(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真法を利用する画像形成装置であって、
感光体と、前記感光体にトナー像を形成する複数の現像器ユニットと、複数の前記現像器ユニットにそれぞれトナーを供給する複数のトナーカートリッジとを備え、
前記トナーカートリッジは、
前記トナーを収容し、前記現像器ユニットに前記トナーを排出するトナー排出口を有するケース本体と、
前記ケース本体に回動可能に支持されるトナー攪拌軸と、
前記トナー攪拌軸の半径方向に延びる複数の攪拌フィンと、を備え、
前記トナー攪拌軸は、前記トナー排出口よりも上方に位置し、
前記トナー攪拌軸から前記トナー排出口への経路の傾きは、複数の前記トナーカートリッジ毎にそれぞれ異なり、
前記トナー攪拌軸から前記トナー排出口への経路の傾きが大きい前記トナーカートリッジほど、前記攪拌フィンの前記トナー攪拌軸の半径方向における長さが短い
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の攪拌フィンのうち少なくとも１つの前記攪拌フィンは、他の前記攪拌フィンと異なる半径方向に延びることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の攪拌フィンは、前記トナー攪拌軸の軸方向に異なる位置から延びることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の攪拌フィンのうち、第１の攪拌フィン、第２の攪拌フィン、及び第３の攪拌フィンは、前記トナー攪拌軸の軸方向にこれらの順に前記トナー攪拌軸に取り付けられ、少なくとも前記第２の攪拌フィンは前記第１及び第３の攪拌フィンと異なる前記半径方向に延びることを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１及び第３の攪拌フィンは、同一の前記半径方向に延びることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１及び第３の攪拌フィンは、前記第２の攪拌フィンと１８０度異なる半径方向に延びることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１、第２、及び第３の攪拌フィンは、前記トナー攪拌軸の円周方向に１２０度ずつ異なる半径方向に延びることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項８】
少なくとも１つの前記攪拌フィンは、前記ケース本体の内壁に接触することを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記ケース本体の一端に配置され、前記トナー攪拌軸を駆動する駆動部をさらに備え、
前記複数の攪拌フィンは、前記トナー攪拌軸のうち前記駆動部に対応する位置に固定された端部フィンを含むことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記ケース本体のうち、当該ケース本体内にトナーを供給するトナー供給口を有する一端に、前記トナー供給口を覆うキャップをさらに備え、
前記複数の攪拌フィンは、前記トナー攪拌軸のうち前記キャップに対応する位置に固定された端部フィンを含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法を用いる複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関するものであり、特に現像装置にトナーを供給するトナーカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記方式の画像形成装置は、回転駆動される感光体等の像担持体と、この感光体上に静電潜像を順次形成する潜像形成手段と、静電潜像をトナー像に現像する現像手段と、感光体上の複数色のトナー像を記録媒体に転写する転写装置とを備える。
【０００３】
従来、上記現像装置において、感光体に接する現像ローラを備える現像器と、この現像器に着脱自在に装着され、現像器側にトナーを供給するトナーカートリッジを備える方式がある。例えば、実公平３−５３２３２号公報は、図１（Ａ）に示すように、円筒状のトナーカートリッジ１１０内に回転可能に支持された回転軸１００と、回転軸上に固定されトナー排出口１０２の近傍に装着されて内部のトナーを排出する掻上げ板１０４と、同じく回転軸上の掻上げ板１０４以外の部分に固定され、トナーカートリッジの両端部付近のトナーをトナー排出口１０２に向けて軸方向に移送させるスパイラル状の掻出し板１０６が設けられた構造のトナーカートリッジを提案している。この構造を有するトナーカートリッジにおいては、トナー排出口の大きさ如何にかかわりなくトナーカートリッジを可及的に大きくし、そのトナー収容量を増加して交換頻度を少なくすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図１（Ａ）に示すような円筒形のトナーカートリッジでは、トナーの収容量を増加させる場合に、円筒の半径を長くすることによって体積を増加させる。そのため、トナーカートリッジを画像形成装置に装着する場合、トナーカートリッジを装着する場所の形状によってトナーカートリッジの大型化は制限される。
【０００５】
