(57)【要約】【課題】ユーザに負担をかけずに容易に粉体補給装置を画像形成装置へ装着させる。【解決手段】トナーカートリッジ２００は、画像形成装置１００に着脱可能であって、カートリッジ本体２１０と粉体搬送部２２０と粉体排出部２３０とからなる。粉体排出部２３０には、トナーを現像器２ａに供給するための粉体排出口３５０が形成され、粉体排出口３５０の開口に嵌まって粉体排出口３５０を封止する封止材５００が設けられ、粉体排出口３５０の外周面を覆うようにしてシャッタ部４００が回転軸３１０を中心にして自転可能に設けられている。封止材５００は、粉体排出口３５０を封止する封止部５１０と、粉体排出部２３０に係合する係合部５２０とから構成されている。このトナーカートリッジ２００では、画像形成装置１００への装着動作に伴って、封止材５００による粉体排出口３５０の封止が解除される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に着脱可能であって、粉体を収容する粉体収容部と、この粉体収容部に収容した粉体を外部に排出する粉体排出部と、が設けられて容器が形成され、画像形成装置に粉体を供給する粉体補給装置において、
前記粉体排出部には、粉体を画像形成装置に供給するための粉体排出口が形成され、かつ、前記粉体排出口の開口に嵌まって前記粉体排出口を封止する封止材が設けられ、
画像形成装置への装着動作に伴って、前記封止材による前記粉体排出口の封止が解除されることを特徴とする粉体補給装置。
【請求項２】
前記封止材は、前記粉体排出口を封止する封止部と、前記容器に係合する係合部とから構成され、
前記封止材による前記粉体排出口の封止状態にかかわらず、前記係合部により前記封止材が前記容器に係合されていることを特徴とする請求項１に記載の粉体補給装置。
【請求項３】
前記粉体排出部には、粉体の前記粉体排出口への搬送を誘導する回転部材が設けられ、
前記封止材による前記粉体排出口の封止時、前記封止材により前記回転部材が係止されていることを特徴とする請求項１または２に記載の粉体補給装置。
【請求項４】
前記粉体排出部の前記粉体排出口を覆うシャッタ部が設けられ、
画像形成装置からの離脱の際、前記シャッタ部による前記粉体排出口の閉口が行われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の粉体補給装置。
【請求項５】
前記シャッタ部には、前記粉体排出部の粉体排出口を開閉するための開口部が形成され、かつ、前記シャッタ部は、予め設定した軸を中心にして自転可能に設けられ、
画像形成装置への装着時、前記開口部から前記粉体排出口が露出され、
画像形成装置からの離脱の際、前記シャッタ部の自転に伴い前記粉体排出口が閉口されることを特徴とする請求項４に記載の粉体補給装置。
【請求項６】
前記粉体排出部の筐体には、溝部が形成され、かつ、前記シャッタ部には、画像形成装置への装着時に前記溝部に係合するシャッタ係合部が設けられたことを特徴とする請求項５に記載の粉体補給装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の粉体補給装置が、現像装置に粉体を供給するカートリッジとして用いられたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項６に記載の粉体補給装置が、現像装置に粉体を供給するカートリッジとして用いられた画像形成装置であって、
前記粉体補給装置の前記シャッタ部に螺旋状の螺旋溝が形成されるとともに、当該本体に前記螺旋溝に嵌まり込んで溝内を摺動する摺動部が設けられ、
前記粉体補給装置の装着時、前記摺動部が前記螺旋溝に嵌まり、前記シャッタ係合部が前記溝部に係合された状態で、前記開口部による前記粉体排出口の開口が行われ、
前記粉体補給装置の離脱の際、前記螺旋溝に嵌まり込んだ前記摺動部により前記シャッタ部が自転して前記シャッタ部による前記粉体排出口の閉口が行われることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体を補給する粉体補給装置に係り、より詳細には、複写機などの電子写真式の画像形成装置において、現像器に現像剤を供給するカートリッジ等に用いられる粉体補給装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置においては、現像剤として微粉末の粉体（トナー）が使用されており、このトナーを内部の現像器に供給するために、着脱可能なトナーカートリッジが用いられている。また、トナーカートリッジに用いられるトナー補給装置により現像器にトナーが供給される。
【０００３】
この従来のトナーカートリッジには、トナーを収容するためのトナー収納部と、トナー収納部に収容したトナーを現像器に供給するために粉体排出口から排出するトナー排出部とが、設けられ、粉体排出口の周辺が開口を封止するためのシール部材により熱融着されて、シール部材により粉体排出口が覆われているものがある（例えば、特許文献１ご参照）。
【０００４】
この従来のトナーカートリッジを画像形成装置に装着させる際、まず、ユーザが自らトナー排出部の粉体排出口の周辺からシール部材を剥がす。そして、シール部材を粉体排出口の周辺から剥がした後に、トナーカートリッジを画像形成装置に装着させる。
