(57)【要約】【課題】  初期状態のトナーカートリッジにおいて、トナーを撹拌および搬送するためのトナー撹拌部を回転駆動させるために必要なトルクを低減できるトナーカートリッジおよびそれを備える画像形成装置を提供する。【解決手段】  トナーカートリッジ１０に設けられるトナー撹拌部１３は、軸線Ｊ１３まわりに回転駆動されてトナー１１を撹拌する第１回転体３１と、トナー１１を搬送先のトナー補給ローラ１４へ搬送するための搬送シート５１を備え、軸線Ｊ１３まわりに回転可能に設けられるとともに、回転駆動される第１回転体３１によって押圧されて回転するように構成される第２回転体３２とを含み、初期状態のトナーカートリッジ１０において、第１回転体３１と第２回転体３２は、第１回転体３１が第２回転体３２に対して相対的に所定角度だけ回転駆動された後に第２回転体３２を押圧するように設けられる。【選択図】      図１
2011033836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容するケーシングと、該ケーシング内に所定の軸線まわりに回転可能に設けられ、ケーシング内に収容されるトナーを撹拌および搬送先へ搬送するトナー撹拌部とを含むトナーカートリッジであって、
前記トナー撹拌部は、
前記軸線まわりに回転駆動されて、ケーシング内に収容されるトナーを撹拌する第１回転体と、
トナーを搬送先へ搬送するための搬送シートを備え、回転駆動される第１回転体によって押圧されることによって前記軸線まわりに回転駆動されて、ケーシング内に収容されるトナーを搬送先へ搬送する第２回転体とを含み、
第１回転体は、第２回転体に対して相対的に所定の角度だけ回転した後に第２回転体を押圧するように設けられていることを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項２】
第１回転体と第２回転体とは、互いに係合可能に構成され、かつ、係合状態において、トナー撹拌部を回転駆動させるために付与されるトルクが所定値以上となったときに係合状態が解除されるように構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。
【請求項３】
前記第１回転体は、前記軸線から離反する方向へ突出し、かつ該軸線に沿って間隔をあけて設けられる複数のトナー解砕刃を有し、
前記係合状態において、前記第２回転体と前記トナー解砕刃とは、前記軸線まわりの回転方向に隣接してい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。
【請求項４】
前記複数のトナー解砕刃は、前記係合状態において、第２回転体に隣接して設けられる複数の第１トナー解砕刃と、第２回転体に対し前記回転方向に離間して設けられる複数の第２トナー解砕刃とを含むことを特徴とする請求項３に記載のトナーカートリッジ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のトナーカートリッジを備え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、トナーカートリッジおよびそれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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な画像を形成することができ、保守管理も容易であることから、複写機、プリンタおよびファクシミリなどに用いられ、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、主として、静電潜像が形成される像担持体と、静電潜像をトナーによって顕像化する現像手段と、顕像化されたトナー像を記録用紙に転写する転写手段と、記録用紙に転写されたトナー像を定着する定着手段とを含んで構成される。
【０００３】
このようにトナーを使用する画像形成装置では、装置内に収容されるトナーが消費されてなくなると、トナーを補給する必要がある。トナーは、非常に微細かつ軽量なトナー粒子の集合体であるため、画像形成装置にトナーを補給する際に、トナー粒子が空気中に飛散し易く、装置自体および装置の周囲が汚れてしまうことがある。したがって、近年では、トナーが空気中に飛散しないように、内部にトナーを収容可能な容器状のトナーカートリッジを用いてトナーカートリッジごと交換する方法、すなわち、トナー切れとなったトナーカートリッジを画像形成装置本体から取り外し、トナーが充填されている新しいトナーカートリッジを装着する方法が主流となっている。
【０００４】
図１６は、従来技術に係る未使用のトナーカートリッジ２００を示す断面図である。この未使用、すなわち初期状態のトナーカートリッジ２００は、すでに画像形成装置本体に装着されているトナー切れとなったトナーカートリッジに換えて画像形成装置本体に装着される。
【０００５】
トナーカートリッジ２００は、トナー２０１を収容するケーシング２０２と、トナー２０１を撹拌および搬送するトナー撹拌部２０３と、トナー２０１の上面よりも上方に設けられるトナー補給ローラ２０４とを含む。
【０００６】
トナー撹拌部２０３は、予め定める軸線Ｊ２０３まわりに回転可能に、ケーシング２０２に支持される。詳細には、軸線Ｊ２０３に沿って延びる円柱状の軸部２１１と、該軸部２１１の外周面に突設され、互いに周方向に１８０度離間する２枚の板状の撹拌羽根２１２ａ，２１２ｂと、可撓性を有するシート状の部材であって、一方の撹拌羽根２１２ａの遊端部に固定して設けられる搬送シート２１３とを含む。
【０００７】
このように構成されるトナー撹拌部２０３は、画像形成装置本体に搭載される図示しないモータによって矢符Ｒ３の方向に回転駆動される。トナー撹拌部２０３は、回転方向Ｒ３に回転駆動されることによって、撹拌羽根２１２ａ，２１２ｂがケーシング２０２内に収容されるトナー２０１を撹拌するとともに、搬送シート２１３がトナー２０１を後段側に設けられるトナー補給ローラ２０４へ搬送するように構成される。特に、搬送シート２１３は、ケーシング２０２内に収容されるトナー２０１の一部を掬い上げ、掬い上げたトナー２０１をトナー補給ローラ２０４に向けて放擲することによって、トナー２０１をトナー補給ローラ２０４へ搬送するように設けられる。
【０００８】
また、トナー補給ローラ２０４は、軸線Ｊ２０３に平行な軸線Ｊ２０４に沿って延び、該軸線Ｊ２０４まわりに回転可能に、ケーシング２０２に支持される。トナー補給ローラ２０４は、ケーシング２０２に形成されるトナー補給口２０５に隣接して設けられる。トナー補給ローラ２０４は、画像形成装置本体に搭載される図示しないモータによって矢符Ｒ４の方向に回転駆動される。トナー補給ローラ２０４は、回転方向Ｒ４に回転駆動されることによって、トナー撹拌部２０３によって搬送されてきたトナー２０１を、トナー補給口２０５を介して、画像形成装置本体に搭載される図示しない現像装置へ供給する。
【０００９】
通常、未使用のトナーカートリッジ２００は、トナーカートリッジを交換する必要性が生じるまでは、箱詰めにされて、室内の空きスペースおよび倉庫などにおいて保管されている場合が多い。また、保管時におけるトナーカートリッジ２００の姿勢も様々である。たとえば、画像形成装置への装着状態における姿勢と同一の姿勢（以下、「横置姿勢」という場合がある）で保管されることもあり、軸線Ｊ２０３が鉛直方向と平行になるような姿勢（以下、「縦置姿勢」という場合がある）で保管されることもある。
【００１０】
いずれにしても、一定の姿勢を維持した状態で長期間に亘って保管された場合、ケーシング２０２内に収容されるトナー２０１は、トナー２０１に作用する重力によって圧縮された状態となってしまう。特に、縦置姿勢で保管されている場合には、横置姿勢で保管されている場合に比べて、より圧縮された状態となり易い。また、トナーカートリッジ２００が保管されている環境によっては、トナー粒子が凝集したトナー塊が生成され易くなる。
【００１１】
図１６に示すように、初期状態のトナーカートリッジ２００では、多量のトナー２０１がケーシング２０２内に収容されているため、トナー撹拌部２０３の一部が、トナー２０１に埋没した状態で設けられる。したがって、一定の姿勢を維持した状態で長期間に亘って保管されると、トナー２０１に埋没した搬送シート２１３は、圧縮されたトナー２０１によって包囲されることとなり、場合によっては、トナー粒子が凝集して搬送シート２１３の表面に付着してしまうこともある。