一方、トナーカートリッジ自体を小型化すれば画像形成装置内部における装着場所の問題は解決されるが、トナー収容量が減少するためトナーカートリッジの交換回数が増加してメンテナンスが煩雑になるという別の問題が生じてしまう。従って、従来型の円筒形のカートリッジをフルカラーの画像形成装置に用いると、トナー収容量を減少させることなく装置自体を小型化することができないという問題がある。
【０００６】
一方、図１（Ａ）に示した従来のトナーカートリッジにおいては、一つの回転軸１００で掻上げ板１０４及び掻出し板１０６の両方を回転させてトナーをかき回しているだけなので、図１（Ｂ）に示すようにトナー粒子間の圧縮度合いが低く、また回転トルクが大きい。
【０００７】
トナーカートリッジの排出口から一定量のトナーをスムーズに現像器側に供給するには、トナー排出口付近でトナーが適度に圧密されていることが必要である。ただし、圧密が高すぎると、トナー排出口付近でトナーが固まってしまい安定した一定量のトナー供給ができない。
【０００８】
また、図１（Ａ）に示す従来のトナーカートリッジにおいては、トナーが過度にかき回されてしまい、トナーと空気の接触面積が大きくなる傾向がある。このため、図１（Ｃ）に示すように空気中の水分子による吸着により、トナーが局所的に固まってしまう。従って、トナーの排出量にばらつきが生じ、安定したトナー排出量が得られないという問題がある。
【０００９】
安定した一定量のトナー排出量を実現するにあたって、トナーはトナーカートリッジ内に局所的に固まらず、トナー成分の均一な分散とトナー排出口付近で適度に圧密されていることが好ましい。従って、トナーには、何らかの搬送部材による「適度なほぐし」とトナー排出口付近での「適度な圧密」の両方が必要とされる。このようにトナーカートリッジ内で、トナーには「適度なほぐし」と「適度な圧密」という相反する２つの状態が要求される。
【００１０】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明の第１の目的は、トナーを圧縮してトナー排出口に搬送する構成にすることにより、安定したトナー排出量を得ることができるトナーカートリッジを提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、空気中の水分子に吸着してトナーが固まる影響を受けないトナーカートリッジを提供することである。
【００１２】
さらに、本発明の他の目的は、トナーカートリッジ内でのトナーのスムーズな流れを実現するための回転部材の駆動トルクを低減させるトナーカートリッジを提供することである。
【００１３】
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできる「発明の名称」を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の形態によると、電子写真法を利用する画像形成装置であって、感光体と、前記感光体にトナー像を形成する複数の現像器ユニットと、複数の前記現像器ユニットにそれぞれトナーを供給する複数のトナーカートリッジとを備える。前記トナーカートリッジは、前記トナーを収容し、前記現像器ユニットに前記トナーを排出するトナー排出口を有するケース本体と、前記ケース本体に回動可能に支持されるトナー攪拌軸と、前記トナー攪拌軸の半径方向に延びる複数の攪拌フィンと、を備える。前記トナー攪拌軸は、前記トナー排出口よりも上方に位置し、前記トナー攪拌軸から前記トナー排出口への経路の傾きは、複数の前記トナーカートリッジ毎にそれぞれ異なる。前記トナー攪拌軸から前記トナー排出口への経路の傾きが大きい前記トナーカートリッジほど、前記攪拌フィンの前記トナー攪拌軸の半径方向における長さが短い。
【００１５】
前記複数の攪拌フィンは、前記トナー攪拌軸の軸方向に異なる位置から延びてもよい。
【００１６】
前記複数の攪拌フィンのうち、第１の攪拌フィン、第２の攪拌フィン、及び第３の攪拌フィンは、前記トナー攪拌軸の軸方向にこれらの順に前記トナー攪拌軸に取り付けられ、少なくとも前記第２の攪拌フィンは前記第１及び第３の攪拌フィンと異なる前記半径方向に延びてもよい。
【００１７】
前記第１及び第３の攪拌フィンは、同一の前記半径方向に延びてもよい。
【００１８】
前記第１及び第３の攪拌フィンは、前記第２の攪拌フィンと１８０度異なる半径方向に延びてもよい。
【００１９】
前記第１、第２、及び第３の攪拌フィンは、前記トナー攪拌軸の円周方向に１２０度ずつ異なる半径方向に延びてもよい。
【００２０】
少なくとも１つの前記攪拌フィンは、前記ケース本体の内壁に接触してもよい。
【００２１】
前記トナー本体の一端に配置され、前記トナー攪拌軸を駆動する駆動部をさらに備えてもよい。前記複数の攪拌フィンは、前記トナー撹拌軸のうち前記駆動部に対応する位置に固定された端部フィンを含んでもよい。
【００２２】
前記トナー本体のうち、当該トナー本体内にトナーを供給するトナー供給口を有する一端に、前記トナー供給口を覆うキャップをさらに備えてもよい。前記複数の攪拌フィンは、前記トナー撹拌軸のうち前記キャップに対応する位置に固定された攪拌フィンを含んでもよい。
【００２４】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態はクレームにかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００２６】
図２は、トナーカートリッジ２０及びトナーカートリッジ２０を装着した画像形成装置の概略断面図である。この画像形成装置は、４色のトナーによりフルカラー画像を形成することができるカラー電子写真プリンタであるが、本発明のトナーカートリッジ２０は、これに限定されるものではなく、感光体等の像担持体にトナー像を形成する方式の画像形成装置の全てに適用可能である。
