(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置本体に対して着脱可能に構成された現像剤収容器であって、
内部に現像剤を収容する容器本体と、
容器本体内の現像剤を外部へ排出する排出口と、
容器本体内で回転駆動される回転部材と、
容器本体の長手方向一端側に設けられ、前記回転部材に駆動トルクを伝達する複数のギヤから成るギヤ列と、
当該一端側に設けられ、画像形成装置本体に設けられた本体側ガイド部との協働により、画像形成装置本体に対して容器本体を着脱方向にガイドする容器側ガイド部とを備えた現像剤収容器において、
前記ギヤ列を構成する一部のギヤは、他のギヤと噛み合ってトルク伝達を行う作動位置と、当該作動位置から離れた待避位置との間で移動する移動可能ギヤであり、
前記移動可能ギヤは、前記作動位置では前記容器側ガイド部の一部または全部と重なり、かつ前記待避位置では前記容器側ガイド部と重ならないように配設されている
ことを特徴とする現像剤収容器。
【請求項２】
画像形成装置本体に容器本体を装着した状態で、画像形成装置本体に設けた本体側位置決め部と協働して容器本体の位置決めを行う容器側位置決め部を、容器本体の前記一端側であって、前記作動位置にある前記移動可能ギヤと重ならない位置に設けた請求項１に記載の現像剤収容器。
【請求項３】
前記ギヤ列のうち、画像形成装置本体に設けられた本体側駆動ギヤと噛み合うギヤにおける、前記本体側駆動ギヤから駆動トルクが伝達されるトルク伝達部を基準に、当該本体側駆動ギヤと噛み合うギヤの回転軸方向の一方側に、前記容器側位置決め部を設け、前記回転軸方向の他方側に、画像形成装置本体に容器本体を装着した状態で、別の本体側位置決め部と協働して容器本体の位置決めを行う別の容器側位置決め部を設けた請求項２に記載の現像剤収容器。
【請求項４】
前記移動可能ギヤに連動して、当該移動可能ギヤが待避位置にあるときに前記排出口を閉鎖し、前記移動可能ギヤが作動位置にあるときに前記排出口を開放するシャッターを備える請求項１から３のいずれか１項に記載の現像剤収容器。
【請求項５】
画像形成装置本体に容器本体を装着した状態で、画像形成装置本体に設けた情報読み取り装置に電気的に接続可能な接続端子を有する情報記憶媒体を、容器本体に設けた請求項１から４のいずれか１項に記載の現像剤収容器。
【請求項６】
情報記憶媒体が有する接続端子の近傍に、前記容器側位置決め部を設けた請求項５に記載の現像剤収容器。
【請求項７】
現像剤を収容する現像ハウジングと、
前記現像ハウジング内の現像剤を担持して当該現像剤を潜像担持体上の潜像に供給する現像剤担持体と、
現像剤を収容すると共に、当該現像剤を前記現像ハウジング内へ供給する現像剤収容器とを少なくとも有する現像装置において、
前記現像剤収容器として、請求項１から６のいずれか１項に記載の現像剤収容器を有することを特徴とする現像装置。
【請求項８】
表面に潜像を担持する潜像担持体と、
前記潜像担持体上の潜像に現像剤を供給する現像装置とを少なくとも有し、
画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたプロセスユニットにおいて、
前記現像装置として、請求項７に記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスユニット。
【請求項９】
請求項１から６のいずれか１項に記載の現像剤収容器、請求項７に記載の現像装置、又は請求項８に記載のプロセスユニット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、現像剤を収容する現像剤収容器、現像剤収容器を有する現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の電子写真式の画像形成装置においては、現像装置、帯電装置、感光体等を一体の画像形成ユニットとし、これを画像形成装置本体に対して着脱可能に構成した方式が知られている。この方式は、ユーザー等がユニットを交換することで容易に装置のメンテナンスを行うことができるという利点から、多くの製品に採用されている。また、この種の画像形成ユニットには、トナー等の現像剤を収容する現像剤収容器を、当該ユニットと一体に構成したものや、ユニットとは別体で構成したものなどがある。
【０００３】
前者の場合、収容されている現像剤が無くなると、画像形成ユニットを新品のユニットに交換する。この場合、現像装置や感光体等を使用済みの現像剤収容器と一緒に交換することができるため、交換作業が容易となる利点がある。
【０００４】
一方、後者の場合は、収容されている現像剤が無くなると、現像剤収容器のみを新しいものと交換する。この場合、現像装置や感光体等が耐用寿命に達していなければ、これらを交換せずに続けて使用することが可能である。このため、近年の環境負荷への配慮の高まりから、現像剤収容器を単独で交換可能とする構成が主流となりつつある。
【０００５】
現像剤収容器を単独で着脱する構成においては、現像剤収容器を画像形成装置本体に装着した状態で、容器側の排出口の位置と現像装置側の補給口の位置とを合わせる必要がある。そのため、一般に、現像剤収容器の外面には、着脱時に容器本体をガイドするためのガイド部や、画像形成装置本体に対して位置決めするための位置決め部が設けられている。
【０００６】
また、現像剤収容器には、容器内の現像剤を搬送したり撹拌したりする搬送スクリューやアジテータなどの回転部材が設けられているものがある。このような現像剤収容器において、回転部材への駆動力は、画像形成装置本体に設けられている駆動源から得るのが一般的である。そのため、この種の現像剤収容器の外側には、本体側の駆動源からの駆動力を回転部材へ伝達するためのギヤが設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、現像剤収容器の外側にギヤを設けた場合、着脱時に容器本体をガイドするためのガイド機構とギヤとが干渉しないようにしなければならない。そのため、容器側に設けるガイド部はギヤの配設位置を避けて配設しなければならないといったレイアウト上の制限がある。しかしながら、ギヤの配設位置を避けてガイド部を配設すると、結果的に現像剤収容器のサイズが大きくなり、装置の小型化を図りにくいといった問題がある。
【０００８】
本発明は、斯かる事情に鑑み、ガイド機構のレイアウト設計の自由度が向上すると共に、小型化を図り得る現像剤収容器、その現像剤収容器を有する現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成された現像剤収容器であって、内部に現像剤を収容する容器本体と、容器本体内の現像剤を外部へ排出する排出口と、容器本体内で回転駆動される回転部材と、容器本体の長手方向一端側に設けられ、前記回転部材に駆動トルクを伝達する複数のギヤから成るギヤ列と、当該一端側に設けられ、画像形成装置本体に設けられた本体側ガイド部との協働により、画像形成装置本体に対して容器本体を着脱方向にガイドする容器側ガイド部とを備えた現像剤収容器において、前記ギヤ列を構成する一部のギヤは、他のギヤと噛み合ってトルク伝達を行う作動位置と、当該作動位置から離れた待避位置との間で移動する移動可能ギヤであり、前記移動可能ギヤは、前記作動位置では前記容器側ガイド部の一部または全部と重なり、かつ前記待避位置では前記容器側ガイド部と重ならないように配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ギヤ列を構成する一部のギヤを作動位置と待避位置との間で移動可能に構成しているので、容器側ガイド部の一部または全部が、作動位置にあるギヤの投影領域内に配設されていても、容器本体の着脱動作時において、本体側ガイド部とギヤ列とが干渉するのを回避できる。また、本発明によれば、容器側ガイド部のレイアウト設計の自由度が向上するので、現像剤収容器の小型化を図れるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】現像装置とトナーカートリッジの概略断面図である。