【００１２】
そして、搬送シート２１３が圧縮状態のトナー２０１によって包囲されている場合には、非常に大きな負荷が搬送シート２１３に対して作用することとなる。換言すれば、トナー２０１に埋没状態の搬送シート２１３は、変位しにくい状態となっている。
【００１３】
このような場合には、トナー撹拌部２０３を回転駆動させるために、トナー撹拌部２０３に対して非常に大きなトルクを付与する必要がある。つまり、このような場合のトナー撹拌部２０３を回転駆動させるためには、モータに対してかかる負荷が増大することとなる。
【００１４】
このようにモータに対してかかる負荷が増大してしまうと、モータが脱調したり、または破損したりしてしまうおそれがある。したがって、このような不具合を回避するために、現状の画像形成装置本体には、大きなトルクを発生することのできるモータが予め搭載されている。
【００１５】
しかしながら、モータに対してかかる負荷が最も増大するのは、換言すれば、トナー撹拌部２０３を回転駆動するために必要なトルクが最も増大するのは、初期状態のトナーカートリッジ２００におけるトナー撹拌部２０３を回転させるときであり、トナー撹拌部２０３の回転に伴って圧縮状態のトナー２０１が解砕された後は、回転駆動するために必要なトルクはそれほど大きくならない。
【００１６】
すなわち、現状の画像形成装置本体は、初期状態のトナーカートリッジ２００に対して生じる不具合を回避するためだけに、大きなトルクを発生することができるモータが搭載されている。したがって、現状の画像形成装置本体では、非常に不経済な構成となっているという問題がある。
【００１７】
特許文献１には、トナー補給装置のケーシング内に収容されるトナー中に含まれるトナー凝集体を、ケーシング内壁に立設され、先端が凹凸形状に形成された粉砕部材と、該凹凸形状に整合する凹凸形状が先端に形成されたトナー凝集体粉砕用アジテータとによって粉砕することが開示される。しかしながら、特許文献１では、前述するような初期回転時に発生する不具合については全く考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２００１−２９０３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の目的は、初期状態のトナーカートリッジにおいて、トナーを撹拌および搬送するためのトナー撹拌部を回転駆動させるために必要なトルクを低減することのできるトナーカートリッジおよびそれを備える画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、トナーを収容するケーシングと、該ケーシング内に所定の軸線まわりに回転可能に設けられ、ケーシング内に収容されるトナーを撹拌および搬送先へ搬送するトナー撹拌部とを含むトナーカートリッジであって、
前記トナー撹拌部は、
前記軸線まわりに回転駆動されて、ケーシング内に収容されるトナーを撹拌する第１回転体と、
トナーを搬送先へ搬送するための搬送シートを備え、回転駆動される第１回転体によって押圧されることによって前記軸線まわりに回転駆動されて、ケーシング内に収容されるトナーを搬送先へ搬送する第２回転体とを含み、
第１回転体は、第２回転体に対して相対的に所定の角度だけ回転した後に第２回転体を押圧するように設けられていることを特徴とするトナーカートリッジである。
【００２１】
また本発明は、第１回転体と第２回転体とが、互いに係合可能に構成され、かつ、係合状態において、トナー撹拌部を回転駆動させるために付与されるトルクが所定値以上となったときに係合状態が解除されるように構成されていることを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、前記第１回転体が、前記軸線から離反する方向へ突出し、かつ該軸線に沿って間隔をあけて設けられる複数のトナー解砕刃を有し、
前記係合状態において、前記第２回転体と前記トナー解砕刃とが、前記軸線まわりの回転方向に隣接していることを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、前記複数のトナー解砕刃が、前記係合状態において、第２回転体に隣接して設けられる複数の第１トナー解砕刃と、第２回転体に対し前記回転方向に離間して設けられる複数の第２トナー解砕刃とを含むことを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、上記のトナーカートリッジを備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、トナー撹拌部は、ケーシング内のトナーを撹拌するように構成される第１回転体と、トナー補給ローラなど後段側に設けられる装置へケーシング内のトナーを搬送するためのシート状の搬送シートを備えて構成される第２回転体とを含み、これらの第１回転体と第２回転体とは互いに個別に回転可能に構成される。このとき、第１回転体は、画像形成装置本体に搭載されるモータなどの駆動力発生装置によって回転駆動されると、第２回転体は、回転駆動される第１回転体によって押圧されて回転駆動される。さらに、第１回転体は、第２回転体に対して相対的に所定の角度だけ回転した後に第２回転体を押圧するように設けられている。
【００２６】
したがって、画像形成装置へ装着される前の初期状態のトナーカートリッジ、すなわち製品として出荷されるときの出荷時状態のトナーカートリッジにおいて、搬送シートを備える第２回転体を回転させることなく、先ず第１回転体だけを回転させることができる。これによって、第１回転体と搬送シートとを一体的に回転させる場合と比較して、トナー撹拌部を回転駆動させるために必要なトルクを可及的に低減することができる。
【００２７】
また、搬送シートを備える第２回転体を回転させる前に、第１回転体の回転によって圧縮状態のトナーを解砕しておくことができる。したがって、第１回転体が押圧して第２回転体を回転駆動させる際にも、トナー撹拌部を回転駆動させるために必要なトルクを可及的に低減することができる。このように、トナー撹拌部を回転駆動させるために必要なトルクを低減することができるので、トナー撹拌部を回転駆動させるためのモータが脱調および破損することを効果的に防止することができる。
【００２８】
また、トナー撹拌部を回転駆動させるために必要なトルクを低減することができるので、トナー撹拌部を回転駆動させるために画像形成装置本体に搭載されるモータとして、定格トルクの小さな小型のモータを採用することができる。換言すれば、定格トルクの小さなモータを採用したとしても、モータが脱調したり、破損したりすることを防止することができる。したがって、経済的な画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係るトナーカートリッジ１０を示す断面図である。
【図２】第１回転体３１を示す平面図である。
【図３】図２の切断面線ＩＩＩ―ＩＩＩから見た断面図である。
【図４】第２回転体３２のシート支持体５２の平面図である。
【図５】第２回転体３２のシート支持体５２の正面図である。
【図６】図５の切断面線ＶＩ−ＶＩからみた断面図である。
【図７】図５の切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩからみた断面図である。
【図８】第２回転体３２の搬送シート５１の平面図である。
【図９】図８の切断面線ＩＸ−ＩＸからみた断面図である。
【図１０】係合状態のトナー撹拌部１３を示す斜視図である。
【図１１】図１０の切断面線ＸＩ−ＸＩからみた断面図である。
【図１２】第１回転体３１が第２回転体３２を押圧している状態のトナー撹拌部１３を示す斜視図である。
【図１３】図１２の切断面線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩからみた断面図である。
【図１４Ａ】本実施形態に係るトナーカートリッジ１０が装着された画像形成装置１００の一部を拡大して示す断面図である。