【００２７】
本図を用いて、画像形成装置の構成及び動作を説明する。画像形成装置は、感光体１、帯電ローラ２、露光ユニット３、現像器ユニット４、中間転写装置５、及び感光体クリーニング装置６を備える。帯電ローラ２、露光ユニット３、現像器ユニット４、中間転写装置５、及び感光体クリーニング装置６は、感光体１の周囲に配置される。さらにトナーカートリッジ２０は、現像器ユニット４に装着される。帯電ローラ２は、感光体１を帯電させ、露光ユニット３は、感光体１に静電潜像を形成する。現像器ユニット４は、静電潜像を現像する。中間転写装置５は、感光体１に形成されたトナー像をシートＳ上に転写する。
【００２８】
感光体１は、薄肉円筒状の導電性基材とその表面に形成された感光層とを有し、図示しない駆動手段によって図示矢印方向に回転駆動される。
【００２９】
現像器ユニット４は、イエロー用現像器４Ｙ、シアン用現像器４Ｃ、マゼンタ用現像器４Ｍおよびブラック用現像器４Ｋを有する。各現像器は、現像ハウジング４ａ内に配設された現像ローラ４ｂを備える。これらの現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋは、揺動可能であって、それぞれ感光体１に対して離当接し、感光体１の１回転毎に選択的に一つの現像器の現像ローラ４ｂのみが感光体１に当接する。
【００３０】
中間転写装置５は、中間転写ベルト７、中間転写ベルト７を走行させるための駆動ローラ９、感光体１に形成されたトナー像を中間転写ベルト７に転写する一転写部Ｔ１、一次転写用バックアップローラ１０、二次転写用バックアップローラ１１等を有し、これら各ローラの周りに無端状の中間転写ベルト７が張架されている。一次転写部Ｔ１において、中間転写ベルト７は、一次転写用バックアップローラ１０によって感光体１側に付勢される。二次転写部Ｔ２において、二次転写用バックアップローラ１１及び二次転写ローラ１２は、中間転写ベルト７を介在して、対向刷る位置に配置されている。
【００３１】
次に、上記の画像形成装置の動作について説明する。図示しないコンピュータから画像形成信号が入力されると、感光体１、現像器ユニット４の各現像ローラ４ｂおよび中間転写ベルト７が回転駆動される。先ず、感光体１の外周面が帯電ローラ２によって一様に帯電され、一様に帯電された感光体１の外周面に、露光ユニット３によって第１色目（例えばイエロー）の画像情報に応じた選択的な露光Ｌがなされ、イエローの静電潜像が形成される。
【００３２】
感光体１には、イエロー用現像器４Ｙの現像ローラ４ｂのみが接触し、これによってイエローの静電潜像のトナー像が感光体１上に形成される。中間転写ベルト７には上記トナーの帯電性と逆極性の一次転写電圧が印加され、感光体１上に形成されたトナー像が、一次転写部Ｔ１において中間転写ベルト７上に転写される。感光体１上に残留しているトナーは感光体クリーニング装置６によって除去された後、感光体１の外周面は除電手段（図示せず）により除電される。
【００３３】
上記の動作が画像形成信号の例えば、第２色目（シアン）、第３色目（マゼンタ）、第４色目（ブラック）に対応して、感光体１と中間転写ベルト７の１回転による潜像形成、現像が繰り返され、画像形成信号の内容に応じた４色のトナー像が中間転写ベルト７上において重ね合わされて転写される。そして、このフルカラー画像が二次転写部Ｔ２に達するタイミングで、シートＳが矢印方向から二次転写部Ｔ２に供給され、このとき、転写ローラ１２が中間転写ベルト７に押圧されるとともに二次転写電圧が印加され、中間転写ベルト７上のフルカラートナー像が記録媒体Ｓ上に転写される。なお、上記の画像形成信号の処理では第１色目（イエロー）、第２色目（シアン）、第３色目（マゼンタ）、第４色目（ブラック）としたが、処理の順序はこれに限定されるものではない。
【００３４】
トナーカートリッジ２０は、現像器４Ｙの現像ハウジング４ａに着脱自在に装着される。４つのトナーカートリッジ２０は、現像器ユニット４に装着される場合に、感光体１を中心とした略放射状に配置される。トナーカートリッジ２０のケース本体２２は、本図に示す形状の断面を有する筒状に設けられている。ケース本体２２は、トナー排出口２４、突起部２６を有する。ケース本体２２の内側は、突起部２６を境界として、２つのトナー収容室９０，９２に分割される。第１のトナー収容室９０は、トナー排出口２４から離れた方の領域に、第２のトナー収容室９２は、トナー排出口２４を有する側の領域にそれぞれ設けられる。第１のトナー収容室９０及び第２のトナー収容室９２は、いずれも略円筒形に設けられており、ケース本体２２の内側は、めがね形状の断面を有する。
【００３５】
第２のトナー収容室９２は、本図に示す断面の断面積が、本図に示す第１のトナー収容室９０の断面積よりも小さくなるように設けられている。第２のトナー収容室９２は、現像器ユニット４に装着される場合に、周りを他の部材に占有される。このため、第２のトナー収容室９２は占有する空間を制限される。これに対して、第１のトナー収容室９０は、現像器ユニット４から離れた位置に配置されるので、第１のトナー収容室９０に比べて断面積をより大きく設計することができる。このように、ケース本体２２は、第１のトナー収容室９０及び第２のトナー収容室９２で構成されるので、混み合った現像器ユニット４に装着する場合でも、空間を有効に利用し、より多くのトナーを収容することができる。また、周囲の部材による制限を受けないので、第２のトナー収容室９２をさらに大きくすることが可能である。従って、より多くのトナーを収容できるトナーカートリッジ２０を装着させることができる。