【特許文献１】特開２００３−２１５８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記した従来のトナーカートリッジを画像形成装置へ装着させる際、シール部材を粉体排出口の周辺から剥がす工程をユーザが行わなければならない。
【０００６】
また、ユーザがシール部材を粉体排出口の周辺から剥がした際に、粉体排出口からトナーが流出する場合がある。この場合、流出したトナーがユーザの衣服などに付着する可能性があり、トナーカートリッジの取扱いとして好ましくない。
【０００７】
そこで、上記課題を解決するために、本発明は、ユーザに負担をかけずに容易に粉体補給装置を画像形成装置へ装着させる粉体補給装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明にかかる粉体補給装置は、画像形成装置に着脱可能であって、粉体を収容する粉体収容部と、この粉体収容部に収容した粉体を外部に排出する粉体排出部と、が設けられて容器が形成され、画像形成装置に粉体を供給する粉体補給装置において、前記粉体排出部には、粉体を画像形成装置に供給するための粉体排出口が形成され、かつ、前記粉体排出口の開口に嵌まって前記粉体排出口を封止する封止材が設けられ、画像形成装置への装着動作に伴って、前記封止材による前記粉体排出口の封止が解除されることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、前記粉体排出部には前記粉体排出口が形成されるとともに前記封止材が設けられ、画像形成装置への装着動作に伴って前記封止材による前記粉体排出口の封止が解除されるので、当該粉体補給装置を画像形成装置へ装着する際、ユーザが自ら前記粉体排出口の封止状態を解除することなく、当該粉体補給装置の画像形成装置への装着時に前記粉体排出口の封止状態を解除することが可能となる。そのため、ユーザに負担をかけずに容易に当該粉体補給装置を画像形成装置へ装着させることが可能となる。
【００１０】
また、上記した従来の技術では、粉体排出口の周辺がシール部材により熱融着されてシール部材により粉体排出口が覆われているが、この場合、熱融着を行うことにより粉体排出口の周辺が凹凸状態となる。そのため、従来の技術では、使用済みの粉体補給装置をリサイクルする際、シール部材の粉体排出口の周辺への再熱融着を行うために、粉体排出口の周辺に残留する接着材やフィルムの切れ端を除去する工程や、シール部材の粉体排出口の周辺への熱融着により形成された粉体排出口の周辺の凹凸を平坦にする工程が必要である。しかしながら、本発明によれば、前記封止材が用いられているので、前記粉体排出口の周辺は平坦な状態のままであり、凹凸状態を平坦にする工程は必要ない。また、シール部材の粉体排出口の周辺への再熱融着を行わないので、前記粉体排出口の周辺に接着材やフィルムの切れ端が残留することがない。すなわち、本発明にかかる粉体補給装置は、リサイクル利用するのに好ましい。なお、前記封止材としてゴムキャップが用いられることが、本発明の好適な例の一つである。
【００１１】
前記構成において、前記封止材は、前記粉体排出口を封止する封止部と、前記容器に係合する係合部とから構成され、前記封止材による前記粉体排出口の封止状態にかかわらず、前記係合部により前記封止材が前記容器に係合されてもよい。
【００１２】
従来では、ユーザがシール部材を粉体排出口の周辺から剥がして粉体排出口を開口し、剥がしたシール部材が廃棄される。しかしながら、本発明によれば、前記封止材は前記封止部と前記係合部とから構成され、前記封止材による前記粉体排出口の封止状態にかかわらず、前記係合部により前記封止材が前記容器に係合されるので、前記封止材を当該粉体補給装置から脱落する（外れる）のを防止することが可能となる。その結果、前記封止材を塵として廃棄するのを防止することや、前記封止材を画像形成装置内に脱落させて装置故障の原因となることを防止することが可能となる。また、使用済みの当該粉体補給装置をリサイクルする際に前記封止材も同様にリサイクルして再利用することが可能となる。
【００１３】
前記構成において、前記粉体排出部には、粉体の前記粉体排出口への搬送を誘導する回転部材が設けられ、前記封止材による前記粉体排出口の封止時、前記封止材により前記回転部材が係止されてもよい。
【００１４】
この場合、前記粉体排出部には前記回転部材が設けられ、前記封止材による前記粉体排出口の封止時、前記封止材により前記回転部材が係止されるので、当該粉体補給装置の搬送時の振動や、ユーザの誤操作などにより前記回転部材が回転し、粉体が前記粉体排出部に過剰に搬送（詰め込み）されパッキング状態になるのを防止することが可能となる。
【００１５】
前記構成において、前記粉体排出部の前記粉体排出口を覆うシャッタ部が設けられ、画像形成装置からの離脱の際、前記シャッタ部による前記粉体排出口の閉口が行われてもよい。
【００１６】
この場合、前記シャッタ部が設けられ、画像形成装置からの離脱の際、前記シャッタ部による前記粉体排出口の閉口が行われるので、画像形成装置からの離脱の際、前記容器内に残留する粉体が排出するのを防止することが可能となる。
【００１７】
前記構成において、前記シャッタ部には、前記粉体排出部の粉体排出口を開閉するための開口部が形成され、かつ、前記シャッタ部は、予め設定した軸を中心にして自転可能に設けられ、画像形成装置への装着時、前記開口部から前記粉体排出口が露出され、画像形成装置からの離脱の際、前記シャッタ部の自転に伴い前記粉体排出口が閉口されてもよい。