【図１４Ｂ】本実施形態に係るトナーカートリッジ１０が装着された画像形成装置１００の一部を拡大して示す断面図である。
【図１５】本実施形態に係るトナーカートリッジ１０を備える画像形成装置１００を概略的に示す断面図である。
【図１６】従来技術に係る未使用のトナーカートリッジ２００を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は、本発明の実施形態に係るトナーカートリッジ１０を示す断面図である。トナーカートリッジ１０は、複写機、プリンタおよびファクシミリなど電子写真方式を利用した画像形成装置の本体に対して着脱可能に装着される。したがって、その外観形状および大きさなどは特に限定されず、装着される画像形成装置本体に応じて適宜設計される。
【００３１】
図１に示されているトナーカートリッジ１０は、画像形成装置本体に装着される前の未使用時のトナーカートリッジであり、つまり、製品として出荷される時のトナーカートリッジである。以下では、図１に示されている状態のトナーカートリッジ１０を、初期状態のトナーカートリッジ１０と称する場合がある。
【００３２】
トナーカートリッジ１０は、ケーシング１２と、ケーシング１２内に収容されるトナー１１を撹拌および搬送するトナー撹拌部１３と、トナー撹拌部１３によって搬送されてきたトナー１１を画像形成装置本体に搭載される現像装置へ供給するトナー補給ローラ１４とを含み、これらを組み立て、トナー１１を適量充填して密封することによって構成される。
【００３３】
以下、トナーカートリッジ１０を構成する各構成要素について詳細に説明する。
ケーシング１２は、上方に向かって開口している容器本体２１と、容器本体２１の開口を閉塞するための板状の蓋体２２とを含み、これらを接合することによって構成される。
【００３４】
容器本体２１には、トナー１１を収容するとともにトナー撹拌部１３が装着されるトナー収容部２１ａと、トナー補給ローラ１４が装着されるローラ収容部２１ｂとが形成され、たとえばＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene）樹脂によって一体的に樹脂成形されて成る。
【００３５】
トナー収容部２１ａは、詳細には、略半円筒形状の胴部２１ｃと、該胴部２１ｃの両端における略半円形状の開口を閉塞するように該胴部２１ｃに連設された平坦な各第１側壁部（不図示）とによって、矩形状の開口を有する容器状に形成される。また、ローラ収容部２１ｂは、詳細には、略半円筒形状の胴部２１ｄと、該胴部２１ｄの両端における略半円状の開口を閉塞するように該胴部２１ｄに連設された平坦な各第２側壁部（不図示）とによって、矩形状の開口を有する容器状に形成される。
【００３６】
ケーシング１２において、トナー収容部２１ａとローラ収容部２１ｂは、各胴部２１ｃ，２１ｄが同一の方向に延び、かつ矩形状の各開口が相互に隣接するように配設される。これによって、上方に向かって開口している容器本体２１が形成される。このとき、トナー収容部２１ａとローラ収容部２１ｂとによって形成される容器本体２１の上方開口縁は、平板状の蓋体２２を接合しやすいように、連続的な面一の平坦面となっている。
【００３７】
蓋体２２は、容器本体２１の上方開口縁の外郭形状と略同一の外郭形状に形成された平坦な板状体であり、たとえばＡＢＳ樹脂によって樹脂成形されて成る。蓋体２２は、容器本体２１の上方開口縁を覆うように配置され、たとえば接着剤などを利用して、上方開口縁を密閉するように容器本体２１に対して接合される。
【００３８】
すなわち、容器本体２１と蓋体２２とを接合して形成されたケーシング１２は、ケーシング１２内に収容されたトナー１１が、上方開口縁から外部へ漏出することが防止されている。また、容器本体２１と蓋体２２とを接合することによって、ケーシング１２の内部には、内部空間２３が形成される。
【００３９】
この内部空間２３は、トナー収容部２１ａによって形成されるトナー収容空間２３ａと、ローラ収容部２１ｂによって形成されるローラ収容空間２３ｂとを含む。ケーシング１２において、胴部２１ｄの一部として設けられ、かつ各空間２３ａ，２３ｂを隔てている隔壁部２１ｅと、蓋体２２とは、相互に離間して配置されているので、各空間２３ａ，２３ｂは、蓋体２２と隔壁部２１ｅとの間の空間を介して、相互に連通している。したがって、トナー収容部２１ａに収容されているトナー１１は、この蓋体２２と隔壁部２１ｅとの間の空間を介して、ローラ収容部２１ｂに装着されるトナー補給ローラ１４へ搬送される。
【００４０】
トナー撹拌部１３は、回転軸Ｃを有し、この回転軸Ｃまわりに回転するようにトナー収容部２１ａに対して装着される。トナー撹拌部１３は、回転軸Ｃまわりに回転駆動されることによって、トナー収容部２１ａに収容されているトナー１１を撹拌するとともに、後段側に配置されるトナー補給ローラ１４へトナー１１を搬送するように構成されている。すなわち、トナー撹拌部１３は、トナー１１を撹拌するための構成と、トナー１１を搬送するための構成とを備えており、特にトナー１１を搬送するための構成として、可撓性を有するシート状の搬送シート５１を備えている。搬送シート５１によるトナー１１の搬送は、トナー撹拌部１３の回転軸Ｃまわりの回転に伴って、搬送シート５１がトナー１１の一部を掬い上げ、その掬い上げたトナー１１をトナー補給ローラ１４へ供給することによって行われる。
【００４１】
本実施形態に係るトナー撹拌部１３は、トナー１１を撹拌するための構成を備える第１回転体３１と、トナー１１を搬送するための搬送シート５１を備える第２回転体３２とをそれぞれ別体として形成し、第１回転体３１と第２回転体３２とを連結することによって構成される。第１回転体３１および第２回転体３２の詳細な構成については後述する。
【００４２】
トナー撹拌部１３は、胴部２１ｃが延びる方向に平行に延びる軸線Ｊ１３と回転軸Ｃとが一致するように、トナー収容空間２３ａに配設される。このとき、トナー撹拌部１３は、トナー収容部２１ａの各第１側壁部によって、軸線Ｊ１３まわりに回転可能に支持される。
【００４３】
トナーカートリッジ１０には、トナー収容部２１ａにおける一方の第１側壁部の外表面部に第１歯車（不図示）が設けられる。詳細には、第１歯車は、その回転軸と軸線Ｊ１３とを一致させて、前記一方の第１側壁部の外表面部に回転可能に設けられる。トナー撹拌部１３は、この第１歯車に対して連結されることによって、第１歯車の回転に連動して回転駆動されるように構成される。トナー撹拌部１３における回転軸Ｃ方向の一端部には、第１歯車に対して連結される連結端部４４（図２参照）が設けられ、第１歯車の回転に伴って、この連結端部４４にトナー撹拌部１３を回転駆動させるためのトルクが付与される。
【００４４】
トナー撹拌部１３を回転駆動させるためのモータは、そのトナーカートリッジ１０が装着される画像形成装置本体に搭載される。トナーカートリッジ１０の画像形成装置本体への装着状態において、モータと前記第１歯車との間には駆動力伝達機構が介在し、この駆動力伝達機構によって、モータの回転駆動力が第１歯車に伝達される。この駆動力伝達機構は、たとえば複数の歯車によって実現される。
【００４５】
トナー撹拌部１３は、画像形成装置本体へ装着されたとき、画像形成装置本体に搭載されるモータによって、駆動力伝達機構および第１歯車を介してトルクが付与され、そのトルクによって、所定の方向（図１では、矢符Ｒ１の方向）に回転駆動される。そして、トナー撹拌部１３が回転方向Ｒ１に回転駆動されることによって、第１回転体３１が、トナー収容部２１ａに収容されるトナー１１を撹拌するとともに、第２回転体３２が、搬送シート５１によって、トナー収容部２１ａに収容されるトナー１１をトナー補給ローラ１４へ搬送する。
【００４６】
トナー補給ローラ１４は、円柱状のシャフト１４ａと、該シャフト１４ａの一端から他端に亘って、シャフト１４ａの外周面に螺旋状に延設される螺旋羽根１４ｂとによって構成され、たとえばＡＢＳ樹脂によって一体的に樹脂成形されて成る。
【００４７】
トナー補給ローラ１４は、シャフト１４ａの中心軸線Ｄと、胴部２１ｄが延びる方向に平行に延びる軸線Ｊ１４とが一致するように、ローラ収容空間２３ｂに配設される。このとき、トナー補給ローラ１４は、ローラ収容部２１ｂの各第２側壁部によって、軸線Ｊ１４まわりに回転可能に支持される。なお、軸線Ｊ１３と軸線Ｊ１４とは、互いに平行である。