【図３】トナーカートリッジの外観図である。
【図４】トナーカートリッジから上ケースとギヤカバーを取り外した状態を示す斜視図である。
【図５】トナーカートリッジのギヤカバーを取り外した状態を示す側面図である。
【図６】トナーカートリッジのギヤカバーを取り外した状態を示す側面図である。
【図７】ギヤホルダの斜視図である。
【図８】ギヤカバーを表側から見た斜視図である。
【図９】ギヤカバーを裏側から見た斜視図である。
【図１０】トナーカートリッジをギヤカバー側から見た図である。
【図１１】装置本体の一方の側壁側の内部構造を示す斜視図である。
【図１２】装置本体の他方の側壁側の内部構造を示す斜視図である。
【図１３】トナーカートリッジの装置本体への着脱動作を説明するための図である。
【図１４】トルク伝達ギヤが作動位置に配設された状態を示す斜視図である。
【図１５】排出口が開放された状態を示す斜視図である。
【図１６】トルク伝達ギヤが待避位置に配設された状態を示す斜視図である。
【図１７】排出口が閉鎖された状態を示す斜視図である。
【図１８】トナーカートリッジに生じる力を説明するための図である。
【図１９】トナーカートリッジを装置本体に装着した状態を下方から見た断面図である。
【図２０】比較例のトナーカートリッジの装着状態を下方から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【００１３】
まず、図１を参照して、本発明を適用する画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。
図１に示す画像形成装置は、カラーレーザープリンタであり、その装置本体（画像形成装置本体）１００には、画像形成ユニットとしての４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが着脱可能に装着されている。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。
【００１４】
具体的には、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電ローラ３等を備えた帯電装置と、感光体２上の潜像に現像剤を供給する現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするためのクリーニングブレード５等を備えたクリーニング装置などで構成されている。なお、図１では、イエローのプロセスユニット１Ｙが備える感光体２、帯電ローラ３、現像装置４、クリーニングブレード５のみに符号を付しており、その他のプロセスユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては符号を省略している。また、本実施形態では、現像剤としてトナーから成る一成分現像剤を用いている。ただし、現像剤は、これに限らず、トナーとキャリアから成る二成分現像剤であってもよい。
【００１５】
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが有する４つの現像装置４の上方には、それぞれ、各現像装置４に補給するためのトナーを収容した現像剤収容器としてのトナーカートリッジ５０が配設されている。本実施形態では、各現像装置４と各トナーカートリッジ５０との間に、装置本体１００に設けられた仕切り板１０８が配設されており、この仕切り板１０８に形成された４つの装着部１０６に各トナーカートリッジ５０が着脱可能に装着されている。
【００１６】
また、各トナーカートリッジ５０の上方付近には、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの感光体２の表面を露光する露光装置６が配設されている。露光装置６は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体２の表面へレーザー光を照射するようになっている。
【００１７】
また、装置本体１００の上部には、支点１１０を中心に回動することにより上下方向に開閉可能な上部カバー１０９が設けられている。また、この上部カバー１０９には、上記露光装置６が取り付けられている。このため、上部カバー１０９を開くと、露光装置６をトナーカートリッジ５０の上方付近から待避させることができ、その状態でトナーカートリッジ５０を装置本体１００の上部開口部から着脱できるようになっている。
【００１８】
上記各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの下方には、転写装置７が配設されている。転写装置７は、転写体としての無端状のベルトから構成される中間転写ベルト８を有する。中間転写ベルト８は、支持部材としての駆動ローラ９と従動ローラ１０に張架されており、駆動ローラ９が図の反時計回りに回転することによって、中間転写ベルト８は図の矢印に示す方向に周回走行（回転）するように構成されている。
【００１９】
４つの感光体２に対向した位置に、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１が配設されている。各一次転写ローラ１１はそれぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面を押圧しており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。各一次転写ローラ１１は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が一次転写ローラ１１に印加されるようになっている。
【００２０】
また、駆動ローラ９に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配設されている。この二次転写ローラ１２は中間転写ベルト８の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ１２は、一次転写ローラ１１と同様に、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ１２に印加されるようになっている。
【００２１】
また、中間転写ベルト８の図の右端側の外周面には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１３が配設されている。このベルトクリーニング装置１３から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、転写装置７の下方に配設された廃トナー収容器１４の入り口部に接続されている。
【００２２】
装置本体１００の下部には、紙やＯＨＰシート等の記録媒体Ｓを収容する給紙カセット１５が配設されている。給紙カセット１５には、収容されている記録媒体Ｓを送り出す給紙ローラ１６が設けてある。一方、装置本体１００の上部には、記録媒体を外部へ排出するための一対の排紙ローラ１７が配設されている。また、排紙ローラ１７によって排出された記録媒体をストックするための排紙トレイ１８が、上部カバー１０９に設けられている。
【００２３】
装置本体１００内には、記録媒体Ｓを給紙カセット１５から二次転写ニップを通って排紙トレイ１８へ搬送するための搬送路Ｒが配設されている。搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ１２の位置よりも記録媒体搬送方向上流側には、搬送タイミングを計って記録媒体を二次転写ニップへ搬送する搬送手段としての一対のレジストローラ１９が配設されている。また、二次転写ローラ１２の位置よりも記録媒体搬送方向下流側には、定着装置２０が配設されている。