【００１８】
この場合、前記シャッタ部には前記開口部が形成され、かつ、前記シャッタ部は予め設定した軸を中心にして自転可能に設けられ、画像形成装置への装着時、前記開口部から前記粉体排出口が露出され、画像形成装置からの離脱の際、前記シャッタ部の自転に伴い前記粉体排出口が閉口されるので、画像形成装置への装着時のみ前記粉体排出口から粉体を排出させることが可能となる。
【００１９】
前記構成において、前記粉体排出部の筐体には、溝部が形成され、かつ、前記シャッタ部には、画像形成装置への装着時に前記溝部に係合するシャッタ係合部が設けられてもよい。
【００２０】
この場合、前記粉体排出部の筐体には前記溝部が形成され、かつ、前記シャッタ部には前記シャッタ係合部が設けられるので、前記シャッタ係合部の前記溝部への係合後、前記シャッタを前記粉体排出部における所望の位置に固定させることが可能となる。その結果、当該粉体補給装置の画像形成装置への装着時における前記開口部と前記粉体排出口との位置合わせの精度を向上させることが可能となる。
【００２１】
また、上記の目的を達成するため、本発明にかかる画像形成装置は、上記した粉体補給装置が、現像装置に粉体を供給するカートリッジとして用いられたことを特徴とする。
【００２２】
本発明にかかる画像形成装置によれば、上記した本発明にかかる粉体補給装置が、現像器に粉体を供給するカートリッジとして用いられているので、上記した粉体補給装置に関する作用効果と同様の作用効果を有することが可能となる。
【００２３】
さらに、上記した画像形成装置は、前記粉体補給装置の前記シャッタ部に螺旋状の螺旋溝が形成されるとともに、当該本体に前記螺旋溝に嵌まり込んで溝内を摺動する摺動部が設けられ、前記粉体補給装置の装着時、前記摺動部が前記螺旋溝に嵌まり、前記シャッタ係合部が前記溝部に係合された状態で、前記開口部による前記粉体排出口の開口が行われ、前記粉体補給装置の離脱の際、前記螺旋溝に嵌まり込んだ前記摺動部により前記シャッタ部が自転して前記シャッタ部による前記粉体排出口の閉口が行われてもよい。
【００２４】
この場合、当該画像形成装置への前記粉体補給装置の着脱動作に連動して、前記摺動部と前記螺旋溝とによりその装着時に前記粉体排出口を開口状態にさせるとともに、その離脱の際に前記粉体排出口を前記シャッタ部により閉口させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明にかかる粉体補給装置及び画像形成装置によれば、ユーザに負担をかけずに容易に粉体補給装置を画像形成装置へ装着させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態では、粉体としてトナーに本発明を適用した場合を示す。
【００２７】
―画像形成装置全体の説明―
図１は本発明の画像形成装置の一例を模式的に示す図である。
【００２８】
図１に示す画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、記録用紙（シート）に対して多色及び単色の画像を形成するカラータンデム方式の画像形成装置であって、露光ユニット１、現像器２ａ〜２ｄ、感光体ドラム３ａ〜３ｄ、帯電器５ａ〜５ｄ、クリーナユニット４ａ〜４ｄ、中間転写ベルト７、中間転写ベルトユニット８、定着ユニット１２、用紙搬送路Ｓ、給紙トレイ１０及び排紙トレイ１５などによって構成されている。
【００２９】
画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、図１に示すように、現像器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、帯電器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、クリーナユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、各色（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられている。そして、これら部材により、各色（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）に対応する４つの画像ステーションＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄが構成される。なお、各符号の「ａ」がブラック、「ｂ」がシアン、「ｃ」がマゼンタ、「ｄ」がイエローにそれぞれ対応している。また、各画像ステーションＳａ〜Ｓｄは、実質的に同一の構成を有している。
【００３０】
感光体ドラム３ａ〜３ｄは、画像形成装置１００の上部に配置されている。
【００３１】
帯電器５ａ〜５ｄは、感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、鋸刃形状の放電電極、網状のグリッド、及び、放電電極を覆うケースを有するスコロトロン型の帯電器を使用している。そして、この例では、ブラック（Ｋ）の画像ステーションＳａには同一形状の帯電器５ａが２個配置されており、その他のシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色の画像ステーションＳｂ，Ｓｃ，Ｓｄには帯電器５ｂ，５ｃ，５ｄがそれぞれ１個ずつ配置されている。