【００４８】
トナーカートリッジ１０には、ローラ収容部２１ｂにおける一方の第２側壁部の外表面部に第２歯車（不図示）が設けられる。詳細には、第２歯車は、その回転軸と軸線Ｊ１４とを一致させて、前記一方の第２側壁部の外表面部に回転可能に設けられる。トナー補給ローラ１４は、この第２歯車に対して連結されることによって、第２歯車の回転に連動して回転駆動されるように構成される。トナー補給ローラ１４における中心軸線Ｄ方向の一端部には、第２歯車に対して連結される連結端部（不図示）が設けられ、第２歯車の回転に伴って、この連結端部にトナー補給ローラ１４を回転駆動させるためのトルクが付与される。
【００４９】
トナー補給ローラ１４を回転駆動させるためのモータは、そのトナーカートリッジ１０が装着される画像形成装置本体に搭載され、トナー撹拌部１３を回転駆動させるためのモータと同一のモータであってもよい。トナーカートリッジ１０の画像形成装置本体への装着状態において、モータと前記第２歯車との間には駆動力伝達機構が介在し、この駆動力伝達機構によって、モータの回転駆動力が第２歯車に伝達される。この駆動力伝達機構は、たとえば複数の歯車によって実現される。
【００５０】
トナー補給ローラ１４は、画像形成装置本体へ装着されたとき、画像形成装置本体に搭載されるモータによって、駆動力伝達機構および第２歯車を介してトルクが付与され、そのトルクによって、所定の方向（図１では、矢符Ｒ２の方向）に回転駆動される。そして、トナー補給ローラ１４が回転方向Ｒ２に回転駆動されることによって、トナー撹拌部１３によってローラ収容空間２３ｂへ搬送されてきたトナー１１を、軸線Ｊ１４方向の一方から他方に向かって搬送する。
【００５１】
ローラ収容部２１ｂの胴部２１ｄにおける軸線Ｊ１４方向他方側には、トナー補給ローラ１４によって搬送されたトナー１１をトナーカートリッジ１０の外部へ排出するためのトナー補給口２１ｆが、鉛直方向に貫通して形成されている。すなわち、トナー補給ローラ１４によってトナー補給口２１ｆまで搬送されてきたトナー１１は、このトナー補給口２１ｆを介して重力によって落下して、トナーカートリッジ１０の外部へ排出される。
【００５２】
画像形成装置本体に装着されたトナーカートリッジ１０におけるトナー補給口２１ｆの鉛直方向下方には、現像装置が配置される。この場合、トナーカートリッジ１０に収容されるトナー１１は、トナー撹拌部１３およびトナー補給ローラ１４が回転駆動されることによって、トナー補給口２１ｆを介して現像装置へ供給される。
【００５３】
以下、トナー撹拌部１３を構成する第１回転体３１および第２回転体３２について、それぞれ詳細に説明する。
【００５４】
図２は、第１回転体３１を示す平面図である。図３は、図２の切断面線ＩＩＩ―ＩＩＩから見た断面図である。図４は、第２回転体３２のシート支持体５２の平面図である。図５は、第２回転体３２のシート支持体５２の正面図である。図６は、図５の切断面線ＶＩ−ＶＩからみた断面図である。図７は、図５の切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩからみた断面図である。図８は、第２回転体３２の搬送シート５１の平面図である。図９は、図８の切断面線ＩＸ−ＩＸからみた断面図である。
【００５５】
まず、図２および図３を参照して、第１回転体３１について詳細に説明する。
第１回転体３１は、回転軸Ｃ１に沿って延びる部材であり、たとえばＡＢＳ樹脂およびＨＩＰＳ（High Impact PolyStyrene）樹脂などによって一体的に樹脂成形されて成る。
【００５６】
第１回転体３１は、回転軸Ｃ１に沿って延び、骨状に形成されたフレーム４１と、フレーム４１に設けられる複数（本実施形態では６つ）の第１連結部４２と、回転軸Ｃ１から離反する方向に突出するようにフレーム４１に設けられる複数（本実施形態では１２つ）のトナー解砕刃４３と、フレーム４１の回転軸Ｃ１方向一端部に設けられる連結端部４４とを含む。第１回転体３１において、回転軸Ｃ１方向の一端部および他端部は、トナー収容部２１ａの各側壁部に回転可能に支持されるように構成される。なお、第１回転体３１の回転軸Ｃ１は、トナー撹拌部１３における回転軸Ｃに対応する。以下、回転軸Ｃ１まわりに周回する方向を、周方向Ｃ３と称する。このとき、周方向Ｃ３の一方が、トナー撹拌部１３の回転方向Ｒ１に一致する。
【００５７】
フレーム４１は、回転軸Ｃ１から所定の距離だけ離間して回転軸Ｃ１と平行に設けられる柱状の第１支持部４１ａと、回転軸Ｃ１から所定の距離だけ離間して回転軸Ｃ１と平行に設けられ、かつ第１支持部４１ａに対して周方向Ｃ３に所定の角度だけ離間して設けられる柱状の第２支持部４１ｂと、回転軸Ｃ１に垂直な仮想平面に平行に設けられ、第１支持部４１ａおよび第２支持部４１ｂに連設される平板状の第３支持部４１ｃとを含み、第３支持部４１ｃは、回転軸Ｃ１に沿って所定の間隔をあけて複数（本実施形態では８つ）設けられる。
【００５８】
本実施形態では、第１支持部４１ａと第２支持部４１ｂとは、周方向Ｃ３に略１８０度離間して設けられている。しかし、これに限らず、周方向Ｃ３に離間する角度は、適宜設定することができる。
【００５９】
また本実施形態では、第１支持部４１ａ、第２支持部４１ｂおよび第３支持部４１ｃにおいて、周方向Ｃ３の一方側の端部、詳細には、トナー撹拌部１３の回転方向Ｒ１の下流側の端部が、回転方向Ｒ１の下流側に向かって先細となるように形成されている。
【００６０】
第１連結部４２は、それぞれ同一の外径を有する直円柱状に形成され、その中心軸線が回転軸Ｃ１に一致するように、第３支持部４１ｃに垂直に立設される。また、複数の第１連結部４２には、第３支持部４４ｃから回転軸Ｃ１方向一方側に向かって突出する突起状の突起状連結部４２ａと、隣接する第３支持部４１ｃに亘って延びる軸状連結部４２ｂとが含まれる。本実施形態では、複数の第１連結部４２には、４つの突起状連結部４２ａと、２つの軸状連結部４２ｂとが含まれる。
【００６１】
軸状連結部４２ｂは、後述する第２回転体３２のＣ字状筒状部６５ｂを装着するために、外周部を切り欠いて形成された平板状の切欠部４６を有する。また、突起状連結部４２ａは、その頂部が先細の円錐台形状に形成されている。
【００６２】
トナー解砕刃４３は、回転軸Ｃ１から離反する方向に向かって先細となるように形成され、さらに、周方向Ｃ３の一方側の端部、詳細には、トナー撹拌部１３の回転方向Ｒ１の下流側の端部が、回転方向Ｒ１の下流側に向かって先細となるように形成される。
【００６３】
複数のトナー解砕刃４３には、第１支持部４１ａにおける第３支持部４１ｃが設けられる側とは反対側の表面から、回転軸Ｃ１から離反する方向に向かって突出する第１トナー解砕刃４３ａと、第２支持部４１ｂにおける先細の端部が形成される側とは反対側の表面から、回転軸Ｃ１から離反する方向に向かって、詳細には、回転方向Ｒ１の上流側に向かって突出する第２トナー解砕刃４３ｂとが含まれる。本実施形態では、複数のトナー解砕刃４３には、６つの第１トナー解砕刃４３ａと、６つの第２トナー解砕刃４３ｂとが含まれる。
【００６４】
第１トナー解砕刃４３ａは、回転軸Ｃ１方向において、隣接する第３支持部４１ｃの略中間の位置に設けられる。すなわち、第１トナー解砕刃４３ａは、回転軸Ｃ１に沿って適度に間隔をあけて設けられる。また、第２トナー解砕刃４３ｂは、回転軸Ｃ１方向において、第３支持部４１ｃが設けられる位置に一致して設けられる。すなわち、第２トナー解砕刃４３ｂは、回転軸Ｃ１に沿って適度に間隔をあけて設けられる。第１および第２トナー解砕刃４３ａ，４３ｂは、回転軸Ｃ１方向に沿って、このように配置されているので、第１トナー解砕刃４３ａと第２トナー解砕刃４３ｂとは、回転軸Ｃ１に沿って交互に設けられている。
【００６５】
また第１トナー解砕刃４３ａには、周方向Ｃ３の他方側の端部、詳細には、トナー撹拌部１３の回転方向Ｒ１の上流側の端部に、係止爪４５が突設されている。各係止爪４５は、後述する第２回転体３２の係合突部６４に対して係合可能に形成されている。
【００６６】
