(57)【要約】【課題】  トナー排出部でのトナーの塊状化を防止し、オーガスクリューの回転がロックされるような不具合を効果的になくすことができるトナーカートリッジおよびこれを用いる画像形成装置を提供する。【解決手段】  トナーを収容する収容器１４０と、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とを備え、収容器１４０内に設けられて、収容器１４０内の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、トナー排出口１４１ａを開閉するシャッター１４４と、収容器１４０とトナー排出部１４１との連通部に設けられ、連通部の開口を閉鎖してトナーの流出を防止するトナー流出防止部材１４３とを備える。トナー流出防止部材１４３は、シャッター１４４の開放動作に連動して開口を開放するよう構成されている。【選択図】      図３
2011064826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容する収容器であって、収容されたトナーを排出するための開口が設けられた収容器と、
前記収容器の前記開口が設けられた側部に連通部を介して設けられ、トナーを排出するための排出口を有するトナー排出部と、
回転軸と螺旋羽根とを備え、前記収容器内に回転可能に支持され、前記収容器内のトナーを、前記開口から前記トナー排出部へ搬送するオーガスクリューと、
前記排出口を開閉するシャッターと、
前記連通部に設けられ、前記開口を開閉するトナー流出防止部材とを備え、
前記トナー流出防止部材は、前記シャッターと連動して動作し、
前記排出口が開状態となるときに、前記開口が開状態となり、前記排出口が閉状態となるときに、前記開口が閉状態となるように構成されてなることを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項２】
前記トナー排出部と前記シャッターとで囲まれる内部空間の、前記回転軸に直交する断面の断面形状は、前記シャッター側が方形状部で、前記シャッターとは反対側が半円弧形状部であって、これらが連なった形状であり、
前記トナー流出防止部材は、前記オーガスクリューの回転軸の断面形状と同形状の円形孔部を有し、全体形状が前記内部空間の前記断面形状と同形状であり、方形状部側端部が前記シャッターに固定され、前記開口が閉状態となるときには、前記円形孔部に前記オーガスクリューの回転軸が挿通されるとともに前記回転軸の軸線に直交する状態で前記オーガスクリューに保持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】
前記オーガスクリューの螺旋羽根に、前記トナー流出防止部材の厚み以上の幅を有するトナー流出防止部材用切欠き部が設けられ、前記開口が閉状態となるときには、前記トナー流出防止部材の一部がこの切欠き部内に位置す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】
前記トナー流出防止部材が、前記円形孔部から前記内部空間の半円弧形状部に相当する部位の周縁部にかけて、切り込みを有することを特徴とする請求項２または３に記載のトナーカートリッジ。
【請求項５】
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１〜４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媒体に転写する転写装置と、
転写されたトナー像を記録媒体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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザービームプリンタや複合機等の画像形成装置に用いられるトナーカートリッジに係り、特に、交換可能に取付けられるトナーホッパーやトナーボトルなどのトナーを収容するトナーカートリッジおよびこれを用いる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２成分現像剤を用いる複写装置、ファクシミリ装置、プリンタあるいはこれらの機能を備える複合機などの電子写真方式を利用した画像形成装置においては、トナーカートリッジ等を用いたトナー補給装置により現像装置にトナーを自動供給して画像出力の連続運転を行うように構成されている。そして、トナー切れの際には、トナーカートリッジやプロセスカートリッジ等を交換することで、簡単にトナーを補給することができる。
【０００３】
トナーカートリッジやプロセスカートリッジ等のトナー収容器は、倉庫などに保存されている場合には、積載方向が規制されることなくあらゆる方向に積載されている場合がある。たとえば、カートリッジ本体の一端側からトナーを排出するタイプのトナーカートリッジにおいて、トナー排出口側を下にして縦方向に積まれている場合には、カートリッジ中のトナーが時間経過とともに自重で下がってくるため、トナー排出口付近のトナー密度が高くなる。その結果、トナーが凝集したり、ひどい場合には塊となってトナー排出口を塞いだりする。
【０００４】