【００３６】
ケース本体２２には、トナーを現像器ユニット４に排出するトナー排出口２４が形成されている。トナー排出口２４は、トナーカートリッジ２０を現像ハウジング４ａに装着したとき、トナー排出口２４から現像ハウジング４ａのトナー注入口４ｃにトナーが供給されるように構成されている。なお、他の現像器４Ｃ、４Ｍ、４Ｋにも、同様にトナーカートリッジ２０が着脱自在に装着される。トナーカートリッジ２０については、図３以降で詳述する。
【００３７】
図３（Ａ）は、図２のトナーカートリッジ２０のＡ−Ａ線に沿った断面を示す。図３（Ｂ）は、トナーカートリッジ２０の図３（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面を軸方向２００に見た図である。
【００３８】
図３（Ａ）のケース本体２２の内側に示した実線は、突起部２６に対応する。突起部２６は、ケース本体２２内部の空間を第１のトナー収容室９０及び第２のトナー収容室９２に分割する。すなわち、ケース本体２２は、内部に第１のトナー収容室９０及び第２のトナー収容室９２が連通した２部屋を有する。
【００３９】
第１のトナー収容室９０及び第２のトナー収容室９２それぞれにトナー撹拌部材４０及びトナー搬送部材６０が備えられている。第１のトナー収容室９０は、トナー撹拌部材４０及びトナー撹拌部材４０を回動可能に保持する軸受け部２８ａを有する。第２のトナー収容室９２は、トナー搬送部材６０、トナー搬送部材６０を回動可能に保持する軸受け部２８ｂ、及びトナーを現像器ユニット４に向けて排出するトナー排出口２４を有する。
【００４０】
トナー撹拌部材４０は、ケース本体２２に回動可能に支持されるトナー撹拌軸４２、トナー撹拌軸４２から延びる攪拌フィン４４，４５，４６、駆動部側の端及びトナーを供給する供給口のキャップ側の端にそれぞれ設けられた２つの端部フィン５６，５７を有する。  攪拌フィン４４，４５，４６及び端部フィン５６，５７は、プレート状に設けられている。第１、第２、第３攪拌フィン４４，４５，４６は、それぞれトナー撹拌軸４２から互いに１８０度異なる方向に延びる。攪拌フィン４４，４５，４６及び端部フィン５６，５７は、トナー撹拌軸４２とともに回動する。
【００４１】
攪拌フィン４４，４５，４６は、いずれも切り込みを有する２枚構造をしており、外側のフィンは撓みやすく内側のフィンは撓みにくい。各フィンの可撓性の程度は、トナーを運ぶときに適度に撓んで、トナーの荷重を分散する程度に設定されるのが好ましい。
【００４２】
トナー搬送部材６０は、ケース本体２２に回動可能に支持されるトナー搬送軸６２、トナー搬送軸６２から延びる複数の円弧羽根６４及び２枚の掻き出しフィン６８を有する。複数の円弧羽根６４は、トナー搬送軸６２の軸方向２００に所定の間隔をおいてトナー搬送軸６２から延びる。掻き出しフィン６８は、トナー搬送軸６４のうちトナー排出口２４に対応する位置に設けられている。トナー搬送軸６２は回動し、円弧羽根６４及び掻き出しフィン６８は、トナー搬送軸６２とともに回動する。トナー撹拌軸４２及びトナー搬送軸６２は、ともに、軸方向２００に見て左回り２１０に回動する。
【００４３】
次に、以上の部材によって実現されるトナーカートリッジ２０の内側におけるトナーの流れを説明する。
【００４４】
図４は、トナーカートリッジ２０の内側におけるトナーの流れを模式的に示す。図４（Ａ）は、図２のトナーカートリッジ２０のＢ−Ｂ線に沿った断面を示す。図４（Ｂ）は、軸方向２００から見た、トナーカートリッジ２０の図４（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面を示す。
【００４５】
図４（Ａ）に示すように、第１のトナー収容室９０に収容されたトナーは、軸方向２００に垂直な方向に搬送され、第２のトナー収容室９２に移動する。図４（Ｂ）は、このときのトナーの流れを示す。本図に示すように、第２のトナー収容室９２に収容されたトナーは、トナー撹拌軸４２の軸方向２００に見て、左回りの回動によって、回動方向２１０に搬送される。第２のトナー収容室９２の底部９２ａに搬送されたトナーは、突起部２６を乗り越えて、第２のトナー収容室９２に搬送される。このように、第１のトナー収容室９０に収容されたトナーは、トナー撹拌軸４２の回動によって、第２のトナー収容室９２に搬送される。
【００４６】
次に第２のトナー収容室９２におけるトナーの流れを説明する。図４（Ａ）に示すように、トナー搬送軸６２の両端部から延びる円弧羽根６４によって、第２のトナー収容室９２の両端部に収容されるトナーは、トナー搬送軸６２の周りを回動しながら、トナー搬送軸６２の軸方向２００及び軸方向２００と反対の方向に搬送される。すなわち、トナー排出口２４に向けて搬送される。トナー排出口２４付近に対応するトナー搬送軸６２からは、掻き出しフィン６８が延びる。トナー排出口２４付近に搬送されたトナーは、この掻き出しフィン６８によって、図４（Ａ）に示すように、軸方向２００に垂直な方向に搬送される。以上の流れでケース本体２２に収容されたトナーは、トナー排出口２４から排出される。
【００４７】
また、ケース本体２２は、トナー排出口２４を下側に向けて、現像器ユニット４に装着される。従って、トナー排出口２４付近に収容されるトナーは、トナー自体の重さによって、適度な圧密状態を保つことができる。
【００４８】