【００３２】
ここで、ブラック（Ｋ）の２個の帯電器５ａ，５ａ、及び、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色の帯電器５ｂ，５ｃ，５ｄには、ケース幅が１４ｍｍで同一形状のものが用いられている。さらに、帯電器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは、プロセス速度が異なる他の機種の画像形成装置にも使用できるように共通化が図られている。
【００３３】
また、ブラックの画像ステーションＳａに配置された２個の帯電器５ａ，５ａには、それぞれ個別の高圧電源からの高圧電力が供給される。これら高圧電源から帯電器５ａ，５ａへの高圧出力のＯＮ・ＯＦＦは、高圧電源（図示省略）の低圧１次側のスイッチングによって制御される。
【００３４】
なお、帯電器としては、スコロトロン型の帯電器などのコロナ帯電器のほか、ローラ帯電またはブラシ帯電などの接触型の帯電器を用いてもよい。
【００３５】
露光ユニット１は、入力される画像データに応じて、帯電された感光体ドラム３ａ〜３ｄを露光することにより、その各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。露光ユニット１には、レーザ照射部１ａ及び反射ミラー１ｂなどを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）が用いられている。なお、露光ユニット１としては、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドなどを用いてもよい。
【００３６】
現像器２ａ〜２ｄは、それぞれの感光体ドラム３ａ〜３ｄ上に形成された静電潜像を、各色（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）のトナーにより顕像化するものである。クリーナユニット４ａ〜４ｄは、現像・画像転写後における感光体ドラム３ａ〜３ｄ上の表面に残留したトナーを除去・回収するものである。
【００３７】
中間転写ベルトユニット８は感光体ドラム３ａ〜３ｄの上方に配置されている。中間転写ベルトユニット８は、中間転写ローラ６ａ〜６ｄ、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３、及び、中間転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。これら中間転写ローラ６ａ〜６ｄ、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、及び、中間転写ベルトテンション機構７３等は、中間転写ベルト７を張架し、中間転写ベルト７を矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。
【００３８】
中間転写ローラ６ａ〜６ｄは、転写ベルトユニット８の中間転写ベルトテンション機構７３の中間転写ローラ取付部（図示せず）に回転可能に支持されており、感光体ドラム３ａ〜３ｄ上のトナー像を、中間転写ベルト７上に転写するための転写バイアスを与えるものである。
【００３９】
中間転写ベルト７は、それぞれ感光体ドラム３ａ〜３ｄに接触するように設けられており、各感光体ドラム３ａ〜３ｄに形成された各色のトナー像を中間転写ベルト７に順次重ねて転写することによって、中間転写ベルト７上にカラーのトナー像（多色トナー像）を形成する。中間転写ベルト７は、厚さ１００〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。なお、後述するモノクロ印刷の際には、ブラック（Ｋ）の感光体ドラム３ａのみが中間転写ベルト７に接触する。
【００４０】
感光体ドラム３ａ〜３ｄから中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７の裏側に接触している中間転写ローラ６ａ〜６ｄによって行われる。中間転写ローラ６ａ〜６ｄには、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。
【００４１】
中間転写ローラ６ａ〜６ｄは、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）にて覆われている。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト７に対して均一に高電圧を印加することができる。なお、この例では、転写電極として中間転写ローラ６ａ〜６ｄを使用しているが、それ以外にブラシなどを用いてもよい。
【００４２】
以上のように、各感光体ドラム３ａ〜３ｄ上で各色相に応じた顕像化された静電像は中間転写ベルト７で積層され、装置に入力された画像情報となる。このようにして積層された画像情報は中間転写ベルト７の回転によって、後述の記録用紙と中間転写ベルト７の接触位置に配置される転写ローラ１１によって記録用紙上に転写される。
【００４３】