前記のような状態にあるトナーカートリッジを、画像形成装置に新しく装着した場合には、トナーカートリッジからトナーが排出されにくく、最悪の場合には、トナーカートリッジに大量のトナーが残っているにもかかわらず、トナーがないと判断されることも起こりうる。そのため、新しくトナーカートリッジを装着する場合には、カートリッジを数回振った後に装着するなどの対応を行っているが、それでもこのような問題が発生してしまう。特に、最近のトナーは省エネルギー対策のために低温定着性を向上させていることから、保存安定性が低下し、自然放置状態においては、トナーの凝集を起こしやすい傾向にある。
【０００５】
最近の画像形成装置においては、小型化が要求される関係から、トナー収容器も現像装置も付随して小さくなり、設置スペースも小さくなってきている。したがって、各ユニットが密に詰まった状況にあるためにトナー凝集が起こりやすい状況になっている。倉庫に保存されたトナーカートリッジを画像形成装置に装着する際には、ユーザなどにトナーカートリッジを振ってから装着するよう要請をしていても、ユーザなどが忘れることも多く、結果としてトナーが排出されないことが起こり、現像剤のトナー濃度不足を検知したり、画像形成装置自体がストップするなどのトラブルを引き起こすことになる。この問題に対して、たとえば、特許文献１では、トナーカートリッジに設けられる搬送オーガの搬送スパイラルの一部をカットして、トナーの圧力を低減する現像剤供給装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２１４６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１においても、トナー排出口を下に向けてトナーカートリッジを長時間放置するなどして、トナーの流動性が失われると（緩凝集の状態になると）、画像形成装置に装着した後の最初のトナー補給動作、すなわちオーガスクリューの回転時に、トナー排出口付近のトナーがトナーカートリッジ外へ排出されず、その結果、行き場を失ったトナーがオーガスクリューの圧力により圧縮されて固まり、オーガスクリューの回転がロックされる問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、トナー排出部でのトナーの塊状化を防止し、オーガスクリューの回転がロックされるような不具合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用い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】
【０００９】
本発明は、トナーを収容する収容器であって、収容されたトナーを排出するための開口が設けられた収容器と、
前記収容器の前記開口が設けられた側部に連通部を介して設けられ、トナーを排出するための排出口を有するトナー排出部と、
回転軸と螺旋羽根とを備え、前記収容器内に回転可能に支持され、前記収容器内のトナーを、前記開口から前記トナー排出部へ搬送するオーガスクリューと、
前記排出口を開閉するシャッターと、
前記連通部に設けられ、前記開口を開閉するトナー流出防止部材とを備え、
前記トナー流出防止部材は、前記シャッターと連動して動作し、
前記排出口が開状態となるときに、前記開口が開状態となり、前記排出口が閉状態となるときに、前記開口が閉状態となるように構成されてなることを特徴とするトナーカートリッジである。
【００１０】
また本発明は、前記トナー排出部と前記シャッターとで囲まれる内部空間の、前記回転軸に直交する断面の断面形状は、前記シャッター側が方形状部で、前記シャッターとは反対側が半円弧形状部であって、これらが連なった形状であり、
前記トナー流出防止部材は、前記オーガスクリューの回転軸の断面形状と同形状の円形孔部を有し、全体形状が前記内部空間の前記断面形状と同形状であり、方形状部側端部が前記シャッターに固定され、前記開口が閉状態となるときには、前記円形孔部に前記オーガスクリューの回転軸が挿通されるとともに前記回転軸の軸線に直交する状態で前記オーガスクリューに保持されていることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、前記オーガスクリューの螺旋羽根に、前記トナー流出防止部材の厚み以上の幅を有するトナー流出防止部材用切欠き部が設けられ、前記開口が閉状態となるときには、前記トナー流出防止部材の一部がこの切欠き部内に位置することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、前記トナー流出防止部材が、前記円形孔部から前記内部空間の半円弧形状部に相当する部位の周縁部にかけて、切り込みを有することを特徴とする。
【００１３】
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、
前記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媒体に転写する転写装置と、
転写されたトナー像を記録媒体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。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、収容器内に設けられたオーガスクリューの回転軸の回転に伴う螺旋羽根の作用により、収容器内に収容されたトナーがトナー排出部に搬送される。そして、収容器とトナー排出部との連通部にトナー流出防止部材を設けることにより、トナー排出口を有するトナー排出部へのトナーの流入を制御できるようになる。その結果、トナーカートリッジの出荷時に、トナー収容部からトナー排出部にトナーが入り込まないようにすることで、トナーがオーガスクリューの圧力により圧縮されて固まることにより発生するオーガスクリューのロック現象を防止できる。また、オーガスクリュー停止時に振動等により誘発される突発的なトナー流出を防止できる。さらに、トナー流出防止部材が、前記シャッターの開放動作に連動して開口を開閉するよう構成されているから、トナー流出防止部材を開放させるための特別な機構を設ける必要がなく、トナーカートリッジをコンパクトに設計することができる。