第１のトナー収容室９０及び第２のトナー収容室９２の間に突起部２６が設けられているので、第１のトナー収容室９０に収容されたトナーが第２のトナー収容室９２に移動するのを防ぐことができる。従って、トナーの消費が進み、ケース本体２２に収容されるトナーの量が少なくなった場合でも、残りのトナーを確実にトナー排出口２４に搬送することができる。このように、ケース本体２２に収容されたトナーを最後まで効率よく、かつ無駄なく利用することができる。また、突起部２６は、適切な高さに設定されているので、第２のトナー収容室９２から第１のトナー収容室９０に過剰にトナーを搬送するのを避けることができる。
【００４９】
以下、本実施の形態に特徴的なトナー撹拌部材４０について説明する。
【００５０】
図５は、トナー撹拌部材４０を示す。トナー撹拌部材４０は、トナー攪拌軸４２の異なる位置から、トナー攪拌軸４２の半径方向に延びる第１攪拌フィン第１攪拌フィン４４、第２攪拌フィン４５、及び第３攪拌フィン４６を有する。第１、第２、第３攪拌フィン４４，４５，４６のうち少なくとも１つの攪拌フィンは、他の攪拌フィンと異なる半径方向に延びる。本図の第１攪拌フィン４４及び第３攪拌フィン４６は、同一の半径方向に延びる。すなわち、第２攪拌フィン４５と１８０度異なる半径方向に延びる。
【００５１】
このように、隣り合う攪拌フィンが異なる半径方向に延びているので、各攪拌フィンによって搬送されるトナーの一部は、各攪拌フィンの両端からこぼれ落ちる。従って、各攪拌フィンは、過剰な量のトナーを搬送するのを避けることができ、トナー撹拌軸４２の回動のトルクを低減することができる。
【００５２】
ケース本体２２の外側に、トナー攪拌軸４２を駆動する駆動部３６が設けられている。トナー撹拌部材４０は、トナー撹拌軸４２のうち駆動部３６に対応する位置に固定された端部フィン５６を有する。駆動部３６に対応するケース本体２２は、他の部分に比べて内側にくぼんでいる。従って、この駆動部に対応するケース本体２２に対応した端部フィン５６を、トナー撹拌軸４２の対応する位置に固定することによって、駆動部３６に対応するケース本体２２の内壁に付着したトナーを掻き落とすことができる。
【００５３】
トナー本体２２のうち、駆動部３６と逆側に、トナー本体２２内にトナーを供給するトナー供給口３３及びトナー供給口３３を覆うキャップ３４を有する。トナー撹拌部材４０は、トナー撹拌軸４２のうちキャップ３４に対応する位置に固定された端部フィン５７を有する。キャップ３４に対応するケース本体２２は、他の部分に比べて内側にくぼんでいる。従って、キャップ３４に対応するケース本体２２に対応した端部フィン５７を、トナー撹拌軸４２の対応する位置に固定することによって、キャップ３４に対応するケース本体２２の内壁に付着したトナーを掻き落とすことができる。
【００５４】
図６は、トナー撹拌部材４０によって搬送されるトナーを示す図である。図６（Ａ）は、第１攪拌フィン４４及び第３攪拌フィン４６が上方に向かって回動しているときのトナー撹拌部材４０を示す。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のトナー撹拌部材４０が回動方向２１０に回動し、第２攪拌フィン４５が上方に向かって回動しているときのトナー撹拌部材４０を示す。
【００５５】
図６（Ａ）に示すように、第１攪拌フィン４４及び第３攪拌フィン４６は、トナーを掻き上げる。このとき、掻き上げられたトナーの一部は、各攪拌フィンの両端からこぼれ落ちる。
【００５６】
次に、図６（Ｂ）に示すように、第１攪拌片４７は、第１攪拌フィン４４及び第３攪拌フィン４６からこぼれ落ちたトナーを受け止めて、さらに上方に回動する。このとき、第２攪拌フィン４５によって搬送されるトナーの一部は、第２攪拌フィン４５の両端からこぼれ落ちる。さらに、第２攪拌フィン４５からこぼれ落ちたトナーは、第１攪拌フィン４４及び第３攪拌フィン４６によって受け止められる。トナー撹拌軸４２が回動するとき、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）の動作が繰り返される。このように、トナーは、各フィンの間からこぼれ落ちるので、トナー撹拌軸４２が回動するときに攪拌フィンが過剰なトナーを搬送し、トナー撹拌軸４２が回動するトルクが増大するのを避けることができる。
【００５７】
図７は、トナー撹拌部材４０及びケース本体２２を示す。第１、第２、第３攪拌フィン４４，４５，４６のうち少なくとも１つの攪拌フィンは、ケース本体２２の内壁に接触する。このように、フィンの先端部分がケース本体２２に接触することによって、ケース本体２２の内壁に付着したトナーを掻き落とすことができる。トナー撹拌軸４２からフィンの先端縁までの距離は、トナー撹拌軸４２からケース本体２２の内壁までの長さと同一であってもよく、これより長くてもよい。
【００５８】
図８は、現像器ユニット４に装着されたトナーカートリッジ２０を示す。画像形成装置は、４つの現像器ユニット４を有する。４つの現像器ユニット４は、それぞれ異なる４つのトナーカートリッジ２０を装着する。現像器ユニット４は、感光体１の円周に設けられているので、４つが感光体１の中心から放射状に配置される。従って、４つのトナーカートリッジ２０も、これに対応して装着される。このため、４つのトナーカートリッジ２０は、現像器ユニット４に装着されるときの傾きの程度が異なる。
【００５９】