このとき、中間転写ベルト７と転写ローラ１１とは所定ニップで圧接されるとともに、転写ローラ１１にはトナーを記録用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、転写ローラ１１は上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１１もしくは中間転写ベルト駆動ローラ７１の何れか一方を硬質材料（金属等）とし、他方を弾性ローラ等の軟質材料（例えば弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）とすることが好ましい。
【００４４】
また、上記のように、感光体ドラム３ａ〜３ｄとの接触により中間転写ベルト７に付着したトナー、もしくは、転写ローラ１１によって記録用紙上に転写が行われず中間転写ベルト７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ので、中間転写ベルトクリーニングユニット９によって除去・回収されるように構成されている。
【００４５】
中間転写ベルトクリーニングユニット９には、中間転写ベルト７に接触する部材、例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードを備えており、そのクリーニングブレードが接触する中間転写ベルト７は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７２によって支持されている。
【００４６】
給紙トレイ１０は、画像形成に使用する記録用紙（記録シート）を蓄積しておくためのトレイであり、画像形成装置１００の露光ユニット１の下側に設けられている。また、画像形成装置１００の上部に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みの記録用紙をフェイスダウンで載置するためのトレイである。
【００４７】
また、画像形成装置１００には、給紙トレイ１０の記録用紙を転写部１１や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に送るための、略垂直形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。さらに、給紙トレイ１０から排紙トレイ１５までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１６、レジストローラ１４、転写ローラ１１、定着ユニット１２、記録用紙を搬送する搬送ローラ２１〜２８が配置されている。
【００４８】
搬送ローラ２１〜２６は、記録用紙の搬送を促進・補助するために使用される小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。
【００４９】
ピックアップローラ１６は、給紙トレイ１０の端部に設けられている。ピックアップローラ１６は、給紙トレイ１０から、記録用紙を１枚毎に用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。レジストローラ１４は、用紙搬送路Ｓを搬送されている記録用紙を一旦保持するものであり、中間転写ベルト７上のトナー像の先端と記録用紙の先端とを合わせるタイミングで記録用紙を転写ローラ１１に搬送する。
【００５０】
定着ユニット１２は、ヒートローラ１２ａ及び加圧ローラ１２ｂなどを備えている。それらヒートローラ１２ａ及び加圧ローラ１２ｂは、記録用紙を挟んで回転するようになっている。
【００５１】
また、ヒートローラ１２ａは、図示しない温度検出器からの信号に基づく制御によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ１２ｂとともに記録用紙を熱圧着することにより、記録用紙に転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、記録用紙に対して熱定着させる。
【００５２】
なお、多色トナー像の定着後の記録用紙は、搬送ローラ２２，２３によって用紙搬送路Ｓの反転排紙経路に搬送され、反転された状態で（多色トナー像を下側に向けて）、排紙トレイ１５上に排出されるようになっている。
【００５３】
ところで、この画像形成装置１００において、本発明にかかる粉体補給装置は、各現像器２ａ〜２ｄにトナーを供給するトナーカートリッジに適用されている。以下に、このトナーカートリッジを図面を用いて説明する。なお、ここで説明するトナーカートリッジは、実質的に同一の構成を有している。そのため、ここでは、現像器２ａにトナーを供給するトナーカートリッジを例にして説明し、他のトナーカートリッジの説明を省略する。
【００５４】
−トナーカートリッジの説明−
図２は、本実施の形態にかかるトナーカートリッジの概略側面断面図である。また、図３は、図２に示すトナーカートリッジのＡ−Ａ線断面図である。
【００５５】
このトナーカートリッジ２００は、主に図２に示すように、粉体であるトナーを収容するカートリッジ本体２１０（本発明でいう粉体収容部）を備えており、このカートリッジ本体２１０の下部に、粉体搬送部２２０を介して、横方向に配置された円筒形状の粉体排出部２３０が設けられている。このトナーカートリッジ２００は、画像形成装置１００に対して着脱可能に設けられている。そして、これらカートリッジ本体２１０と粉体搬送部２２０と粉体排出部２３０とが連続して設けられてトナーカートリッジ２００の筐体である容器が形成され、カートリッジ本体２１０から収容したトナーが粉体排出部２３０から画像形成装置１００内部の現像器２ａに排出（供給）される。