【００２４】
上記画像形成装置は以下のように動作する。
作像動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの感光体２が図１の時計回りに回転駆動され、帯電ローラ３によって各感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。図示しない画像読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、露光装置６から各感光体２の帯電面にレーザー光が照射されて、各感光体２の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【００２５】
続いて、中間転写ベルト８を張架する駆動ローラ９が回転駆動し、中間転写ベルト８を図の矢印の方向に周回走行させる。また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ１１と各感光体２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各感光体２上の各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト８はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。また、中間転写ベルト８に転写しきれなかった各感光体２上のトナーは、クリーニングブレード５によって除去される。
【００２６】
一方、給紙カセット１５では、給紙ローラ１６が回転することにより、収容されている記録媒体Ｓが搬送路Ｒへ送り出される。搬送路Ｒへ送り出された記録媒体Ｓは、レジストローラ１９によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２には、中間転写ベルト８上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上のトナー画像が記録媒体Ｓ上に一括して転写される。また、転写後の中間転写ベルト８上に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置１３によって除去され、除去されたトナーは、廃トナー収容器１４へ搬送され回収される。
【００２７】
その後、トナー画像が転写された記録媒体Ｓは、定着装置２０へと搬送され、定着装置２０において記録媒体Ｓ上のトナー画像が当該記録媒体Ｓに定着される。そして、記録媒体Ｓは、一対の排紙ローラ１７によって装置外に排出され、排紙トレイ１８上にストックされる。
【００２８】
以上の説明は、記録媒体にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００２９】
図２は、上記現像装置と上記トナーカートリッジの概略断面図である。
図２に示すように、現像装置４は、トナーを収容する現像ハウジング４０と、トナーを担持する現像剤担持体としての現像ローラ４１と、現像ローラ４１にトナーを供給する現像剤供給部材としての供給ローラ４２と、現像ローラ４１上に担持されたトナー量を規制する規制部材としての現像ブレード４３と、トナーを搬送する搬送部材としての２つの搬送スクリュー４４，４５と、２つの導光部材４６，４７等を有する。
【００３０】
現像ハウジング４０の内部は、連通口４８ａを有する仕切部材４８によって、図の上側の第１の領域Ｅ１と、図の下側の第２の領域Ｅ２とに分割されている。連通口４８ａは、仕切部材４８の両端部（図２の紙面に直交する方向の手前側と奥側）にそれぞれ設けられている。すなわち、第１の領域Ｅ１と第２の領域Ｅ２は、２つの連通口４８ａを形成した箇所で互いに連通している。
【００３１】
第１の領域Ｅ１内には、一方の搬送スクリュー４４と、２つの導光部材４６，４７が設けられている。一方、第２の領域Ｅ２内には、他方の搬送スクリュー４５と、供給ローラ４２が設けられている。また、第２の領域Ｅ２の感光体２と対向する開口部には、現像ローラ４１及び現像ブレード４３が設けてある。
【００３２】
上記２つの搬送スクリュー４４，４５は、それぞれ回転軸４４０，４５０の外周に螺旋状の羽根４４１，４５１を設けて形成されている。各搬送スクリュー４４，４５が回転すると、それぞれの軸方向にトナーを搬送するようになっているが、ここでは、各搬送スクリュー４４，４５によるトナー搬送方向は互いに逆方向となっている。
【００３３】
上記現像ローラ４１は、金属製の芯金と、その芯金の外周に配設された導電性ゴムで構成されている。本実施形態では、芯金の外径をφ６、導電性ゴムの外周をφ１２、ゴム硬度Ｈｓ７５に設定している。また、導電性ゴムは、体積抵抗値を約１０5〜１０7Ω程度に調整されている。導電性ゴムとしては、例えば、導電性ウレタンゴムやシリコーンゴム等を使用可能である。現像ローラ４１は、図２において反時計回りの方向に回転し、表面に保持した現像剤を現像ブレード４３及び感光体２との対向位置へと搬送する。
【００３４】
上記供給ローラ４２には、一般に、スポンジローラなどが用いられる。スポンジローラとしては、金属製の芯金の外周に、カーボンを混合して半導電化させた発泡ポリウレタンを付着したものが適当である。本実施形態では、芯金の外径をφ６、スポンジ部分の外径をφ１２に設定している。供給ローラ４２は、現像ローラ４１に対して当接している。供給ローラ４２と現像ローラ４１とが当接して形成されるニップ部は、通常約１ｍｍ〜３ｍｍ程度に設定されている。本実施形態では、ニップを２ｍｍとしている。また、供給ローラ４２は、現像ローラ４１に対してカウンター方向（図２において反時計回り）に回転することで、現像ハウジング４０内のトナーを現像ローラ４１の表層まで効率よく供給できるようにしている。さらに、本実施形態では、現像ローラ４１と供給ローラ４２の回転数比を１に設定することで、良好なトナー供給機能を確保している。
【００３５】
上記現像ブレード４３は、例えば、厚さ０．１ｍｍ程度のＳＵＳなどの金属板で構成される。現像ブレード４３は、その先端側で現像ローラ４１の表面に当接している。現像ブレード４３による現像ローラ４１上のトナー量の制御は、現像特性を安定させ良好な画質を得るために非常に重要なパラメータである。そのため、通常の製品においては現像ローラ４１に対する現像ブレード４３の当接圧は２０〜６０Ｎ／ｍ程度、ニップ部の位置は現像ブレード４３の先端から０．５±０．５ｍｍ程度に厳しく管理されている。また、これらのパラメータは、使用するトナー、現像ローラ、供給ローラなどの特性に合わせて適宜決定される。本実施形態では、現像ブレード４３を厚さ０．１ｍｍのＳＵＳ材で構成し、当接圧４５Ｎ／ｍ、ニップ部の位置を現像ブレード４３の先端から０．２ｍｍ、現像ブレード４３の支持端部から自由端（先端）までの長さ（自由長）を１４ｍｍに設定することで、現像ローラ４１上に安定したトナーの薄層を形成できるようにしている。
【００３６】
上記２つの導光部材４６，４７は、光透過性の良い材料を用いて形成される。その材料として、例えば、樹脂を用いる場合は、透明度の高いアクリル材やＰＣ材などが好ましい。また、各導光部材４６，４７の材料として、より良好な光学特性が得られる光学ガラスなどを用いることも可能である。あるいは、各導光部材４６，４７に光ファイバーを用いてもよい。この場合は、導光部材４６，４７によって形成される光路の設計自由度が向上する。
【００３７】