【００１５】
また本発明によれば、前記トナー排出部と前記シャッターとで囲まれる内部空間の断面形状と、トナー流出防止部材の断面形状とが同形状に形成され、しかも、開口が閉状態にあっては、トナー流出防止部材は、オーガスクリューに対してその回転軸の軸線に直交する状態で保持されているから、トナー流出防止部材によるトナー収容部内のトナー流出が効果的に防止される。また、トナー流出防止部材は、円形孔部に回転軸を挿通させた状態でオーガスクリューに保持されているから、シャッターの開放動作に連動させてトナー流出防止部材を開放させる際のオーガスクリューからの離反負荷が過度に高くなることがない。
【００１６】
また本発明によれば、前記トナー流出防止部材のオーガスクリューに対する保持状態では前記トナー流出防止部材の一部がこの切欠き部内に位置しているから、トナーカートリッジの輸送中において、オーガスクリューが回転しても、螺旋羽根がトナー流出防止部材に作用しない。したがって、トナー流出防止部材が変形したり、倒れたりすることがなく安定的に保持され、収容器からのトナー流出が防止される。
【００１７】
また本発明によれば、シャッターの排出口開放動作に連動して前記開口を解放させる際、切り込みが、前記円形孔部のオーガスクリューの回転軸の作用を受けて拡開され、これによって、トナー流出防止部材のオーガスクリューからの離反負荷が小さくなり、トナー流出防止部材の開放がより円滑に成される。
【００１８】
また本発明によれば、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成し、トナー像を転写装置によって記録媒体に転写させた後、定着装置によって定着させる一連の電子写真方式によって画像形成が成される。この画像形成過程で、トナーカートリッジ内のオーガスクリューが随時作動し、トナーカートリッジから現像装置へのトナーの補給が成される。トナーカートリッジが保管状態から画像形成装置に装着されるまでの過程において、収容器からトナー排出部へのトナーの流入が防止され、したがって、画像形成装置への装着時のシャッター開放およびトナー流出防止部材の開放の後のオーガスクリューの回転の際に、トナー排出口付近のトナーが、オーガスクリューの圧力により圧縮されて固まり、オーガスクリューがロックするような事態が生じず、現像装置へのトナーの補給が確実に成される。これにより、トナー濃度を安定して制御でき、長期に渡って安定した画像濃度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の全体の構成を模式的に示す縦断面図である。
【図２】図１の画像形成装置１に搭載されるトナーカートリッジ１４〜１７を具備する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。
【図３】トナーカートリッジ１４の構成を示す断面図である。
【図４】オーガスクリュー１４２およびトナー流出防止部材１４３の外観図である。
【図５】トナーカートリッジ１４が画像形成装置１に装着される際のトナー流出防止部材１４３の開放動作過程を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るオーガスクリュー１４２の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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、本発明の実施の一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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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、これら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。トナーカートリッジ１４〜１７の装着時におけるシャッターの動作については、図５において詳細に後述する。
【００３９】
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を例に採って、図３〜図５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、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、トナーカートリッジ１４の構成を示す断面図である。図３（ａ）は、トナーカートリッジ１４が画像形成装置１に装着される前の側面断面図を示し、図３（ｂ）は図３（ａ）の切断面線ＩＩＩｂ−ＩＩＩｂから見た断面図を示し、図３（ｃ）は同切断面線ＩＩＩｃ−ＩＩＩｃから見た断面図を示す。図４は、オーガスクリュー１４２およびトナー流出防止部材１４３の外観図である。図４（ａ）はオーガスクリュー１４２の外観図を示し、図４（ｂ）はトナー流出防止部材１４３の外観図を示す。図５は、トナーカートリッジ１４が画像形成装置１に装着される際のトナー流出防止部材１４３の開放動作過程を示す図である。