【００５６】
カートリッジ本体２１０には、図２、図３に示すように、予め設定した軸を中心に回転して収容したトナーを撹拌させる撹拌部が設けられている。この撹拌部は、回転軸２５０と、この回転軸２５０に基端２４１を支持するととも先端２４２を回転軸２５０を軸として一方向へ回転させる撹拌羽根２４０と、から構成されている。撹拌羽根２４０は、その羽面が回転軸２５０の軸方向に沿った状態で回転軸２５０に支持されている。また、カートリッジ本体２１０の中心部に撹拌羽根２４０を支持して回転する回転軸２５０が、カートリッジ本体２１０の前後の内壁面２１０ａ，２１０ｂを貫通している。そして、後ろ側の内壁面２１０ｂから突出した回転軸２５０の後端部２５０ｂには、駆動源６１０に連係されたギア６２０と係脱可能な凹溝状の嵌合ギア２６０が設けられており、駆動源６１０に連係されたギア６２０と嵌合ギア２６０とで、駆動力を伝達するクラッチ機構が構成されている。また、前側の内壁面から突出した回転軸２５０の先端部２５０ａには第１歯車２７０が取り付けられている。
【００５７】
円筒形状の粉体排出部２３０の内部には、図２、図３に示すように、回転軸３１０に固定された螺旋状の搬送羽根３２０を有する搬送スクリュー３００（本発明でいう回転部材）が配置されている。回転軸３１０の後端部３１０ｂは、粉体排出部２３０の先端面内部に形成された凹部２３０ｂに嵌め込む形で回転可能に支持されており、前端部３１０ａは、カートリッジ本体２１０の前側の側壁２１０ａを貫通する形で回転可能に支持されている。また、前側の側壁２１０ａから突出した回転軸３１０の先端部３１０ａに第３歯車２９０が取り付けられている。また、前側の側壁２１０ａには、この第３歯車２９０と上記第１歯車２７０とを連係する第２歯車２８０が取り付けられている。すなわち、搬送スクリュー３００は、撹拌羽根２４０の回転軸２５０、及び第１ないし第３歯車２７０〜２９０を介して、駆動源６１０からの駆動力が伝達されるようになっている。
【００５８】
上記した粉体排出部２３０には、その先端部分の周側面下部にトナーを現像器２ａに供給するための粉体排出口３５０と、その外周面に下記するシャッタ係合部４２０を係合させるための溝部２３１とが形成されている。また、この粉体排出部２３０には、粉体排出口３５０の開口に嵌まって粉体排出口３５０を封止するゴム製の封止材５００が設けられ、かつ、粉体排出口３５０の外周面を覆うようにして円筒形状のシャッタ部４００が予め設定した軸（回転軸３１０）を中心にして自転可能に設けられている。
【００５９】
封止材５００は、粉体排出口３５０を封止する封止部５１０と、粉体排出部２３０に係合する係合部５２０とから構成されている。この係合部５２０は、封止部５１０による粉体排出口３５０の封止状態にかかわらず、粉体排出部２３０に係合されている。さらに、図２に示すように、封止材５００による粉体排出口の封止時、封止部５１０により搬送スクリュー３００が係止されている。
【００６０】
シャッタ部４００は、粉体排出部の粉体排出口を覆うものであり、トナーカートリッジ２００が画像形成装置１００から離脱する際、シャッタ部４００により粉体排出口３５０の閉口が行われる（下記参照）。
【００６１】
このシャッタ部４００には、図５、図６に示すように、その外周円に粉体排出部２３０の粉体排出口３５０を開閉するための開口部４１０が形成されているとともに、その外周面の半円領域上に螺旋状の螺旋溝４３０が形成されている。
【００６２】
また、シャッタ部４００には、画像形成装置１００への装着時に溝部２３１に係合する棒状体のシャッタ係合部４２０と、シャッタ部４００を図６に示すＸ１方向に移動させるための突起部４４０とが設けられている。
【００６３】
上記した構成からなるシャッタ部４００により、画像形成装置１００への装着時、開口部４１０から粉体排出口３５０が露出され、画像形成装置１００からの離脱の際、シャッタ部４００の自転に伴い粉体排出口３５０が閉口される。
【００６４】
なお、上記した画像形成装置１００には、図２、図６などに示すように、螺旋溝４３０に嵌まり込んで溝内を摺動する摺動部６００が静止状態で設けられている。
【００６５】
上記した構成からなるトナーカートリッジ２００では、画像形成装置１００への装着動作に伴って、封止材５００による粉体排出口３５０の封止が解除される。そこで、次にトナーカートリッジ２００の画像形成装置１００への着脱動作を図２、図４、図６を用いて説明する。
【００６６】
まず、図２、図６（ａ）に示すように、トナーカートリッジ２００の画像形成装置１００への装着を開始する。この時、粉体排出口３５０には封止材５００の封止部５１０が嵌められ、シャッタ部４００の開口部４１０が鉛直下方向に向いている。
【００６７】
そして、図６（ａ）に示す状態からトナーカートリッジをＸ２方向に移動させる。この時、シャッタ部４００の突起部４４０に摺動部６００が接触するとともに、摺動部６００が螺旋溝４３０の一端に嵌まる。そして、さらにトナーカートリッジをＸ２方向に移動させると、摺動部６００によりシャッタ部４００の突起部４４０がＸ１方向に押される。この時、シャッタ部により、封止材５００の封止部５１０がＸ１方向に押圧されて、封止部５１０が粉体排出口３５０から外れて粉体排出口３５０の封止が解除される（図４の封止材５００参照）。