トナーカートリッジ２０が、画像形成装置に装着されたときの、トナー攪拌軸４２からトナー排出口２４への経路の傾きが大きいほど、攪拌フィン４４，４５，４６の高さ、すなわちトナー攪拌軸４２の半径方向における長さが短い。傾きが小さく、トナーが第１のトナー収容室９０から第２のトナー収容室９２方向へ流れにくい場合には、攪拌フィン４４，４５，４６を長くすることによって、トナーを第１のトナー収容室９０から第２のトナー収容室９２に向けて搬送することができる。このように、トナーカートリッジ２０が装着されたときの傾きの程度に応じて攪拌フィンの傾きの程度をかえることができる。従って、トナーカートリッジ２０の傾きの程度によらず、４つのトナーカートリッジ２０が単位時間あたりに第１のトナー収容室９０から第２のトナー収容室９２へ搬送するトナー量をほぼ一定させることができる。
【００６０】
図９は、攪拌フィン４４，４５，４６の第１の変更例を示す。本図の攪拌フィン４４，４５，４６は、トナー攪拌軸４２の円周方向に１２０度ずつ異なる半径方向に延びる。本図の攪拌フィンの場合も、図６を用いて説明した第１、第２、第３攪拌フィン４４，４５，４６と同様に、各攪拌フィンの両端からトナーがこぼれ落ちるので、各攪拌フィンにトナーの過剰な荷重がかかるのを避けることができる。従って、トナー撹拌軸４２の回動のトルクが増大するのを避けることができる。このように、第１、第２、第３攪拌フィン４４，４５，４６のうち少なくとも第２の攪拌フィン４５は、第１攪拌フィン４４及び第３攪拌フィン４６と異なる方向に延びていればよく、第１、第２、第３攪拌フィン４４，４５，４６の取り付け位置の自由度は高い。
【００６１】
攪拌フィン４４，４５，４６の第２の変更例としては、本実施の形態においては、第１攪拌フィン４４、第２攪拌フィン４５、及び第３攪拌フィン４６の３部で構成されていたが、攪拌フィンの枚数は、これに限定されない。複数の攪拌フィンが、トナー撹拌軸４２の半径方向にほぼ均等に配置されていればよい。たとえば、４部で構成されてもよく、この場合、隣接する２つの攪拌フィンが１８０度ずつ異なる半径方向に延びるようにトナー撹拌軸４２に固定されるのが好ましい。このように、複数の攪拌フィンがトナー撹拌軸４２に固定され、隣接する攪拌フィンが互いに異なる方向に延びていればよく、その自由度は高い。
【００６２】
図１０は、トナー撹拌部材４０の第１攪拌フィン４４を示す。第１攪拌フィン４４は、切り込みによって第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８に分割される。本図の第１攪拌フィン４４は、１つの第１攪拌片４７及び３つの第２攪拌片４８に分割されている。第１攪拌片４７の高さ、すなわちトナー撹拌軸４２における半径方向の長さは、第２攪拌片４８の高さよりも長い。従って、第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８は、可撓性が異なる。このように、第１攪拌フィン４５を切り込むことによって、同一の部材であっても、容易に可撓性を異ならせることができる。従って、第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８は、トナー撹拌軸４２とともに回動し、トナーを搬送するときに、トナーに対して異なる作用を与えることができる。
【００６３】
第１攪拌片４７は、第１開口部４７ａを有する。第２攪拌片４８ａは、第１開口部４７ａの内側に設けられている。このため、同一の部材を切り抜いて、第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８を形成することができる。従って、容易に第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８を製造することができる。また、第１攪拌片４７は、複数の第１固定部４７ｂが先端部分で隣接する第１固定部４７ｂの先端部部分と架橋された状態に設けられているので、１つの第１固定部４７ｂが単独に固定されている場合に比べて、耐久性を向上させることができる。
【００６４】
第２攪拌片４８は、第２開口部４８ａを有する。このため、第２攪拌片４８に搬送されるトナーの一部は、第２開口部４８ａを通過する。従って、第２攪拌片４８は過剰な量のトナーを搬送することがなく、トナー撹拌軸４２が回動するときのトルクが増大するのを避けることができる。
【００６５】
第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８は、攪拌時にトナーの一部が通過可能な幅の切り込みによって分割される。すなわち、第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８は、互いの間に隙間を有する大きさに設けられる。第１攪拌フィン４５が回動するとき、第１攪拌片４７と第２攪拌片４８の間を移動するトナーの一部は、この隙間を通過する。従って、第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８が、過剰な量のトナーを搬送し、トナー撹拌軸４２が回動するときのトルクが増大するのを避けることができる。また、端部同士が接触し、摩擦によって端部が摩耗するのを避けることができる。
【００６６】
第１攪拌片４７がトナー撹拌軸４２に固定される第１固定部４７ｂの幅ｄ１は、第２攪拌片４８の第２固定部４８ｂにおける幅ｄ２よりも短い。同一の部材である場合、フィンの幅、すなわちトナー撹拌軸４２の軸方向における長さが短いほど、フィンの可撓性が高い。また、フィンの高さが低いほど、フィンの可撓性が高い。従って、トナー撹拌軸４２の軸方向に延びた領域の長さ、及び幅をかえることによって、第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８の可撓性を変化させることができる。