連結端部４４は、その中心軸線と回転軸Ｃ１とが一致するようにフレーム４１の回転軸Ｃ１方向一端部に設けられ、前述する第１歯車に対して連結される。したがって、第１歯車の回転に伴って、連結端部４４にはトルクが付与される。
【００６７】
次に、第２回転体３２について詳細に説明する。
第２回転体３２は、トナー収容部２１ａに収容されるトナー１１をトナー補給ローラ１４へ搬送するための搬送シート５１と、該搬送シート５１を支持するためのシート支持体５２とを含み、搬送シート５１をシート支持体５２に連結して固定することによって構成される。
【００６８】
以下、図４〜図７を参照して、第２回転体３２のシート支持体５２について詳細に説明する。
【００６９】
シート支持体５２は、回転軸Ｃ２に沿って延びる部材であり、たとえばＡＢＳ樹脂およびＨＩＰＳ樹脂などによって一体的に樹脂成形されて成る。
【００７０】
シート支持体５２は、回転軸Ｃ２から所定の距離だけ離間して回転軸Ｃ２に平行に設けられる平板状のシート支持台６１と、シート支持台６１から回転軸Ｃ２に近接する方向へ立設する複数（本実施形態では６つ）の第２連結部６２とを含み、第２連結部６２は、回転軸Ｃ２に沿って所定の間隔をあけて設けられている。なお、第２回転体３２の回転軸Ｃ２は、トナー撹拌部１３における回転軸Ｃに対応する。以下、回転軸Ｃ２まわりに周回する方向を、周方向Ｃ４と称する。このとき、周方向Ｃ４の一方が、トナー撹拌部１３の回転方向Ｒ１に一致する。
【００７１】
シート支持台６１は、第２連結部６２が設けられる側とは反対側に平坦なシート支持面６１ａが形成され、さらに、該シート支持面６１ａには、垂直に立設する円柱状の突起６３が、回転軸Ｃ２に沿って所定の間隔をあけて複数（本実施形態では７つ）設けられる。また、シート支持台６１において、周方向Ｃ４の一方側の端部、詳細には、トナー撹拌部１３の回転方向Ｒ１の下流側の端部には、第１回転体３１に設けられる各係止爪４５と係合可能な係合突部６４が、回転軸Ｃ２に沿って形成される。
【００７２】
第２連結部６２は、直円柱状の貫通孔６７が形成された筒状部６５と、該筒状部６５をシート支持台６１に対して連結している支持部６６とを有する。各筒状部６５は、同一の内径を有するように形成され、貫通孔６７の中心軸線が回転軸Ｃ２に一致するように配置される。また、各筒状部６５は、その内径が、第１連結部４２の外径よりも僅かに大きくなるように形成され、回転軸Ｃ２方向長さが、突起状連結部４２ａの回転軸Ｃ１方向長さよりも短くなるように形成される。
【００７３】
また、複数の筒状部６５には、貫通孔６７の中心軸線に垂直な平面で切断した切断面の形状が円環である円筒状筒状部６５ａと、貫通孔６７の中心軸線に垂直な平面で切断した切断面の形状がＣ字状（すなわち、円環の一部を切り欠いた形状）であるＣ字状筒状部６５ｂとが含まれる。本実施形態では、複数の筒状部６５には、４つの円筒状筒状部６５ａと、２つのＣ字状筒状部６５ｂとが含まれる。
【００７４】
円筒状筒状部６５ａは、突起状連結部４２ａに対して連結され、Ｃ字状筒状部６５ｂは、軸状連結部４２ｂに対して連結される。したがって、円筒状筒状部６５ａおよびＣ字状筒状部６５ｂは、突起状連結部４２ａおよび軸状連結部４２ｂの配置に対応して配置される。
【００７５】
Ｃ字状筒状部６５ｂには、貫通孔６７と外部空間とを半径方向に沿って連通する開口部６８が形成される。開口部６８は、第１連結軸部４２ｂの平板状の切欠部４６を、貫通孔６７内へ挿通可能な形状および寸法に形成される。
【００７６】
以下、図８および図９を参照して、第２回転体３２の搬送シート５１について詳細に説明する。
【００７７】
搬送シート５１は、可撓性を有するシート体７１と、厚み方向に貫通する貫通孔が形成され、該貫通孔に挿通された部材の変位を阻止するように構成された挿通連結部材７２とによって構成される。シート体７１は、たとえばＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）などによって実現される。また、挿通連結部材７２は、スピードナットおよびプッシュナットなどによって実現される。
【００７８】
搬送シート５１は、詳細には、略矩形状のシート体７１における短手方向一方側の縁部７１ｂを残余の部分７１ａに対して直角または略直角に折り曲げ、短手方向他方側の端部近傍に、長手方向に沿って所定の間隔をあけて、厚み方向に貫通する複数（本実施形態では７つ）の貫通孔７３を形成し、さらに、シート体７１の厚み方向一方側の表面、詳細には、縁部７１ｂが臨む側の表面に、各貫通孔７３を覆うように挿通連結部材７２を固着することによって構成される。すなわち、図９に示すように、搬送シート５１は、断面形状がＬ字状となるように形成される。また、貫通孔７３が形成される間隔は、シート支持体５２のシート支持面６１ａに設けられている突起６３の間隔に一致している。また、搬送シート５１には、長手方向略中央部および長手方向一端部近傍に、短手方向一方側から他方側に向かって延びる切欠７４が形成される。
【００７９】
第２回転体３２は、搬送シート５１の連結孔７３および挿通連結部材７２の貫通孔にシート支持体５２の突起６３をそれぞれ挿通して、搬送シート５１とシート支持体５２とを連結することによって構成される。このとき、搬送シート５１は、挿通連結部材７２によって、シート支持台６１の突起６３に対して固定される。
【００８０】
図１０は、係合状態のトナー撹拌部１３を示す斜視図である。図１１は、図１０の切断面線ＸＩ−ＸＩからみた断面図である。なお、図１０では、搬送シート５１を省略して示している。
【００８１】
トナー撹拌部１３は、第１回転体３１と第２回転体３２とを連結することによって構成される。詳細には、第１回転体３１の突起状連結部４２ａに形成される切欠部４６を、Ｃ字状筒状部６５ｂの開口部６８を介して、回転軸Ｃ１と回転軸Ｃ２とが一致するように、Ｃ字状筒状部６５ｂに形成される貫通孔６７内へ挿入した後、第１回転体３１に対して第２回転体３２を回転軸Ｃ方向に変位させることによって、第２回転体３２の各筒状部６５に形成される貫通孔６７に対して、第１回転体３１の各第１連結部４２が挿通され、第１回転体３１と第２回転体３２とは連結される。
【００８２】
このとき、前述するように、筒状部６５の内径は、第１連結部４２の外径よりも僅かに大きくなっているので、第２回転体３２が第１回転体３１によって係止されていない非係合状態では、第２回転体３２は、第１回転体３１に対して回転軸Ｃまわりに回転自在である。
【００８３】
本実施形態では、前述するように、第１回転体３１の第１トナー解砕刃４３ａにおいて、トナー撹拌部１３の回転方向Ｒ１の上流側の端部に係止爪４５が突設され、第２回転体３２のシート支持台６１において、トナー撹拌部１３の回転方向Ｒ１の下流側の端部に係合突部６４が形成され、係止爪４５と係合突部６４とは係合可能に構成されている。したがって、第１回転体３１と第２回転体３２とを前記のように連結した後、係止爪４５と係合突部６４とが近接する方向に第１回転体３１または第２回転体３２を回転軸Ｃまわりに回転させて、第２回転体３２を第１回転体３１に対して係止することができる。すなわち、第１回転体３１と第２回転体３２とが係合している係合状態では、第１回転体３１と第２回転体３２とは、回転軸Ｃまわりに一体的に回転するように構成されている。
【００８４】
また、係止爪４５と係合突部６４は、係合状態のトナー撹拌部１３において、トナー撹拌部１３を回転駆動させるために付与されるトルクが所定値以上となったときに、その係合状態が解除されるように構成されている。つまり、係合状態のトナー撹拌部１３において、第２回転体３２が回転軸Ｃまわりに回転しないように固定しておいて、トナー撹拌部１３が回転方向Ｒ１に回転するように第１回転体３１の連結端部４４に対してトルクを付与した場合、連結端部４４に付与されたトルクが所定値以上となったときに、係止爪４５が係合突起６４から外れるように構成されている。本実施形態の場合、この所定値は、係止爪４５と係合突起６４とが係合している部分の寸法を適切に設計することによって、所望の値に設定することができる。
【００８５】
図１２は、第１回転体３１が第２回転体３２を押圧している状態のトナー撹拌部１３を示す斜視図である。図１３は、図１２の切断面線ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩからみた断面図である。なお、図１２では、搬送シート５１を省略して示している。