各導光部材４６，４７の一端部は、現像ハウジング４０の外側に露出している。プロセスユニットを画像形成装置本体に装着した状態では、これらの露出する各端部に対して、本体側に設けられたトナー量検知手段としての図示しない発光素子と受光素子が対向するようになっている。発光素子と受光素子が各導光部材４６，４７の露出する端部に対向した状態では、各導光部材４６，４７を介して、発光素子から受光素子へ光を導く光路が形成される。すなわち、発光素子から発せられる光が一方の導光部材４６によって現像ハウジング４０内に導かれ、さらにその光が他方の導光部材４７によって受光素子まで導かれるようになっている。また、現像ハウジング４０内において、両導光部材４６，４７の互いに対向する端部の間には、所定の隙間が設けてある。
【００３８】
トナーカートリッジ５０は、トナーを収容する現像剤収容部５１を内部に有する容器本体７０と、現像剤収容部５１内のトナーを外部へ排出する排出口５２と、現像剤収容部５１内のトナーを排出口５２へ搬送する搬送部材としての搬送スクリュー５３と、現像剤収容部５１内の現像剤を撹拌する撹拌部材としてのアジテータ５４等を備える。排出口５２は現像剤収容部５１の下部に設けられている。一方、トナーカートリッジ５０が装着される仕切り板１０８の各装着部１０６には、トナーカートリッジ５０の排出口５２と連結される補給口４９が形成されている。
【００３９】
搬送スクリュー５３は、回転軸５３０の外周に、螺旋状の羽根５３１を設けて形成されている。アジテータ５４は、搬送スクリュー５３の回転軸５３０と平行に配設された回転軸５４０に、平面状の変形可能な羽根５４１を設けて形成されている。アジテータ５４の羽根５４１は、例えば、ＰＥＴフィルム等から成る可撓性の材料で構成される。また、図２に示すように、現像剤収容部５１の底面５０１を、羽根５４１の回転軌道に沿った円弧状に形成することで、羽根５４１によって移動されずに現像剤収容部５１内に残ってしまうトナー量を減らすことができる。
【００４０】
なお、本実施形態では、装置本体１００に対し、トナーカートリッジ５０を単独で着脱可能に構成しているが、この構成に限定されることはない。例えば、トナーカートリッジ５０を現像装置４や感光体２等と一体的に構成し、プロセスユニットとして交換可能にしてもよい。あるいは、トナーカートリッジ５０を現像装置４と一体的に構成し、現像ユニットとして交換することもできる。その場合、上記仕切り板１０８をなくし、当該仕切り板１０８に設けているような装着部１０６を現像装置４の上部に設けることで、トナーカートリッジ５０を現像装置４の上部に直接装着することが可能である。
【００４１】
図２を参照しつつ、上記現像装置の現像動作について説明する。
作像動作開始の指示があり、現像ローラ４１と供給ローラ４２が回転を開始すると、供給ローラ４２によって現像ローラ４１の表面にトナーが供給され担持される。現像ローラ４１上に担持されたトナーは、現像ローラ４１と現像ブレード４３とのニップ部を通過することにより、トナー層の厚さが規制されると同時に摩擦荷電させられる。そして、現像ローラ４１上のトナーが感光体２との対向位置（現像領域）に搬送されると、トナーが感光体２上の静電潜像へ静電的に転移してトナー画像が形成される。
【００４２】
続いて、現像装置へのトナー補給動作について説明する。
現像装置へのトナーの補給は、現像ハウジング４０内のトナー量が所定の基準値以下となった場合に行われる。具体的に、現像ハウジング４０内にトナー量が所定の基準値よりも多い場合は、２つの導光部材４６，４７の互いに対向する端部間にトナーが存在しており、そのトナーによって端部間における光路が遮断されているため、受光素子には光が届かない状態となっている。その後、現像ハウジング４０内のトナーが消費されトナー量が所定の基準値以下になると、上記導光部材４６，４７の互いに対向する端部間にトナーが存在しなくなり、当該端部間において光が透過するようになる。このときの光の透過を検知することによって、トナー補給の指示が発せられる。
【００４３】
トナー補給の指示が発せられると、トナーカートリッジ５０内の搬送スクリュー５３が回転する。これにより、トナーが排出口５２へ向かって搬送され、排出口５２から現像ハウジング４０の第１の領域Ｅ１内にトナーが補給される。また、本実施形態では、トナーカートリッジ５０内の搬送スクリュー５３が回転を開始すると同時に、アジテータ５４も回転を開始する。このアジテータ５４の回転によって、トナーカートリッジ５０内のトナーが撹拌されると共に搬送スクリュー５３の方へ移動させられる。その後、トナーの補給によって、現像ハウジング４０内のトナー量が所定の基準値よりも多くなると（トナーによって２つの導光部材４６，４７間の光路が遮断されると）、搬送スクリュー５３とアジテータ５４の回転駆動が停止され、トナー補給を終了する。
【００４４】
一方、現像ハウジング４０では、トナーの補給があると、第１の領域Ｅ１内に設けられた搬送スクリュー４４と、第２の領域Ｅ２に設けられた搬送スクリュー４５が回転し、各領域Ｅ１，Ｅ２でトナーが互いに反対方向に搬送される。各搬送スクリュー４４，４５によって各領域Ｅ１，Ｅ２の搬送方向下流端まで搬送されたトナーは、仕切部材４８の両端部に形成された各連通口４８ａを通って、他方の領域内（領域Ｅ１から領域Ｅ２、又は領域Ｅ２から領域Ｅ１）に送り込まれる。そして、他方の領域内に送り込まれたトナーは、それぞれの領域内で搬送スクリュー４４，４５によって搬送され、上記とは反対側の連通口４８ａを通って元の領域内に戻される。この動作を繰り返し行うことにより、トナーが第１の領域Ｅ１と第２の領域Ｅ２との間で循環し、補給された新しいトナーと現像ハウジング４０内にあるトナーとが混ざり合う。
【００４５】
このように、本実施形態では、現像ハウジング４０内でトナーを循環させることで、トナーの状態（トナー中の新しいトナーの割合）を均一にし、色ムラや地汚れ等の不具合の発生を防止している。
【００４６】
図３は、上記トナーカートリッジの外観図である。
図３に示すように、トナーカートリッジ５０の容器本体７０は、上ケース５５と下ケース５６を有する。これらのケース５５，５６を接合することによって形成される内部空間に、トナーや、上記搬送スクリュー５３及びアジテータ５４が収容されている。両ケース５５，５６の接合方法には、振動溶着や超音波溶着などの溶着、もしくは、両面粘着テープや接着剤などによる接着などの方法が用いられる。
【００４７】
上ケース５５及び下ケース５６の長手方向の一端側の側面には、ギヤカバー５７が設けられている。ギヤカバー５７内には、容器本体７０内で回転駆動される回転部材としての、上記搬送スクリュー５３や上記アジテータ５４に駆動力を伝達する複数のギヤが収容されている。これらのギヤをギヤカバー５７で覆っていることで、ユーザー等がトナーカートリッジ５０の交換作業中に誤ってギヤに触れるのを防止できる。
【００４８】
また、ギヤカバー５７には、情報記憶媒体５８が設けてある。この情報記憶媒体５８には、収容されているトナーの色やトナー量などのトナーカートリッジ５０に関する情報が記憶されている。情報記憶媒体５８は複数の接続端子を有しており、各接続端子が画像形成装置本体１００側に設けられた図示しない情報読み取り装置に電気的に接続されることで、トナーカートリッジ５０に関する情報を読み取り、又は情報記憶媒体５８が記憶している情報を更新することができるようになっている。
【００４９】
また、ギヤカバー５７が設けられている容器本体７０の一端側には、トナーを充填するための充填口を密封するキャップ部材５９と、上記排出口５２を開閉するシャッター６０が設けられている。キャップ部材５９は、充填口からトナーカートリッジ５０内にトナーが充填された後、充填口からのトナー漏れを防止するために取り付けられる。シャッター６０は、容器本体７０に回動可能に設けられており、シャッター６０が回動することで、排出口５２が開放された状態と閉鎖された状態とに切換可能となっている。
【００５０】