【００６７】
図１１は、トナー撹拌軸が回動するときの、第１攪拌フィン４４を示す。第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８は、いずれもトナーの重みによってトナー撹拌軸４２の回動方向２１０に対して下流側に撓んだ状態で、トナー撹拌軸４２とともに回動する。第１攪拌片５１は、第２攪拌片５２に比べて可撓性が高いので、より撓んだ状態で回動する。従って、第１攪拌片４７は、第２攪拌片４８よりも下流側を回動する。
【００６８】
第１攪拌フィン４４がケース本体２２の上部に向けて移動するとき、第２攪拌片４８によって搬送されるトナーのうち、自重によって第２攪拌片４８から落下したトナーは、さらに第２攪拌片４８よりも可撓性の高い第１攪拌片４７によって搬送される。また、第１攪拌フィン４４がケース本体２２の底部に向けて移動するとき、第２攪拌片４８によって搬送されるトナーのうち、第２攪拌片４８の移動から送れたトナーは、さらに第１攪拌片４７によって搬送される。
【００６９】
比較的可撓性の低い第２攪拌片４８は、トナーを圧縮し、可撓性の高い第１攪拌片４７は、トナーを適度にほぐす。従って、第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８の異なる作用によって、トナーの圧密状態を適度に保つことができる。第１攪拌片５１に搬送されるトナーの一部は、第２開口部４５ｂを通過する。このように、第１攪拌片５１及び第２攪拌片５２を用いることによって、第１のトナー収容室９０に収容されたトナーを適度にほぐすことができる。
【００７０】
図１２は、第１攪拌フィン４４の第１の変更例を示す。本図の第１攪拌フィン４５の第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８は、トナー攪拌軸４２の異なる半径方向に延びる。すなわち、第１攪拌片４７は、第２攪拌片４８に比べて回動方向２１０の下流側に位置するよう、トナー撹拌軸４２に固定される。
【００７１】
図１１で説明したように、第２攪拌片４８によって搬送されるトナーのうち、第２攪拌片４８の移動から送れたトナーは、続いて第１攪拌片４７によって搬送される。第２攪拌片４８によって、トナーが圧縮され、第１攪拌片４７が、圧密状態の高いトナーを搬送する場合でも、本図の第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８は離れて設けられているので、圧密されたトナーが第１攪拌片４７に達するまでに距離がある。このため、圧密されたトナーは、トナーの流れによってほぐされる。従って、第１攪拌片４７に過度な荷重がかかるのを避け、トナー撹拌軸４２の回動におけるトルクを軽減することができる。
【００７２】
本図の第１攪拌片４７は、トナー撹拌軸４２に近い部分がトナー撹拌軸４２の軸方向２００に沿って曲げられている。このように、第１固定部４７ｂ付近を曲げることによって第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８を異なる半径方向に向けて、トナー撹拌軸４２に固定することができる。このように、第１攪拌片４７を曲げることによって、第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８を異なる半径方向に向けることができる。従って、一体に設けられた第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８を異なる半径方向に向けることができる。従って、部品点数を少なくすることができる。このように、第１攪拌フィン４４を作成する工程を簡素化することができ、コストを削減することができる。
【００７３】
図１３は、第１攪拌フィン４４の第２の変更例を示す。本図の第１攪拌フィン４４は、複数の第１攪拌フィン４４ａ、ｂ，ｃを有する。このように、第１攪拌フィン４４が３部に構成されているので、各攪拌フィンは、独立に回動することができる。また、本図の第１攪拌フィン４４ａ，ｂ，ｃは、先端縁から半径方向に延びる２つの切り込みによって分割して、形成される。２つの切り込みは、それぞれ、３つの第２攪拌片４８の間に設けられている。２つの切り込みによって分割された３つの第１攪拌フィン４４ａ，ｂ，ｃは、固定部側が繋がった一体構造に設けられている。このように、３つの第１攪拌フィン４４ａ，ｂ，ｃを一体に設けてあるので、第１攪拌フィン４５の製造工程を減らすことができる。
【００７４】
図１４は、第１攪拌フィン４４の第３の変更例を示す図である。第１攪拌片４７は、トナー攪拌軸４２から高さ方向の一辺に延びる切り込みによって第２攪拌片４８と分割され、Ｌ字形を有する。このように、図５で説明した切り込みとは異なる切り込みによって分割された第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８を有する。この場合も、第１攪拌片４７は、第２攪拌片４８に比べて高さ方向の長さが長く、可撓性が高い。従って、本図に示す第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８は、図５を用いて説明した第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８と同様に、トナーを適度な圧密状態に維持することができる。
【００７５】