【００８６】
トナー撹拌部１３において、第２回転体３２は、第１歯車によって直接トルクを付与されるように構成されておらず、さらに、非係合状態では、第１回転体３１に対して回転軸Ｃまわりに回転自在である。したがって、図１２および図１３に示されるように、非係合状態において第２回転体３２を回転駆動させるために、トナー撹拌部１３は、第１回転体３１の回転に伴って、第１回転体３１が第２回転体３２を押圧可能に構成されている。
【００８７】
詳細には、第１回転体３１と第２回転体３２は、係止爪４５と係合突部６４とが離反する方向に、第１回転体３１または第２回転体３２を回転軸Ｃまわりに回転させると、第２支持部４１ｂにおける回転方向Ｒ１の下流側の端部における端面８１と、シート支持台６１におけるシート支持面６１ａとは反対側の表面に形成される段差面８２とが、面接触するように構成されている。
【００８８】
したがって、第２回転体３２が第１回転体３１に対して回転自在となる非係合状態では、回転方向Ｒ１に回転駆動される第１回転体３１に対し、第２回転体３２は、その段差面８２が、回転駆動される第１回転体３１の端面８１で押圧されることによって、トルクが付与されて回転軸Ｃまわりに回転方向Ｒ１に回転駆動される。
【００８９】
図１３に示す押圧状態のトナー撹拌部１３は、図１１に示す係合状態のトナー撹拌部１３から、第１回転体３１を、第２回転体３２に対して相対的に角度θだけ回転方向Ｒ１に回転させることによって実現される。この回転角度θは、端面８１と段差面８２とが成す角度であり、第１支持部４１ａと第２支持部４１ｂとが周方向Ｃ３に離間する角度を変更することによって、容易に変更することができる。
【００９０】
図１４Ａおよび図１４Ｂは、本実施形態に係るトナーカートリッジ１０が装着された画像形成装置１００の一部を拡大して示す断面図である。なお、図１４では、トナー１１を省略して示している。また、撹拌ローラ１０１ａ、現像ローラ１０１ｂおよび感光体ドラム１０２を含む画像形成装置１００の全体的な構成については後述する。
【００９１】
図１４Ａ（ａ）は、初期状態のトナーカートリッジ１０を示している。初期状態のトナーカートリッジ１０には、第１回転体３１と第２回転体３２とが係合されている、すなわち係合状態のトナー撹拌部１３が装着され、さらに、トナー収容部２１ａには、多量のトナー１１が収容される。これにより、トナー撹拌部１３の一部は、トナー１１に埋没している状態にある。
【００９２】
図１４Ａ（ｂ）は、第１回転体３１が単独で回転している状態のトナーカートリッジ１０を示している。初期状態のトナーカートリッジ１０において、トナー撹拌部１３に付与されるトルクが所定値以上となれば、第１回転体３１と第２回転体３２との係合状態が解除されて、第１回転体３１だけが回転駆動される。
【００９３】
図１４Ｂ（ｃ）は、第１回転体３１の端面８１が第２回転体３２の段差面８２に接触したときのトナーカートリッジ１０を示している。第１回転体３１は、第１回転体３１と第２回転体３２との係合状態が解除されてから、所定の角度θだけ単独で回転駆動された後、第２回転体３２の押圧を開始する。
【００９４】
図１４Ｂ（ｄ）は、第２回転体３２が第１回転体３１に押圧されて回転している状態のトナーカートリッジ１０を示している。本実施形態に係るトナー撹拌部１３は、第１回転体３１が第２回転体３２を押圧することによって、第１回転体３１と第２回転体３２とが一体となって回転する。この第１回転体３１と第２回転体３２の回転に伴って、トナー収容部２１ａのトナー１１が撹拌および解砕され、さらに、トナー収容部２１ａのトナー１１がトナー補給ローラ１４へ搬送される。
【００９５】
本実施形態に係るトナーカートリッジ１０におけるトナー撹拌部１３は、前述するように、トナー１１を撹拌するための第１回転体３１と、トナー１１を搬送するための第２回転体３２とが別体として形成され、さらに、第２回転体３２の回転に先立って第１回転体３１を回転させることができるように、第１回転体３１と第２回転体３２との連結状態において、第２回転体３２が第１回転体３１に対し回転自在となるように構成されている。
【００９６】
このように構成されるトナー撹拌部１３をケーシング１２に対して装着する場合、第２回転体３２が第１回転体３１に対し回転自在となっている状態では、第１回転体３１および第２回転体３２を所定の位置に、すなわち、第１回転体３１の端面８１と第２回転体３２の段差面８２とを回転方向Ｒ１に所定の角度θだけ離間させて配置するのは容易ではない。しかしながら、本実施形態に係るトナー撹拌部１３は、前述するように、第１回転体３１と第２回転体３２とが互いに係合可能に構成されている。したがって、第１回転体３１と第２回転体３２とを係合状態にしておくことで、第１回転体３１および第２回転体３２を所定の位置に容易に配置することができる。
【００９７】
また、トナー撹拌部１３は、係合状態において、トナー撹拌部１３に付与されたトルクが所定値以上となったときに、係合状態が解除されて非係合状態となるように構成されている。したがって、容易に配置するために第１回転体３１と第２回転体３２とを係合したとしても、トナー撹拌部１３に付与されるトルクが所定値以上となれば、係合状態が解除されて、第１回転体３１だけを回転駆動することができる。これによって、トナー撹拌部１３を回転駆動させるために必要なトルクが上昇するのを防止することができる。
【００９８】
また、トナー撹拌部１３に付与されるトルクが所定値以上となった場合、搬送シート５１を備える第２回転体３２の回転に先立って、トナー１１を撹拌するための第１回転体３１を回転させることができるので、第２回転体３２が回転駆動される前に、圧縮状態のトナー１１およびトナー塊を解砕することができる。これにより、搬送シート５１を包囲する圧縮状態のトナー１１を流動させることができ、第２回転体３２の回転に対する抵抗を低減しておくことができる。
【００９９】
また、トナー撹拌部１３の係合状態は、第１回転体３１に係止爪４５を設け、第２回転体３２に係合突部６４を設け、これらを係合させることによって実現することができる。このように、簡易な構成で係合状態を実現することができるので経済的である。
【０１００】
また、第１回転体３１の第１トナー解砕刃４３ａにおいて、トナー撹拌部１３の回転方向Ｒ１の上流側の端部に係止爪４５が突設され、第２回転体３２のシート支持台６１において、トナー撹拌部１３の回転方向Ｒ１の下流側の端部に係合突部６４が形成されているので、トナー撹拌部１３の係合状態において、第１回転体３１の第１トナー解砕刃４３ａと第２回転体３２のシート支持台６１とを回転方向Ｒ１に沿って隣接して、より詳細には、第１トナー解砕刃４３ａを、シート支持台６１よりも回転方向Ｒ１下流側に、かつシート支持台６１に隣接して配置することができる。これによって、第２回転体３２の回転方向Ｒ１下流側に存在する圧縮状態のトナー１１およびトナー塊を、第１トナー解砕刃４３ａによって効果的に解砕することができる。
【０１０１】
また、トナー解砕刃４３には、トナー撹拌部１３の係合状態において、シート支持台６１に隣接する第１トナー解砕刃４３ａと、第１トナー解砕刃４３ａとは周方向に離間する第２トナー解砕刃４３ｂとが含まれるので、第１回転体３１の回転に伴って、効率的にトナー１１を撹拌および解砕することができる。また、複数の第１トナー解砕刃４３ａおよび複数の第２トナー解砕刃４３ｂはそれぞれ、回転軸Ｃ方向に所定の間隔を空けて離間しているので、さらには、第１トナー解砕刃４３ａと第２トナー解砕刃４３ｂとが回転軸Ｃ方向に沿って交互に配置されているので、第１回転体３１の回転に伴って、より効率的にトナー１１を撹拌および解砕することができる。
【０１０２】
また、搬送シート５１には、シート支持体５１に固定される側の端部とは反対側の端部から該固定される側の端部に向かって延びる切欠７４が形成されているので、第２回転体３２の回転に対する抵抗を可及的に低減することができる。また、トナーカートリッジ１０が縦置姿勢、すなわち軸線Ｊ１３が鉛直方向と平行になるような姿勢で保管される場合には、軸線Ｊ１３方向一方側において圧縮状態のトナー１１およびトナー塊が生じるので、搬送シート５１に対して複数の切欠７４を形成する場合には、搬送シート５１の長手方向の両端部に向かうにつれて、切欠７４が形成される間隔が狭くなるように形成するのが好ましい。同様に、トナー解砕刃４３についても、回転軸Ｃ方向両端部に向かうにつれて、トナー解砕刃４３が設けられる間隔が狭くなるように、トナー解砕刃４３を設けるのが好ましい。このように構成することによって、トナーカートリッジ１０が縦置姿勢で保管された場合にも、第２回転体３２の回転に対する抵抗を効果的に低減することができる。