【００４０】
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とを備え、前記トナー収容器１４０内に設けられて、該トナー収容器１４０内のブラックトナーを前記トナー排出部１４１に搬送するオーガスクリュー１４２と、前記トナー収容器１４０と前記トナー排出部１４１との連通部に設けられ、トナーの流出を防止するトナー流出防止部材１４３とを備える。前記トナー排出口１４１ａにはシャッター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、前記オーガスクリュー１４２に平行な攪拌パドル１４６が回転自在に支持されている。
【００４１】
トナー収容器１４０は、一方端（前記矢印Ｆ方向に沿った先端側）に、筒状の前記トナー排出部１４１を備え、ブラックトナーを収容する略角柱状のトナー収容器であり、その内部のトナー収容空間１４５内に前記オーガスクリュー１４２と攪拌パドル１４６とを回転自在に支持している。前記トナー排出部１４１と前記シャッター１４４とで囲まれる内部空間１４１ｂの断面形状は、シャッター１４４側の方形状部と、反シャッター側の半円弧形状部とが連なった形状である。
【００４２】
オーガスクリュー１４２は、回転軸１４２ａ、螺旋羽根１４２ｂ、駆動ギア１４２ｃを備え、回転することによりトナー収容器１４０内部のブラックトナーをトナー排出口１４１ａに向けて搬送する。前記攪拌パドル１４６は、回転軸回りに４枚の攪拌羽根を有する攪拌部材であり、回転することによりトナー収容器１４０内のブラックトナーを解すように機能する。トナー排出口１４１ａは、トナー収容器１４０のトナー排出部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で運ばれてき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、前記トナー補給パイプ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矢印Ｒ方向にスライド移動し、トナー排出口１４１ａを開放するように構成されている。この開放によって、トナー収容器１４０に収容されているブラックトナーが、トナー補給パイプ１０を経て現像装置６に補給される。
【００４３】
トナー流出防止部材１４３は、全体形状が前記内部空間１４１ｂの断面形状とほぼ同形状に形成された柔軟性を有する板状の部材からなり、前記オーガスクリュー１４２の回転軸１４２ａの垂直断面と同形状の円形孔部１４３ａを備え、トナー排出部１４１とトナー収容空間１４５とを二分する連通部に配置される。トナー流出防止部材１４３は、その一端部（下端部）が前記シャッター１４４の前記矢印Ｒ方向に沿った先端側端部に接着剤で固定され、トナー排出口１４１ａ内を通して垂直に立ち上がり、前記円形孔部１４３ａに前記オーガスクリュー１４２の回転軸１４２ａを挿通し、前記回転軸１４２ａの軸線に直交する状態で前記オーガスクリュー１４２に保持されている。そして、この状態では、トナー流出防止部材１４３の外周縁部は、トナー排出部１４１の内壁に密着させた状態とされる。したがって、トナー流出防止部材１４３は、画像形成装置１に対する装着前のトナーカートリッジ１４において、トナー収容空間１４５側のブラックトナーがトナー排出部１４１側に流出しないようにシール部材として作用する。
【００４４】
トナーカートリッジ１４は、図１に示すように、現像装置６の上方に配置され、トナー補給パイプ１０に連結されて現像装置６にブラックトナーを供給するようになっているが、トナーカートリッジ１４を装置本体に装着する前にあっては、トナー収容器１４０内のブラックトナーがトナー流出防止部材１４３により、トナー排出部１４１に流出しないように遮蔽される。トナー流出防止部材１４３は、その下端部がシャッター１４４の前記端部に固定されていることにより、シャッター１４４がトナー排出口１４１ａを開放する際のスライド動作に連動して、トナー収容器１４０外に引出されるように構成されている。そして、図３（ｃ）および図４（ｂ）に示すように、トナー流出防止部材１４３は、さらに、前記円形孔部１４３ａから前記内部空間１４１ｂの半円弧形状部に相当する部位の周縁部（半円弧形状をなす）にかけて、切り込みスリット部１４３ｂを有する。これによって、シャッター１４４をスライドさせてトナー流出防止部材１４３をトナー収容器１４０の外に引出す際に、このスリット部１４３ｂが拡開され、回転軸１４２ａから外れ、トナー流出防止部材１４３のオーガスクリュー１４２からの離反負荷が小さくなり、トナー流出防止部材１４３の開放がより円滑に成される。
【００４５】
また、本実施形態においては、図４（ａ）に示すように、オーガスクリュー１４２の螺旋羽根１４２ｂが、トナー流出防止部材１４３と交差する位置に、トナー流出防止部材１４３の厚み以上（わずかに幅広）の幅を有するトナー流出防止部材用切欠き部１４２ｄが設けられる。この切欠き部１４２ｄは、前記トナー流出防止部材１４３のオーガスクリュー１４２に対する保持状態では、トナー流出防止部材１４３の一部がこの切欠き部１４２ｄ内に位置するように形成される。これによって、オーガスクリュー１４２とトナー流出防止部材１４３との密閉性を高くでき、トナーカートリッジ１４の輸送中において、オーガスクリュー１４２が回転しても、螺旋羽根１４２ｂがトナー流出防止部材１４３に作用せず、トナー流出防止部材１４３が変形したり、倒れたりすることがなく安定的に保持され、トナー収容空間１４５内のブラックトナーの流出防止作用が維持される。