図１５は、第１攪拌フィン４４の第４の変更例を示す。本図の第１攪拌フィン４４は、２つの第２攪拌片４８を有する。第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８は、第１攪拌フィン４４のうち、トナー撹拌軸４２の軸方向に垂直な２つの辺からトナー攪拌軸４２の異なる２つの位置に向けて延びる２つの切り込みによって分割される。第１攪拌片４７は、この切り込みによってＴ字形状に分割される。第１攪拌フィン４４の残りの部分は、切り込みによって２つの第２攪拌片４８に分割される。この場合も、第１攪拌片４７は、第２攪拌片４８に比べて高さ方向の長さが長く、可撓性が高い。従って、本図に示す第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８は、図５の第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８と同様に、トナーを適度な圧密状態に維持することができる。
【００７６】
第１攪拌フィン４４の第５の変更例としては、本実施の形態においては第１、第２、第３攪拌フィン４４，４５，４６は、それぞれ第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８の２つの攪拌片を有したが、攪拌片の数は、これらに限定されず、例えば、さらに第３攪拌片を有してもよい。この場合の第２攪拌片４８と第３攪拌片の関係は、第１攪拌片４７と第２攪拌片４８の関係と同様である。
【００７７】
第１攪拌フィン４４の第４の変更例としては、本実施の形態においては、第１開口部４７ａ及び第２開口部４８ａは、トナー撹拌軸４２に到達する長さに設けられていたが、第１開口部４７ａ及び第２開口部４８ａの長さは、限定されない。例えば、第１開口部４７ａ及び第２開口部４８ａは、軸に到達せず、第１攪拌片４７の中央部分まで延びていてもよい。
【００７８】
第１攪拌フィン４４の第５の変更例としては、本実施の形態の第１攪拌フィン４４は、トナー撹拌軸４２に対して略垂直及び略平行な切り込みによって、第１攪拌片４７及び第２攪拌片４８に分割されていたが、第１攪拌片４７の高さが、第２攪拌片４８の高さよりも高くなればよく、切り込みの形状には、限定されない。例えば、切り込みは、曲線であっても良く、トナー撹拌軸４２に対して斜めに設けられてもよい。
【００７９】
以上、図１０以降で第１攪拌フィン４４の構成及び動作について説明した。第２攪拌フィン４５及び第３攪拌フィン４６の構成及び動作は、第１攪拌フィン４４の構成及び動作と同様なので説明は省略する。
【００８０】
トナー撹拌部材４０の第１の変更例としては、本実施の形態においては、第１、第２、第３攪拌フィン４４，４５，４６は、それぞれ３つの第２攪拌片４８を有したが、第２攪拌片４８の数は、これに限定されない。
【００８１】
トナー撹拌部材４０の第２の変更例としては、本実施の形態においては、第１、第２、第３攪拌フィン４４，４５，４６は、それぞれ図１０から図１５を用いて説明した２部構成を有したが、例えば、第１攪拌フィン４４のみが２部構成に設けられていてもよく、第１攪拌フィン４４及び第３攪拌フィン４６が２部構成に設けられていてもよい。
【００８２】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００８３】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば排出するトナーを安定な圧密状態に保ち、トナーの排出量をほぼ一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例に係るトナーカートリッジを示す図である。
【図２】トナーカートリッジ２０及びトナーカートリッジが装着された画像形成装置の概略断面図である。
【図３】トナーカートリッジ２０の断面図である。
【図４】トナーカートリッジ２０の内側におけるトナーの流れを模式的に示す図である。
【図５】トナー撹拌部材４０を示す図である。
【図６】トナー撹拌部材４０によって搬送されるトナーを示す図である。
【図７】トナー撹拌部材４０及びケース本体２２を示す図である。
【図８】現像器ユニット４に装着されたトナーカートリッジ２０を示す図である。
【図９】トナー撹拌部材４０の第１の変更例を示す図である。
【図１０】第１攪拌フィン４４を示す図である。
【図１１】トナー撹拌軸４２が回動するときの、第１攪拌フィン４４を示す図である。
【図１２】第１攪拌フィン４４の第１の変更例を示す図である。
【図１３】第１攪拌フィン４４の第２の変更例を示す図である。
【図１４】第１攪拌フィン４４の第３の変更例を示す図である。
【図１５】第１攪拌フィン４４の第４の変更例を示す図である。
【符号の説明】
１  感光体
２  帯電ローラ
３  露光ユニット
４  現像器ユニット
５  中間転写装置
Ｔ１  一次転写部
Ｔ２  二次転写部
２０  トナーカートリッジ
２２  ケース本体
２４  トナー排出口
２６  突起部
２８  軸受け部
３３  トナー供給口
３４  キャップ
４６  駆動部
４０  トナー撹拌部材
４２  トナー撹拌軸
４４  第１攪拌フィン
４５  第２攪拌フィン
４６  第３攪拌フィン
４７  第１攪拌片
４８  第２攪拌片
５６，５７  端部フィン
６０  トナー搬送部材
６２  トナー搬送軸
６４  円弧羽根
６８  掻き出しフィン
９０  第１のトナー収容室
９２  第２のトナー収容室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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