【０１０３】
以上に説明するように、本実施形態に係るトナーカートリッジ１０は、その初期状態において、搬送シート５１を回転させることなく、先ず第１回転体３１だけを回転させることができる。これによって、第１回転体３１と搬送シート５１とを一体的に回転させる場合と比較して、トナー撹拌部１３を回転駆動させるために必要なトルクを可及的に低減することができる。また、搬送シート５１を回転させる前に、第１回転体３１の回転によって圧縮状態のトナーを解砕しておくことができる。したがって、第１回転体３１が押圧して第２回転体３２を回転駆動させる際にも、トナー撹拌部１３を回転駆動させるために必要なトルクを可及的に低減することができる。したがって、トナー撹拌部１３を回転駆動させるためのモータが脱調および破損することを効果的に防止することができる。
【０１０４】
また、トナー撹拌部１３を回転駆動させるために必要なトルクを低減することができるので、トナー撹拌部１３を回転駆動させるために画像形成装置本体に搭載されるモータとして、定格トルクの小さな小型のモータを採用することができる。換言すれば、定格トルクの小さなモータを採用したとしても、モータが脱調したり、破損したりすることを防止することができる。したがって、経済的な画像形成装置を実現することができる。
【０１０５】
図１５は、本実施形態に係るトナーカートリッジ１０を備える画像形成装置１００を概略的に示す断面図である。
【０１０６】
この画像形成装置１００は、トナーカートリッジ１０、現像装置１０１、感光体ドラム１０２、帯電装置１０３、露光装置１０４、クリーニング装置１０５、転写装置１０６、定着装置１０７、給紙カセット１０８、排紙トレイ１０９、およびスキャナユニット１１０を備えている。
【０１０７】
現像装置１０１は、撹拌ローラ１０１ａ、現像ローラ１０１ｂ、現像槽、規制部材およびトナー濃度検知センサを備えている。
【０１０８】
現像槽は、内部空間を有する筒状の容器部材であり、撹拌ローラ１０１ａおよび現像ローラ１０１ｂを回転可能に支持し、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を収容する。現像槽は、画像形成装置１００のケーシングの内部に装着されたトナーカートリッジ１０のトナー補給口２１ｆと連通する第１の開口部を有するとともに、感光体ドラム１０２に対向する位置に第２の開口部を有している。そして、現像槽の内部において、第１の開口部側に撹拌ローラ１０１ａが回転可能に配置され、第２の開口部側に現像ローラ１０１ｂが配置されている。
【０１０９】
撹拌ローラ１０１ａは、図示しない駆動手段によって回転駆動し、現像槽内に収容される２成分現像剤を攪拌するものである。
【０１１０】
現像ローラ１０１ｂは、２成分現像剤を感光体ドラム１０２へと搬送するものであり、図示しない駆動手段によって回転駆動するローラ状部材である。また、現像ローラ１０１ｂは、現像槽の第２の開口部を介して感光体ドラム１０２に対向し、感光体ドラム１０２に対して離間するように設けられている。
【０１１１】
現像ローラ１０１ｂで搬送される２成分現像剤は、最も近接した位置で感光体ドラム１０２と接触する。この接触領域が現像ニップ部である。現像ニップ部では、現像ローラ１０１ｂに接続される図示しない電源から、現像ローラ１０１ｂに対して現像バイアス電圧が印加されて、現像ローラ１０１ｂの表面から感光体ドラム１０２の表面の静電潜像へトナーが供給される。
【０１１２】
規制部材は、矩形状の板状体であり、その端縁が現像ローラ１０１ｂの外周面と僅かな間隙をもって近接している。規制部材の材料としては、ステンレス鋼を使用できるが、アルミニウムおよび合成樹脂なども使用できる。
【０１１３】
トナー濃度検知センサは、現像槽の底面であって撹拌ローラ１０１ａの鉛直方向下方位置に装着され、センサ面が現像槽の内部に露出するように設けられている。トナー濃度検知センサは、図示しない制御手段に電気的に接続されている。
【０１１４】
制御手段は、トナー濃度検知センサによる検知結果に応じて、トナーカートリッジ１０のトナー補給ローラ１４を回転駆動させ、トナー補給口２１ｆを介して現像装置１０１へトナーを供給するように制御する。
【０１１５】
この制御手段は、トナー濃度検知センサによる検知結果がトナー濃度設定値よりも低いと判定すると、トナー補給ローラ１４を回転駆動させる駆動手段に制御信号を送り、トナー補給ローラ１４を回転駆動させる。
【０１１６】
トナー濃度検知センサとしては、特に限定されず、例えば、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が挙げられ、これらの中でも、透磁率検知センサが好ましい。
【０１１７】
感光体ドラム１０２は、画像形成装置１００のケーシングの内部に図示しない駆動手段によって軸線まわりに回転可能に支持されており、その表面に静電潜像およびトナー像が連続的に形成されるローラ状部材である。感光体ドラム１０２は、たとえば、図示しない導電性基体表面に感光層が積層されたローラ状部材を使用することができる。導電性基体としては、円筒状、円柱状、シート状などの導電性基体を使用することができ、その中でも円筒状導電性基体が好ましい。感光層としては、有機感光層、無機感光層などが挙げられる。
【０１１８】
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体などが挙げられる。無機感光層としては、酸化亜鉛、セレン、アモルファスシリコンなどから選ばれる１種または２種以上を含む膜が挙げられる。
【０１１９】
感光体ドラム１０２において、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、感光層の表面には主に表面保護のための表面膜（保護膜）を設けてもよい。
【０１２０】
帯電装置１０３は、感光体ドラム１０２にコロナ放電を行う鋸歯型帯電器である。帯電装置１０３には電圧を印加するための図示しない電源が接続されている。帯電装置１０３は、電源から電圧の印加を受けて、感光体ドラム１０２の表面を所定の極性および電位に帯電させる。帯電装置１０３としては、鋸歯型帯電器以外では、チャージャー型帯電器、帯電ブラシ型帯電器、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することできる。
【０１２１】
露光装置１０４は、スキャナユニット１１０によっ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が入力され、画像情報に応じた光信号を帯電状態にある感光体ドラム１０２の表面に照射する。これによって、感光体ドラム１０２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１０４としては、光源を含むレーザスキャニング装置が用いられる。
【０１２２】
レーザスキャニング装置は、例えば、光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズ、反射ミラーなどが組み合された装置である。光源としては、例えば、半導体レーザ、ＬＥＤアレイ、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子などを使用することできる。
【０１２３】
転写装置１０６は、画像形成装置１００のケーシングの内部に図示しない支持部材および駆動手段によって回転可能に設けられており、記録媒体を介して感光体ドラム１０２の表面に圧接するよう配置されたローラ状部材である。転写装置１０６としては、たとえば、直径８〜１０ｍｍの金属製芯金の表面に導電性弾性層が積層されたローラ状部材を用いることができる。
【０１２４】