また、容器本体７０の長手方向の中央部上面には、取っ手６１が設けられている。取っ手６１は、例えば、ポリプロピレンやポリエチレンなどの材質から成る可撓性を有する部材で形成されている。トナーカートリッジ５０を交換する際に、ユーザー等がこの取っ手６１を把持することで、容易にトナーカートリッジ５０を着脱できるようになっている。
【００５１】
図４に、トナーカートリッジから上ケースとギヤカバーを取り外した状態を示す。
図４において、符号６２，６３，６４は、上記ギヤカバー５７内に収容される複数のギヤである。これらのギヤのうち、符号６２と符号６３で示すギヤは、下ケース５６の一端側の側面から外部に突出した搬送スクリュー５３とアジテータ５４の各回転軸に設けられた搬送駆動ギヤと撹拌駆動ギヤである。また、符号６４で示すギヤは、搬送駆動ギヤ６２及び撹拌駆動ギヤ６３と噛み合って回転トルクを伝達するトルク伝達ギヤである。
【００５２】
また、下ケース５６の搬送スクリュー５３とアジテータ５４の各回転軸が貫通する箇所には、各回転軸を受けると共にその貫通箇所からのトナー漏れを防止するシール機能を有する軸受部材８０，８１（図１９参照）が設けられている。この軸受部材８０，８１のシール機能には、例えば、Ｇシールなどを用いることが可能である。Ｇシールは、リング本体の内周部に一体に形成された弾性密封リップによって軸をラジアル方向に締め付けてシールする断面略Ｇ字型のゴム製のシールリングである。また、Ｇシールを用いたものよりも低コストな軸受部材として、硬度の高いスポンジとＰＯＭなどの樹脂軸受を組み合わせたものを用いてもよい。
【００５３】
本実施形態では、トナーカートリッジ５０を装置本体１００に装着すると、搬送駆動ギヤ６２が、装置本体１００に設けられている本体側駆動ギヤ１０５（図１１参照）と噛み合う状態となる。この状態で、本体側駆動ギヤ１０５が回転駆動すると、搬送駆動ギヤ６２、トルク伝達ギヤ６４及び撹拌駆動ギヤ６３は、それぞれ、図４の矢印で示す方向に回転し、搬送スクリュー５３とアジテータ５４とが回転するようになっている。
【００５４】
なお、本実施形態における搬送駆動ギヤ６２は大径のギヤ部と小径のギヤ部とを有する二段ギヤで構成されており、このうち、大径のギヤ部に上記トルク伝達ギヤ６４が連結し、小径のギヤ部に上記本体側駆動ギヤ１０５が連結するようになっている。
【００５５】
以下、上記トナーカートリッジ５０の構成についてさらに詳しく説明する。
図５及び図６は、トナーカートリッジのギヤカバーを取り外した状態を示す側面図である。
本実施形態において、上記トルク伝達ギヤ６４は、図５に示すように、他のギヤ６２，６３と噛み合ってトルク伝達を行う作動位置と、図６に示すように、前記作動位置から離れた待避位置との間で移動可能に構成された移動可能ギヤである。具体的に、トルク伝達ギヤ６４は、搬送スクリュー５３（又は搬送駆動ギヤ６２）の回転軸５３０を中心に回動可能に設けられたギヤホルダ７１に保持されており、このギヤホルダ７１が回動することでトルク伝達ギヤ６４が図５に示す作動位置と図６に示す待避位置とに切り換えられるようになっている。
【００５６】
本実施形態では、ギヤ列を３つのギヤ６２，６３，６４で構成しているが、ギヤ列は２つのギヤ又は４つ以上のギヤで構成されていてもよい。また、作動位置と待避位置との間で移動させるギヤは、ギヤ列を構成するギヤのうちの複数のギヤであっても構わない。
【００５７】
図７に示すように、ギヤホルダ７１には、上記シャッター６０が一体的に設けられている。従って、図５又は図６に示すように、ギヤホルダ７１が回動すると、これに伴ってシャッター６０も搬送スクリュー５３の回転軸５３０を中心に回動するようになっている。この場合、図５に示すように、トルク伝達ギヤ６４が作動位置に配設された状態では、シャッター６０によって排出口５２が開放され、一方、図６に示すように、トルク伝達ギヤ６４が待避位置に配設された状態では、シャッター６０によって排出口５２が閉鎖されるように構成されている。
【００５８】
また、付勢手段としての引張バネ７２の一端部が、ギヤホルダ７１に設けてある取付部７１ａに引っ掛けて取り付けられ、当該引張バネ７２の他端部が、上ケース５５の側面に設けられた取付部７０ａに引っ掛けて取り付けられている。この引張バネ７２による引張力（付勢力）によって、ギヤホルダ７１はトルク伝達ギヤ６４を撹拌駆動ギヤ６３から離間させるように付勢されている。従って、ギヤホルダ７１に外力が作用しない状態では、図６に示すように引張バネ７２によってギヤホルダ７１が上方に引っ張られ、トルク伝達ギヤ６４は待避位置に配設されるようになっている。
【００５９】
また、ギヤホルダ７１には、トナーカートリッジ５０を装置本体１００へ装着する際に、装置本体１００に設けてある当接部１０２（図１１参照）が当接する被当接部７１ｂが設けられている。
【００６０】
図８は、ギヤカバーを表側から見た斜視図である。
図８に示すように、ギヤカバー５７の外面（表側の面）には、上下方向に配設された溝７３が形成されている。この溝７３は、トナーカートリッジ５０を装置本体１００に装着する際に、装置本体１００に設けられた突起部１０１（図１１参照）との協働により、装置本体１００に対して容器本体７０を装着方向にガイドする機能と、装置本体１００に対して容器本体７０を位置決めする機能を有する。具体的には、溝７３のうち、下端部から上方の幅が狭くなっている部分の手前までが、ガイド機能を有する容器側ガイド部７３ａであり、前記幅が狭くなっている部分が位置決め機能を有する容器側位置決め部７３ｂである。容器側ガイド部７３ａの下端部は、下方へ臨んで開口している。この容器側ガイド部７３ａの開口した部分では幅が広く形成され、その幅は容器側ガイド部７３ａの上部において容器側位置決め部７３ｂに向かって徐々に狭くなるように形成されている。
【００６１】
また、ギヤカバー５７の表側には、装置本体１００に対する別の容器側ガイド部及び容器側位置決め部として、凸部７９が設けられている。この凸部７９は、装置本体１００に設けられた本体側溝１０３（図１１参照）との協働により、装置本体１００に対して容器本体７０を装着方向にガイドすると共に、装置本体１００に対して容器本体７０の位置決めを行う。このように、本実施形態では、置本体１００に対する容器本体７０の位置決めを、図８に示す溝７３の容器側位置決め部７３ｂと凸部７９との２箇所で行っている。
【００６２】
図９は、ギヤカバーを裏側から見た斜視図である。
図９に示すように、ギヤカバー５７の裏面には、位置決め用のボス７６が突出して設けられている。このボス７６は、ギヤカバー５７を各ケース５５，５６に取り付ける際に、上ケース５５の側面に設けられた長孔７７（図５参照、長方形の穴）に挿入される。これにより、ギヤカバー５７が上ケース５５に対し位置決めされるようになっている。なお、各ケース５５，５６へのギヤカバー５７の取付は、双方又は一方に設けた弾性変形可能な掛け止め片（本実施形態では図９の掛け止め片５７ａ）を相手側の爪に掛け止めすることよって行っている。
【００６３】
また、ギヤカバー５７の裏面には、孔部７８が形成されている。この孔部７８には、搬送スクリュー５３の下ケース５６から突出した回転軸５３０の一端部が挿入される。すなわち、この孔部７８によって搬送スクリュー５３の回転軸５３０を保持することで、ギヤカバー５７が下ケース５６に対して位置決めされるようになっている。このように、本実施形態では、各ケース５５，５６に対するギヤカバー５７の位置決めを、図９に示すボス７６と孔部７８との２箇所で行っている。
【００６４】
上記のように、本実施形態では、ギヤカバー５７の表側と裏側とに、装置本体１００に対する位置決め部と、各ケース５５，５６に対する位置決め部を、それぞれ２箇所設けているが、これらの位置決め部はギヤカバー５７の表側と裏側とで同じ位置もしくはほぼ同じ位置に配設されている。具体的には、図８に示す溝７３の容器側位置決め部７３ｂの裏側近傍に、図９に示すボス７６が配設され、図８に示す凸部７９の裏側に、図９に示す孔部７８が配設されている。
【００６５】