【００６８】
そして、封止部５１０が粉体排出口３５０から外れた後も上記工程と同様にトナーカートリッジ２００をＸ２方向に移動させることにより、図６（ｂ）に示すように、シャッタ係合部４２０が粉体排出部２３０の溝部２３１に係合されて、トナーカートリッジ２００が画像形成装置１００に装着される（図４参照）。このトナーカートリッジ２００の装着時、摺動部６００が螺旋溝４３０に嵌まり、シャッタ係合部４２０が溝部２３１に係合された状態で、開口部４１０による粉体排出口３５０の開口が行われる。すなわち、開口部４１０を通して粉体排出口３５０が露出される。
【００６９】
次に、トナーカートリッジ２００を画像形成装置１００から離脱する時、トナーカートリッジ２００を、図４、図６（ｂ）に示す状態から離脱方向であるＸ１方向に移動させる。この時、シャッタ係合部４２０と溝部２３１とが係合されているとともに、摺動部６００が移動できないため、シャッタ部４００が摺動部６００によりＸ２方向に押圧される。
【００７０】
そして、摺動部６００のＸ２方向への押圧により、シャッタ部４００は、螺旋溝４３０の溝形状に沿って回転軸３１０を中心にして自転し、この自転により摺動部６００が螺旋溝４３０の他端まで到達する（図６（ｃ）参照）。この時、シャッタ係合部４２０は、粉体排出部２３０の外周面に形成された溝部２３１に沿って半周移動する。また、シャッタ部４００の開口部４１０は鉛直上方向に向き、シャッタ部４００による粉体排出口３５０の閉口が行われる。
【００７１】
そして、さらにトナーカートリッジ２００をＸ１方向に移動させると、図６（ｄ）に示すように、螺旋溝４３０から摺動部６００が外れ、シャッタ部４００は図６（ｃ）に示す状態のまま粉体排出部２３０とともにＸ１方向に移動し、トナーカートリッジ２００が画像形成装置１００から離脱される。
【００７２】
上記したように、本実施の形態にかかるトナーカートリッジ２００によれば、粉体排出部２３０には粉体排出口３５０が形成されるとともに封止材５００が設けられ、画像形成装置１００への装着動作に伴って封止材５００による粉体排出口３５０の封止が解除されるので、トナーカートリッジ２００を画像形成装置１００へ装着する際、ユーザが自ら粉体排出口３５０の封止状態を解除することなく、トナーカートリッジ２００の画像形成装置１００への装着時に粉体排出口３５０の封止状態を解除することができる。そのため、ユーザに負担をかけずに容易にトナーカートリッジ２００を画像形成装置１００へ装着させることができる。
【００７３】
また、上記した従来の技術では、粉体排出口の周辺がシール部材により熱融着されてシール部材により粉体排出口が覆われているが、この場合、熱融着を行うことにより粉体排出口の周辺が凹凸状態となる。そのため、従来の技術では、使用済みのトナーカートリッジをリサイクルする際、シール部材の粉体排出口の周辺への再熱融着を行うために、粉体排出口の周辺に残留する接着材やフィルムの切れ端を除去する工程や、シール部材の粉体排出口の周辺への熱融着により形成された粉体排出口の周辺の凹凸を平坦にする工程が必要である。しかしながら、本実施の形態にかかるトナーカートリッジ２００によれば、封止材５００が用いられているので、粉体排出口３５０の周辺は平坦な状態のままであり、凹凸状態を平坦にする工程は必要ない。また、シール部材の粉体排出口の周辺への再熱融着を行わないので、粉体排出口３５０の周辺に接着材やフィルムの切れ端が残留することがない。すなわち、本実施の形態にかかるトナーカートリッジ２００は、リサイクル利用するのに好ましい。
【００７４】
また、従来では、ユーザがシール部材を粉体排出口の周辺から剥がして粉体排出口を開口し、剥がしたシール部材が廃棄される。しかしながら、本実施の形態にかかるトナーカートリッジによれば、封止材５００は封止部５１０と係合部５２０とから構成され、封止材５００による粉体排出口３５０の封止状態にかかわらず、係合部５２０により封止材５００が粉体排出口３５０に係合されるので、封止材５００をトナーカートリッジ２００から脱落する（外れる）のを防止することができる。その結果、封止材５００を塵として廃棄するのを防止することや、封止材５００を画像形成装置１００内に脱落させて装置故障の原因となることを防止することができる。また、使用済みのトナーカートリッジ２００をリサイクルする際に封止材５００も同様にリサイクルして再利用することができる。
【００７５】
また、粉体排出部２３０には搬送スクリュー３００が設けられ、封止材５００による粉体排出口３５０の封止時、封止材５００により搬送スクリュー３００の搬送羽根３２０が係止されるので、トナーカートリッジ２００の搬送時の振動や、ユーザの誤操作などにより搬送スクリュー３００が回転し、粉体が粉体排出部２３０に過剰に搬送（詰め込み）されパッキング状態になるのを防止することができる。
【００７６】
また、シャッタ部４００が設けられ、画像形成装置１００からの離脱の際、シャッタ部４００による粉体排出口３５０の閉口が行われるので、画像形成装置１００からの離脱の際、容器内に残留する粉体が排出するのを防止することができる。
【００７７】