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することができる。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、発泡ウレタンなどのゴム材料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することができる。
【０１２５】
感光体ドラム１０２と転写装置１０６との圧接部（転写ニップ部）に、感光体ドラム１０２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１０８から給紙ローラ１１１を介して記録媒体が１枚ずつ供給される。
【０１２６】
記録媒体が転写ニップ部を通過することによって、感光体ドラム１０２の表面のトナー像が記録媒体に転写される。転写装置１０６には図示しない電源が接続されており、トナー像を記録媒体に転写する際に、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１０６に印加される。これによって、トナー像が記録媒体に円滑に転写される。
【０１２７】
クリーニング装置１０５は、図示しないクリーニングブレードおよびトナー貯留槽とを備える。クリーニングブレードは、感光体ドラム１０２の長手方向に平行に延設された長方形の弾性板材であり、その長辺側の一端が感光体ドラム１０２の表面に当接するよう、長辺側の他端がトナー貯留槽の開口部に沿って取り付けられている。クリーニングブレードは、記録媒体にトナー像を転写した後の感光体ドラム１０２の表面に残留するトナー、紙粉などを除去する。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除去されるトナーを前記開口部から内部に導いて一時的に貯留する。このクリーニング装置１０５によって、トナー像を転写した後の感光体ドラム１０２の表面が清浄化される。
【０１２８】
定着装置１０７は、定着ローラ１０７ａと、加圧ローラ１０７ｂとを有している。定着ローラ１０７ａは、図示しない支持部材および駆動手段によって軸線回りに回転可能に設けられたローラ状部材である。
【０１２９】
定着ローラ１０７ａ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記録媒体に担持される未定着トナー像を構成するトナーを加熱し、溶融させて記録媒体に定着させる。定着ローラ１０７ａとしては、例えば、芯金が弾性層にて覆われたローラ状部材を使用することができる。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ものであり、例えば、ハロゲンランプ、赤外線ランプなどを使用することができる。
【０１３０】
加圧ローラ１０７ｂは、ケーシングの内部に回転自在に支持され、かつ図示しない加圧部材によって定着ローラ１０７ａに対して圧接するように設けられたローラ状部材であり、定着ローラ１０７ａの回転に伴って従動回転する。定着ローラ１０７ａと加圧ローラ１０７ｂとの圧接部が定着ニップ部である。加圧ローラ１０７ｂは、定着ローラ１０７ａによるトナー像の記録媒体への加熱定着に際し、溶融状態にあるトナーを記録媒体に対して押圧することによって、トナー像の記録媒体への定着を促進する。加圧ローラ１０７ｂとしては、定着ローラ１０７ａと同じ構成のローラ状部材を使用することができ、さらに、内部に加熱部材を設けてもよい。この加熱部材としては定着ローラ１０７ａの内部の加熱部材と同様のものを使用することができる。
【０１３１】
トナー像が転写された記録媒体は、定着装置１０７の定着ニップ部を通過し、それによってトナー像を構成するトナーが溶融して記録媒体に押圧され、トナー像が記録媒体に定着し、画像が印刷された記録媒体は、排紙ローラ１１２を介して排紙トレイ１０９に排出される。
【０１３２】
給紙カセット１０８は、普通紙、コート紙、カラーコピー用紙、ＯＨＰフィルムなどの記録媒体を収容するトレイである。給紙カセット１０８の用紙搬送下流側には図示しないピックアップローラおよび搬送ローラが設けられており、感光体ドラム１０２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、ピックアップローラおよび搬送ローラによって記録媒体が１枚ずつ転写ニップ部に送給される。
【０１３３】
スキャナユニット１１０は、図示しない原稿セットトレイ、自動反転原稿搬送装置（
Reversing Automatic Document Feeder、以下「ＲＡＤＦ」という）および原稿読み取り装置を備えている。ＲＡＤＦは、前記原稿セットトレイに載置される原稿を、原稿読み取り装置が有する原稿載置台に搬送する。原稿読み取り装置は、前記原稿載置台と、原稿走査装置と、反射部材と、光電変換素子（Charge Coupled Device、以下「ＣＣＤ」という）ラインセンサなどを含み、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。
【０１３４】
原稿走査装置は、図示しない光源と第１の反射ミラーとを有し、原稿載置台の鉛直方向下面に沿って平行に一定速度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有し、原稿走査装置で得られる反射光像をＣＣＤライン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，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ラインセンサ上に結像させる。
【０１３５】
ＣＣＤラインセンサは、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図示しないＣＣＤ回路を有し、画像情報である電気信号を制御手段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１０４に出力する。
【０１３６】
本発明に係るトナーカートリッジは、図１５に示されるような画像形成装置１００に限らず、複写機、プリンタおよびファクシミリなど電子写真方式を利用した画像形成装置に対して装着することができる。本発明に係るトナーカートリッジは、初期状態のトナーカートリッジにおいて、トナー撹拌部を回転駆動させるために必要なトルクを低減することができるので、本発明に係るトナーカートリッジを備える画像形成装置は、トナー撹拌部を回転駆動させるために画像形成装置本体に搭載されるモータとして、定格トルクの小さな小型のモータを採用することができる。換言すれば、定格トルクの小さなモータを採用したとしても、初期状態のトナーカートリッジのトナー撹拌部を回転駆動させる際に、モータが脱調したり、破損したりすることを防止することができる。したがって、経済的な画像形成装置を実現することができる。
【符号の説明】
【０１３７】
１０  トナーカートリッジ
１１  トナー
１２  ケーシング
１３  トナー撹拌部
１４  トナー補給ローラ
３１  第１回転体
３２  第２回転体
４３ａ  第１トナー解砕刃
４３ｂ  第２トナー解砕刃
４５  係止爪
５１  搬送シート
５２  シート支持体
６１  シート支持台
６４  係合突部
【図１】
2011033836.tif 000003
【図２】
2011033836.tif 000004
【図３】
2011033836.tif 000005
【図４】
2011033836.tif 000006
【図５】
2011033836.tif 000007
【図６】
2011033836.tif 000008
【図７】
2011033836.tif 000009
【図８】
2011033836.tif 000010
【図９】
2011033836.tif 000011
【図１０】
2011033836.tif 000012
【図１１】
2011033836.tif 000013
【図１２】
2011033836.tif 000014
【図１３】
2011033836.tif 000015
【図１４Ａ】
2011033836.tif 000016
【図１４Ｂ】
2011033836.tif 000017
【図１５】
2011033836.tif 000018
【図１６】
2011033836.tif 000019