図１０は、トナーカートリッジをギヤカバー側から見た図である。
図１０では、溝７３を設けたギヤカバー５７の外面上における、各ギヤ６２，６３，６４の投影領域を点線で示している。また、符号Ｊで示す領域は、作動位置にあるトルク伝達ギヤ６４の投影領域であり、符号Ｕで示す領域は、待避位置にあるトルク伝達ギヤ６４の投影領域である。このように、本実施形態では、溝７３の容器側ガイド部７３ａの一部を、作動位置にあるトルク伝達ギヤ６４の投影領域Ｊ内に配設している。なお、容器側ガイド部７３ａの全部を、作動位置にあるトルク伝達ギヤ６４の投影領域Ｊ内に配設することも可能である。一方、幅の狭い容器側位置決め部７３ｂは、作動位置にあるトルク伝達ギヤ６４の投影領域Ｊ外に配設されることが必要である。
【００６６】
以下、装置本体１００の構成について説明する。
図１１に示すように、装置本体１００の内部には、各色のトナーカートリッジ５０を装着する複数の装着部１０６が設けられている。この装着部１０６は、トナーカートリッジ５０ごとに１つずつ、合計４つ設けられているが、図１１では、そのうちの２つにトナーカートリッジ５０を装着した状態を示している。いずれの装着部１０６にトナーカートリッジ５０を装着するかについては、トナーカートリッジ５０内のトナーの色ごとに予め決められている。
【００６７】
各装着部１０６には、上方に向かって突出した当接部１０２が設けられている。この当接部１０２は、トナーカートリッジ５０を装置本体１００へ装着する際に、上記ギヤホルダ７１の被当接部７１ｂ（図７参照）に対し当接するものである。
【００６８】
図１１に示す一方の側壁１１１の内面には、情報読み取り装置の接続端子１０４が４箇所に設けられている。これらの接続端子１０４は、トナーカートリッジ５０を装置本体１００に装着した状態で、トナーカートリッジ５０のギヤカバー５７に設けられている情報記憶媒体５８の接続端子と接続されるようになっている。
【００６９】
また、装置本体１００の側壁１１１の内面には、装着部１０６ごとに、水平方向に突出した突起部１０１が設けられている。この突起部１０１は、上記ギヤカバー５７に設けられた溝７３（図８参照）と協働して、容器本体７０を着脱方向にガイドする本体側ガイド部としての機能と、容器本体７０を装置本体１００に位置決めする本体側位置決め部としての機能を有する。
【００７０】
さらに、装置本体１００の側面１１１の内面には、装着部１０６ごとに、上記突起部１０１とは別の本体側ガイド部及び本体側位置決め部としての本体側溝１０３が上下方向に設けられている。各本体側溝１０３の上端部１０３ａは上方を臨んで開口しており、その開口する上端部１０３ａから上記トナーカートリッジ５０に設けられた凸部７９（図８参照）を挿入可能となっている。一方、本体側溝１０３の下端部１０３ｂには、凸部７９を受ける受け部が形成されている。すなわち、本体側溝１０３の下端部１０３ｂが凸部７９を位置決めする本体側位置決め部として機能し、本体側溝１０３の上端部１０３ａから下端部１０３ｂの手前までが凸部７９をガイドする本体側ガイド部として機能するようになっている。
【００７１】
また、各本体側溝１０３の下端部１０３ｂの近傍には、本体側駆動ギヤ１０５が設けられている。この本体側駆動ギヤ１０５は、装置本体１００に設けられた図示しない駆動源によって回転駆動されるようになっている。また、本体側駆動ギヤ１０５は、トナーカートリッジ５０を装置本体１００に装着した状態で、上記搬送駆動ギヤ６２（図５参照）と噛み合うようになっている。
【００７２】
図１２は、図１１に示すのとは反対側の側面の装置本体の内部構造を示す図である。
図１２に示すように、他方の側壁１１２側には、装着部１０６ごとに、トナーカートリッジ５０を一方（反対側）の側壁１１１側に付勢する付勢部材１０７が設けられている。本実施形態では、付勢部材１０７を板バネで構成している。
【００７３】
以下、図１３を参照しつつ、上記本実施形態に係るトナーカートリッジ５０の装置本体１００への着脱動作について説明する。
まず、トナーカートリッジ５０を装置本体１００に装着する場合は、装置本体１００の上部カバー１０９（図１参照）を開放し、装着部１０６へトナーカートリッジ５０を装着可能な状態にする。そして、トナーカートリッジ５０を把持し、図１３（ａ）に示すように、トナーカートリッジ５０を装置本体１００の上部開口部から下方の装着部１０６へ向かって挿入する。
【００７４】
トナーカートリッジ５０を装置本体１００内に挿入する際は、図１３（ｂ）に示すように、トナーカートリッジ５０に設けられた凸部７９を、装置本体１００に設けられた本体側溝１０３に挿入する。このように、凸部７９を本体側溝１０３に挿入することで、凸部７９と本体側溝１０３との協働により、トナーカートリッジ５０がガイドされつつ挿入される。さらに、トナーカートリッジ５０を下方へ挿入すると、トナーカートリッジ５０に設けられた溝７３に装置本体１００に設けられた突起部１０１が挿入され、この突起部１０１と溝７３との協働によっても、トナーカートリッジ５０がガイドされる。
【００７５】
そして、図１３（ｃ）に示すように、トナーカートリッジ５０を装着部１０６に装着した状態となると、トナーカートリッジ５０側の凸部７９が、本体側溝１０３の溝の下端部（受け部）に当接し、これらの当接によってトナーカートリッジ５０が位置決めされる。詳しくは、凸部７９と本体側溝１０３の下端部との協働によって、トナーカートリッジ５０の下方への移動と、装置本体１００の側壁１１１に沿った横方向（図１３（ｃ）における水平方向）への移動が規制される。
【００７６】
また、トナーカートリッジ５０を装着部１０６に装着した状態では、本体側の突起部１０１が、溝７３の幅が狭くなっている容器側位置決め部７３ｂに配設され、これらの協働によってもトナーカートリッジ５０が位置決めされる。詳しくは、突起部１０１と溝７３の容器側位置決め部７３ｂとの協働により、上記凸部７９を中心としたトナーカートリッジ５０の回転方向の移動が規制される。
【００７７】
本実施形態では、トナーカートリッジ５０側の溝７３の下端部において、幅が広く形成されているので、その下端部から突起部１０１を挿入しやすくなっている。また、溝７３の幅は、容器側位置決め部７３ｂに向かって徐々に狭くなるように形成されているため、突起部１０１を容器側位置決め部７３ｂへ円滑にガイドでき、幅の狭い容器側位置決め部７３ｂにおいて、突起部１０１との協働により精度良く位置決めできるようになっている。
【００７８】
また、本実施形態では、上述のように、ギヤカバー５７の表側に設けた装置本体１００に対する位置決め部（図８に示す溝７３の容器側位置決め部７３ｂと凸部７９）と、ギヤカバー５７の裏側に設けた各ケース５５，５６に対する位置決め部（図９に示すボス７６と孔部７８）とが、ギヤカバー５７の表側と裏側とで同じ位置もしくはほぼ同じ位置に配設されている。しかも、表側の凸部７９と裏側の孔部７８とが、それぞれの位置決めの主基準となり、表側の容器側位置決め部７３ｂとその裏側近傍のボス７６とが、ぞれぞれの位置決めの従基準となっている。このように、本実施形態では、ギヤカバー５７の表側と裏側における位置決めの主基準と従基準の位置を、表側と裏側とで同じ位置又はほぼ同じ位置に設定しているので、図１３（ａ）〜（ｃ）の紙面を基準平面とするときの両主基準間の距離、及び両従基準間の距離がそれぞれ極小（ほぼ０ｍｍ）に設定されることになる。そうすると、ギヤを保護するという事情でギヤカバー５７を採用したが、その影響、即ち、ギヤカバー５７を介して装置本体１００に容器本体７０の位置を決める際の寸法ばらつきを抑制でき、結果、トナーカートリッジを大量生産した場合でも全品で装置本体１００への位置決めを精度良く行うことができる。
【００７９】