また、シャッタ部４００には開口部が形成され、かつ、シャッタ部４００は回転軸３１０を中心にして自転可能に設けられ、画像形成装置１００への装着時、開口部４１０から粉体排出口３５０が露出され、画像形成装置１００からの離脱の際、シャッタ部４００の自転に伴い粉体排出口３５０が閉口されるので、画像形成装置１００への装着時のみ粉体排出口３５０から粉体を排出させることができる。
【００７８】
また、粉体排出部２３０の筐体には溝部２３１が形成され、かつ、シャッタ部４００にはシャッタ係合部４２０が設けられるので、シャッタ係合部４２０の溝部２３１への係合後、シャッタ部４００を粉体排出部２３０における所望の位置に固定させることができる。その結果、トナーカートリッジ２００の画像形成装置１００への装着時における開口部４１０と粉体排出口３５０との位置合わせの精度を向上させることができる。
【００７９】
さらに、本実施の形態にかかる画像形成装置１００によれば、上記した本発明にかかるトナーカートリッジ２００が、現像器２ａ〜２ｄに粉体を供給するカートリッジとして用いられているので、上記したトナーカートリッジ２００に関する作用効果と同様の作用効果を有することができる。
【００８０】
また、本実施の形態にかかる画像形成装置１００によれば、画像形成装置１００へのトナーカートリッジ２００の着脱動作に連動して、摺動部６００と螺旋溝４３０とによりその装着時に粉体排出口３５０を開口状態にさせるとともに、その離脱の際に粉体排出口３５０をシャッタ部４００により閉口させることができる。
【００８１】
なお、本実施の形態では、封止材５００としてゴムを用いているが、これは好適な例であり、これに限定されるものではなく、粉体排出口３５０の開口に嵌まって粉体排出口３５０を封止するものであれば、他の形態の封止部であってもよい。なお、封止材５００として、粉体排出口３５０に圧入可能な弾性材が好ましい。また、封止材５００の封止部５１０がゴムなどの弾性体からなり、係合部は他の部材からなってもよい。
【００８２】
また、本実施の形態では、図５、図６に示すように、シャッタ部４００に１つのシャッタ係合部４２０が設けられているが、これに限定されるものではなく、複数個のシャッタ係合部が設けられてもよい。また、本形態の棒状体とは異なり溝部２３１全体と係合するように係合部が筒状体からなってもよい。これらの場合、シャッタ部４００の粉体排出部２３０への係合力を向上させることができる。
【００８３】
また、本実施の形態では、シャッタ部４００の動作によって封止材の封止解除を行っているが、これに限定されるものではなく、トナーカートリッジ２００に対してシャッタ部４００の封止材５００を押圧する方向と同一の方向に相対的移動にするものであれば、例えば、現像器２ａ〜２ｄなどの画像形成装置１００の他の構成部材であってもよい。
【００８４】
また、本実施の形態では、封止材５００の係合部５２０は粉体排出口３５０に係合されているが、これに限定されるものではなく、トナーカートリッジ２００の容器であれば、他の部位であってもよい。
【００８５】
また、本実施の形態では，シャッタ部４００は、粉体排出部２３０の外周面全体を覆っているが、これに限定されるものではなく、粉体排出口３５０の開閉が行える粉体排出部２３０の一部を覆っていてもよく、粉体排出口３５０の開閉に関係しない粉体排出部２３０の外周面の一部が覆われていなくてもよい。
【００８６】
なお、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明にかかる粉体補給装置は、複写機・レーザプリンタ・ファクシミリなどに用いられる電子式写真方式の画像形成装置に適用できる。また、特に現像剤または廃現像剤を搬送する搬送機構部に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本実施の形態にかかる画像形成装置の構造を示す概略側面断面図である。
【図２】本実施の形態にかかるトナーカートリッジを画像形成装置に装着する前の概略側面断面図である。
【図３】図２に示すトナーカートリッジのＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本実施の形態にかかるトナーカートリッジの画像形成装置への装着時の概略断面図である。
【図５】本実施の形態にかかるトナーカートリッジのシャッタの概略平面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態にかかるトナーカートリッジの画像形成装置への着脱工程を示したシャッタの概略側面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１００  画像形成装置
２００  トナーカートリッジ（粉体補給装置）
２１０  粉体収容部
２３０  粉体排出部
２３１  溝部
３００  搬送スクリュー（回転部材）
３１０  回転軸（軸）
３５０  粉体排出口
４００  シャッタ部
４１０  開口部
４２０  シャッタ係合部
４３０  螺旋溝
５００  封止材
５１０  封止部
５２０  係合部
６００  摺動部
【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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