【００４６】
図５には、トナーカートリッジ１４が、画像形成装置１に装着される際に、シャッター１４４がスライド移動し、トナー流出防止部材１４３がオーガスクリュー１４２から離反し、トナー収容器１４０の外に引出される様子を示している。図５（ａ）はトナーカートリッジ１４が、画像形成装置１に装着される直前の状態、すなわちシャッター１４４が閉じた状態を示し、図５（ｂ）はトナーカートリッジ１４が、画像形成装置１に装着されている途中の状態、すなわちシャッター１４４が半分ほど開いた状態を示し、図５（ｃ）はトナーカートリッジ１４が、画像形成装置１に装着された直後の状態、すなわちトナー流出防止部材１４３がオーガスクリュー１４２から離反し、トナー収容器１４０外に引出されて、ブラックトナーがトナー補給パイプ１０に排出可能となった状態を示す。
【００４７】
シャッター１４４は、図示しないばねの弾性力によってトナー排出口１４１ａを閉鎖する位置に維持されており、トナーカートリッジ１４が、矢印Ｆ方向に沿って画像形成装置１に装着されると、図５（ａ）に示すように、シャッター１４４が挿入経路中に設けられたトナー補給パイプ１０と接触するようになっている。そして、トナーカートリッジ１４を、矢印Ｆ方向に沿って画像形成装置１の所定位置へ向けて押し進めると、図５（ｂ）に示すように、シャッター１４４がトナー補給パイプ１０の上端部の作用を受けて、矢印Ｒ方向に沿って、前記ばねの弾力に抗して押し戻されるようにスライドし、トナー排出口１４１ａを開放する。このとき、トナー流出防止部材１４３は、その下端部がシャッター１４４に固定されているから、シャッター１４４のスライド動作に連動して、トナー収容器１４０外表面とシャッター１４４との間に引き込まれるよう引出される。これとともに、トナー流出防止部材１４３の前記スリット部１４３ｂが拡開して、オーガスクリュー１４２の回転軸１４２ａから円形孔部１４３ａが外れ、トナー流出防止部材１４３がオーガスクリュー１４２による保持拘束状態から開放されて離反する。
【００４８】
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、図５（ｃ）に示すように、シャッター１４４がトナー排出口１４１ａを完全に開放すると同時に、トナー流出防止部材１４３がオーガスクリュー１４２から完全に離反し、トナー収容器１４０とシャッター１４４との間に、圧入された状態で介在される。これにより、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内の図示しない駆動伝達系もしくは駆動源に連結される。そして、この駆動伝達系もしくは駆動源からの駆動力を得て、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と、オーガスクリュー１４２が固まったトナーにより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を矢印Ｒ方向に沿って引出し、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、前記ばねの弾力によって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。
【００４９】
図６は、本発明の第２の実施形態を示すオーガスクリュー１４２の外観図である。この実施形態のオーガスクリュー１４２は、前記と同様の回転軸１４２ａ、螺旋羽根１４２ｂ、駆動ギア１４２ｃに加え、前記トナー排出部１４１内のトナー排出口１４１ａに対向する位置の回転軸１４２ａに固定された攪拌板１４２ｅを備える。攪拌板１４２ｅは、回転軸１４２ａから放射状に延びて固定される長方形の板状部材であり、回転軸１４２ａの回転に伴って回転することによりトナー排出口１４１ａ周辺のトナーを解して掻き落とすよう機能する。また、オーガスクリュー１４２において、トナー流出防止部材１４３（図示を省略）との交差位置、すなわち、螺旋羽根１４２ｂと攪拌板１４２ｅとの間には、トナー流出防止部材１４３の厚み以上のトナー流出防止部材用切欠き部１４２ｆを有する。これにより、図４（ａ）に示したトナー流出防止部材用切欠き部１４２ｄと同様に、オーガスクリュー１４２とトナー流出防止部材１４３との密閉性を高くできるとともに、トナー流出防止部材１４３の安定保持も成される。
【００５０】
なお、実施形態の画像形成装置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。
【符号の説明】
【００５１】
１  画像形成装置
２，３，４，５  感光体ドラム
６，７，８，９  現像装置
１０，１１，１２，１３  トナー補給部材
１４，１５，１６，１７  トナーカートリッジ
１９  転写装置
２０  定着装置
１４０  収容器
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
１４２ｄ，１４２ｆ  トナー流出防止部材用切欠き部
１４３  トナー流出防止部材
１４３ａ  円形孔部
１４３ｂ  切り込みスリット部
１４４  シャッター
【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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