また、上記突起部１０１や溝７３によってトナーカートリッジ５０が位置決めされる側とは反対側の端部側では、装置本体１００に設けられた付勢部材１０７（図１２参照）によってトナーカートリッジ５０が、装置本体１００の突起部１０１等を設けた側壁１１１側へ付勢される。この付勢力によって、トナーカートリッジ５０の装置本体１００の側壁１１１に直交する方向（図１３（ｃ）の紙面に直交する方向）への移動が規制され、本体側溝１０３からの凸部７９の脱落や、容器側位置決め部７３ｂからの突起部１０１の脱落が防止される。特に本実施形態では、付勢部材１０７は容器本体７０とギヤカバー５７とを介して情報記憶媒体５８の複数の接続端子を本体側の接続端子に確実に押し付け、導通を確保する機能をも担っている。
【００８０】
また、図１３（ｃ）に示すように、トナーカートリッジ５０を装着部１０６に装着した状態にすると、ギヤホルダ７１の被当接部７１ｂに、装置本体１００に設けられた当接部１０２が当接する。これにより、ギヤホルダ７１は、引張バネ７２の引張力（付勢力）に抗して図１３（ｃ）に示す矢印の方向に回動され、トルク伝達ギヤ６４が撹拌駆動ギヤ６３と噛み合う作動位置に配設される。また、ギヤホルダ７１が回動することによって、ギヤホルダ７１に一体的に設けられたシャッター６０も回動し、排出口５２が開放された状態となる。
【００８１】
また、上記トルク伝達ギヤ６４が作動位置に移動する際、溝７３内では突起部１０１が移動中であるが、トルク伝達ギヤ６４が溝７３に接近した時点で、突起部１０１はすでに溝７３上の作動位置と重なる領域を通過しているので、トルク伝達ギヤ６４と突起部１０１とが干渉することはない。
【００８２】
図１４に、上記トルク伝達ギヤ６４が作動位置に配設された状態、図１５に、上記排出口５２が開放された状態を示す。なお、図１４において、ギヤカバー５７は図示省略している。
【００８３】
また、図１３（ｃ）に示すように、トナーカートリッジ５０を装着部１０６に装着した状態では、上記開放された排出口５２が補給口４９と連結される。さらに、トナーカートリッジ５０を装着した状態では、本体側駆動ギヤ１０５が搬送駆動ギヤ６２と連結され、本体側の図示しない駆動源から上記搬送スクリュー５３とアジテータ５４に対して回転トルクを伝達可能な状態となる。これにより、搬送スクリュー５３及びアジテータ５４を回転させることで、上記開放された排出口５２から補給口４９を介して現像装置へトナーを補給することができるようになる。
【００８４】
また、トナーカートリッジ５０を装着部１０６に装着した状態では、トナーカートリッジ５０側の情報記憶媒体５８の接続端子が、装置本体１００側の情報読み取り装置の接続端子１０４に接続され、トナーカートリッジ５０に関する情報を読み取り、又は情報記憶媒体５８が記憶している情報を更新できるようになる。
【００８５】
次に、トナーカートリッジ５０を装置本体から取り外す場合は、上記装着時とは反対に、トナーカートリッジ５０を把持して上方へ持ち上げる。このとき、トナーカートリッジ５０は、本体側溝１０３と凸部７９との協働作用、及びトナーカートリッジ５０側の溝７３と突起部１０１との協働作用によって、ガイドされる。また、トナーカートリッジ５０を持ち上げると、ギヤホルダ７１の被当接部７１ｂに対する装置本体１００側の当接部１０２による当接が解除され、ギヤホルダ７１は引張バネ７２の引張力（付勢力）によって回動して元の位置に戻される。これにより、シャッター６０が回動して排出口５２を閉鎖すると共に、トルク伝達ギヤ６４が撹拌駆動ギヤ６３と離間する待避位置に配設される（図１３（ｂ）参照）。
【００８６】
図１６に、上記トルク伝達ギヤ６４が待避位置に配設された状態、図１７に、上記排出口５２が閉鎖された状態を示す。なお、図１６において、ギヤカバー５７は図示省略している。
【００８７】
また、上記取り外し時にトナーカートリッジ５０を持ち上げるのに伴い、溝７３に挿入されている突起部１０１は溝７３上の作動位置と重なる領域を通過することになるが、突起部１０１が当該領域に達したときには、トルク伝達ギヤ６４はすでに溝７３上から待避しているので、突起部１０１とトルク伝達ギヤ６４とが干渉することはない。
【００８８】
また、本実施形態では、上記のようにトナーカートリッジ５０を取り外す際、その取り外し動作に連動して、シャッター６０が自動的に排出口５２を閉鎖するので、シャッター６０の閉じ忘れによる排出口５２からのトナーの漏洩や飛散を防止することができる。
【００８９】
図１８は、回転トルク伝達時にトナーカートリッジに生じる力を示す図である。
図１８に示すように、本体側駆動ギヤ１０５が図の反時計回りに回転すると、本体側駆動ギヤ１０５と搬送駆動ギヤ６２とが噛み合うトルク伝達部Ｇでは、矢印Ｆで示す方向に力が生じる。これにより、内部のトナーを攪拌、搬送する際に生じるギヤ６２の回転負荷が力Ｆに抗し、トナーカートリッジ５０全体には、位置決めされている凸部７９を中心とする矢印Ｗ方向の回転力（モーメント）が生じる。しかし、上述のように、突起部１０１と溝７３の容器側位置決め部７３ｂとの協働により、凸部７９を中心としたトナーカートリッジ５０の回転方向の移動が規制されているので、前記回転力によりトナーカートリッジ５０は回転することはない。特に本実施形態では凸部７９の中心から突起部１０１の作用力を受ける箇所（一対の容器側位置決め部７３ｂのうちの凸部７９に近い側）までの腕の長さＬ１が、凸部７９の中心からトルク伝達部Ｇまでの腕の長さＬ２の約６．４倍と十分に長く、結果トナーカートリッジの回転阻止性（位置安定性）は良好といえる。かつ、ギヤカバー５７においては、内側にトルク伝達ギヤ移動時の通過領域があるにもかかわらず、それを横切るように上方の容器側位置決め部７３ｂから垂直下方に向けて容器側ガイド部７３ａを延在させ、本体側の突起部１０１が侵入する入り口部分をトナーカートリッジ５０の底部近傍（搬送駆動ギヤ６２と攪拌駆動ギヤ６３の間）に配置させている。これにより、ユーザーが装置本体にトナーカートリッジを装着する際、簡単に突起部１０１にガイド部７３ａの入り口を係合させることができ、その後のセット動作をスムーズに行うことができる。このような回転阻止性と装着容易性は、凸部７９（即ち、シャッター６０と関係する搬送駆動ギヤ６２の中心）、容器側位置決め部７３ｂ、容器側ガイド部７３ａの三者の配置関係に拠るものであり、それらと干渉せずにトルク伝達ギヤの配置を成立させた移動機構と関連して創案された本発明の工夫部分と言える。
【００９０】
また、図１９は、トナーカートリッジを装置本体に装着した状態で、そのトナーカートリッジを下方から見た断面図である。
図１９に示すように、上記搬送駆動ギヤ６２のトルク伝達部Ｇは、トナーカートリッジ５０の長手方向Ｑ（又は、搬送スクリュー５３の回転軸方向）において、本体側溝１０３と凸部７９とによる位置決め箇所αと、トナーカートリッジ５０側の溝７３と本体側の突起部１０１とによる位置決め箇所βとの間に配設されている。すなわち、トナーカートリッジ５０側の２つの位置決め部としての、凸部７９及び溝７３は、トルク伝達部Ｇを基準に前記長手方向Ｑの一方側と他方側に設けられている。
【００９１】
図２０は、比較例のトナーカートリッジを装置本体に装着した状態で、そのトナーカートリッジを下方から見た断面図である。
この比較例では、上記実施形態とは異なり、トナーカートリッジ５０の長手方向Ｑにおいて、本体側溝１０３と凸部７９とによる位置決め箇所αと、トナーカートリッジ５０側の溝７３と本体側の突起部１０１とによる位置決め箇所βとが、搬送駆動ギヤ６２のトルク伝達部Ｇに対して、同じ側（図の上側）に設けられている。それ以外は、上記実施形態と同様の構成である。すなわち、図２０に示す実施形態では、トルク伝達部Ｇに対して、長手方向Ｑの片側で位置決めする構成となっている。
【００９２】
