーカートリッジ。
  7. 表面に静電潜像が形成される感光体ドラムと、
    前記感光体ドラムの表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を現像する現像装置と、
    請求項1〜6のいずれか1つに記載のトナーカートリッジであって、前記現像装置にトナーを補給するトナーカートリッジと、
    前記感光体ドラムの表面に現像されたトナー像を記録用紙に転写する転写装置と、
    転写されたトナー像を記録用紙に定着させる定着装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
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