この場合、本体側駆動ギヤ１０５が回転することにより、トルク伝達部Ｇにおいて矢印Ｆ方向の力が発生すると、トルク伝達部Ｇに対して長手方向Ｑの片側で位置決めする構成であるので、トナーカートリッジ５０の長手方向Ｑの一端側と他端側とでねじれが生じることも考えられる。特に、本実施形態に係るトナーカートリッジ５０のように、ギヤ列を設けた端部とは反対側の端部では、位置決めをせずに、付勢部材１０７によって長手方向Ｑに付勢しているだけの構成の場合、その端部側において長手方向Ｑに交差する方向の位置ずれが生じやすい。
【００９３】
そこで、本実施形態では、図１９に示すように、トナーカートリッジ５０の容器側位置決め部（位置決め箇所αとβ）を、トルク伝達部Ｇに対して長手方向Ｑの両側に設けることにより、トルク伝達部Ｇにおいてトナーカートリッジ５０が力Ｆを受けたとしても、トナーカートリッジ５０の長手方向の一端側と他端側とでねじれが生じるのを効果的に抑制することができるようになる。これにより、装置本体１００に対するトナーカートリッジ５０の位置決めをより高精度に行うことが可能となる。
【００９４】
以上のように、上記本発明の実施形態では、トルク伝達ギヤ６４を作動位置と待避位置との間で移動可能に構成しているので、着脱動作時において、突起部１０１がトナーカートリッジ５０側の溝７３を通過する際に、トルク伝達ギヤ６４と干渉するのを回避できる。これにより、図１０に示すように、溝７３の容器側ガイド部７３ａの少なくとも一部を、その作動位置にあるトルク伝達ギヤ６４の投影領域Ｊ内に配設することができるようになり、従来に比べてトナーカートリッジ５０のガイド機構のレイアウト設計の自由度が向上する。
【００９５】
このように、本発明によれば、ガイド機構のレイアウト設計の自由度が向上するので、トナーカートリッジを小型化することができ、ひいては画像形成装置全体のサイズの小型化を図ることができるようになる。例えば、図１０に示すように、複数のギヤ６２，６３，６４が連結されたギヤ列を有するトナーカートリッジ５０において、従来の構成では、ギヤ列を避けて溝７３を配設しなければならないため、溝７３を、搬送駆動ギヤ６２の投影領域に対して図の左側、あるいは撹拌駆動ギヤ６３の投影領域に対して図の右側に配設する必要がある。しかし、このように溝７３を配設すると、トナーカートリッジ５０のサイズが図の左側又は右側（短手方向）に大きくなってしまう。あるいは、トナーカートリッジ５０の長手方向Ｑを大きくし、溝７３の内側にギヤ列を重ならないように配置することも考えられる。いずれの配置もトナーカートリッジのトナー収納容積とは関係のないサイズアップであり、製品の魅力を減じることになる。
【００９６】
これに対し、本発明の構成によれば、図１０に示すように、溝７３とギヤ列とをトナーカートリッジ長手方向から見ると一見重なるよう、溝７３を、搬送駆動ギヤ６２と撹拌駆動ギヤ６３との投影領域の間に配設することができので、従来の場合のようなトナーカートリッジ５０のサイズの増大を回避でき、結果的に小型化を図ることができる。
【００９７】
特に、図１０に示すような実施形態の構成においては、下記の事情から、溝７３がギヤ列を通過するように配設することが必要となる。
まず、図１０に示すような構成の場合、情報記憶媒体５８がトナーによって汚れにくくするために、情報記憶媒体５８の配設位置は、排出口５２から遠いトナーカートリッジ５０の上部（ギヤカバー５７を概ね長方形とみなしたときの略対角の方向に離れた位置）であることが望ましい。次に、情報記憶媒体５８の位置決め精度を向上させるために、溝７３の容器側位置決め部７３ｂの配設位置は、情報記憶媒体５８の近くであることが好ましい。その結果、溝７３の容器側位置決め部７３ｂの配設位置は、ギヤ列の上方となる。そうすると、本実施形態のように、トナーカートリッジ５０を装置本体１００に対して上下方向に着脱する方式では、溝７３をギヤ列の上方から下方へ延ばして配設しなければならないため、結果として溝７３がギヤ列を通過するように配設されることになる。
【００９８】
そこで、特に、図１０に示すような構成において、本発明の構成を適用することにより、溝７３を搬送駆動ギヤ６２と撹拌駆動ギヤ６３との投影領域の間に配設することができるようになり、装置の小型化が期待できる。
【００９９】
また、上記のように、本実施形態の構成では、情報記憶媒体５８の近傍に容器側位置決め部７３ｂを配設していることで、装置本体１００に設けられた情報読み取り装置の接続端子に対する情報記憶媒体５８の位置決め精度が向上する。これにより、情報記憶媒体５８と情報読み取り装置との間での導通を確実に確保できるようになる。また、情報記憶媒体５８の位置決め精度が向上することで、情報記憶媒体５８側と情報読み取り装置側のそれぞれの接続端子の大きさを小さくすることが可能となる。通常、このような接続端子には、腐食を防止するため金メッキが施されているが、接続端子を小さくすることにより、これらに用いる金メッキの量も少なくなるため、製造コストの削減も図れるようになる。
【０１００】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。上述の実施形態では、本発明の構成を適用する画像形成装置として、図１に示すカラーレーザープリンタを例に説明したが、これに限らず、モノクロプリンタや、その他のプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置にも本発明の構成を適用可能である。
【符号の説明】
【０１０１】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ  プロセスユニット
２      感光体（潜像担持体）
４      現像装置
４０    現像ハウジング
４１    現像ローラ（現像剤担持体）
５０    トナーカートリッジ（現像剤収容器）
５２    排出口
５３    搬送スクリュー（回転部材）
５４    アジテータ（回転部材）
５８    情報記憶媒体
６０    シャッター
６２    搬送駆動ギヤ
６３    撹拌駆動ギヤ
６４    トルク伝達ギヤ
７０    容器本体
７３    溝
７３ａ  容器側ガイド部
７３ｂ  容器側位置決め部
７９    凸部（容器側ガイド部及び容器側位置決め部）
１００  画像形成装置本体
１０１  突起部（本体側ガイド部及び本体側位置決め部）
１０３  本体側溝（本体側ガイド部及び本体側位置決め部）
Ｇ      トルク伝達部
Ｊ      作動位置にあるトルク伝達ギヤの投影領域
Ｕ      待避位置にあるトルク伝達ギヤの投影領域
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０２】
【特許文献１】特開２００６−１３９０６９号公報
【図１】
0005273263.tif 000002
【図２】
0005273263.tif 000003
【図３】
0005273263.tif 000004
【図４】
0005273263.tif 000005
【図５】
0005273263.tif 000006
【図６】
0005273263.tif 000007
【図７】
0005273263.tif 000008
【図８】
0005273263.tif 000009
【図９】
0005273263.tif 000010
【図１０】
0005273263.tif 000011
【図１１】
0005273263.tif 000012
【図１２】
0005273263.tif 000013
【図１３】
0005273263.tif 000014
【図１４】
0005273263.tif 000015
【図１６】
0005273263.tif 000016
【図１７】
0005273263.tif 000017
【図１８】
0005273263.tif 000018
【図１９】
0005273263.tif 000019
【図２０】
0005273263.tif 000020
【図１５】
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