(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
未使用トナーを収容するトナー収容室と廃トナーを回収するトナー回収室とを、共通のハウジングの内部に仕切り隔壁を隔てて隣接形成してあるトナーカートリッジにおいて、
前記仕切り隔壁は、可撓性を有する非伸縮性の材料からなり、前記トナー収容室と前記トナー回収室との境界部よりも大きい面積を有して形成してあり、該仕切り隔壁の一部を貫通するトナー通路と、該トナー通路の内部に配してあり、前記トナー回収室の側から導入される廃トナーを前記トナー収容室に向けて移送するトナー移送手段とを備えることを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項２】
前記仕切り隔壁は、前記トナー収容室の側が凹となるように湾曲させて取付けてある請求項１記載のトナーカートリッジ。
【請求項３】
前記トナー収容室の内部に、前記仕切り隔壁の湾曲により形成される凹所を含めて未使用トナーを収容してある請求項２記載のトナーカートリッジ。
【請求項４】
前記仕切り隔壁は、前記トナー回収室に回収される廃トナーからの作用力により逆向きに湾曲し、前記トナー収容室内部の未使用トナーを、該トナー収容室の中央に送り込む移送手段を兼ねる請求項２又は請求項３記載のトナーカートリッジ。
【請求項５】
前記仕切り隔壁は、前記トナー収容室と前記トナー回収室との間を封止する封止手段を兼ねる請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のトナーカートリッジ。
【請求項６】
前記仕切り隔壁と前記トナー通路との間に介装してあり、前記トナー収容室及びトナー回収室の一方の側から前記仕切り隔壁への作用力により、前記トナー通路に沿って他方の側へ摺動するスライダを備える請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のトナーカートリッジ。
【請求項７】
前記トナー通路の周面に形成してあり、トナー収容室の側への前記スライダの摺動によりトナー回収室内に開口し、トナー回収室の側への前記スライダの摺動によりトナー収容室内に開口する連通口を備える請求項６記載のトナーカートリッジ。
【請求項８】
前記トナー通路の周面に形成してあり、トナー回収室の側への前記スライダの摺動によりトナー収容室内に開口する第１の連通口と、トナー収容室の側への前記スライダの摺動によりトナー回収室内に開口する第２の連通口とを備える請求項６記載のトナーカートリッジ。
【請求項９】
感光体の表面に形成された静電潜像をトナーにより顕像化する現像部と、
該現像部により顕像化されたトナー像を転写物に転写する転写部と、
該転写部による転写の後に感光体の表面に残る廃トナーを除去するクリーニング部と、
前記現像部にトナー収容室に収容された未使用トナーを供給し、前記クリーニング部により除去された廃トナーをトナー回収室に回収すべく、前記現像部及びクリーニング部の夫々に対応するように設けられた装着位置に着脱される請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のトナーカートリッジと
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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コピー機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の現像部に装着して用いられ、現像に用いる未使用トナーを収容するトナー収容室と、現像後に発生する廃トナーを回収するトナー回収室とを共通のハウジング内に並設してなるトナーカートリッジ、及びこのトナーカートリッジを使用する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コピー機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置は、感光ドラム、感光ベルト等、一様に帯電された感光体の表面を露光して所望の静電潜像を形成する露光工程と、形成された静電潜像にトナーを付着させて顕像化する現像工程と、生成されたトナー像を記録担体（一般的には記録紙）に転写する転写工程と、記録紙に転写されたトナー像を加熱により定着させる定着工程とを経て画像を形成するものであり、前記露光、現像及び転写の各工程は、前記感光体の周囲に並設された露光部、現像部及び転写部において順次行われるようになしてある。
【０００３】
前記現像部は、感光体の表面に近接対向し、該表面と平行をなす軸回りに回転する現像ローラを備えており、現像のためのトナーは、感光体との非対向部側において現像ローラの表面全体に均等に付着し、該現像ローラの回転により搬送されて、感光体表面の潜像に静電吸着せしめられる。このような現像部には、感光体への付着により消費されるトナーの補給が必要であり、この補給は、適量のトナーを収容するトナーカートリッジを、前記現像部に対応するように設定された装着部に着脱することにより行われている。
【０００４】
また一方、前記現像部において感光体の表面に吸着されたトナーの一部は、後続する転写部において記録紙に転写されずに残り、これを放置した場合、次回の画像形成において画質の低下を招く虞れがあることから、感光体の表面に残る廃トナーを次なる露光の前に除去して回収する必要がある。このような回収を確実に、しかも簡便に行わせるため、従来から、未使用トナーを収容するトナー収容室と廃トナー回収用のトナー回収室とを共通のハウジング内に並設してなり、感光体の表面から除去された廃トナーを前記トナー回収室に集め、トナー補給のためのトナーカートリッジの着脱時に回収、処理できるようにしたトナーカートリッジが用いられている。
【０００５】
この種のトナーカートリッジにおいて、前記トナー回収室の内容量は、転写の過程で発生する廃トナーの予想量に応じて設定される。しかしながら、回収されるべき廃トナーの実際量は、トナーの帯電特性のばらつき、記録紙の種類等、使用環境条件によって変化する上、例えば、記録紙の詰まり（紙ジャム）が発生した場合、その時点における感光体表面の付着トナーの全量が廃トナーとなる等、不可避の動作不良の発生により大幅に増加することがある。
【０００６】
このような事情により前記トナー回収室の内容量は、異常発生時においても廃トナーの確実な回収が可能なように、正常な条件下での廃トナーの発生予想量に十分な安全度を見込んで大きめに設定する必要があり、このことがトナーカートリッジの大型化を招き、該トナーカートリッジの装着空間を確保するために、画像形成装置の設計の自由度が制約されるという問題があった。
【０００７】
このような問題を解消すべく従来から種々の提案がなされており、特開昭59−184373号公報、特開平5-107918号公報、特開平11−153901号公報等には、トナー回収室の内容積を可変とし、使用初期に小容積に保たれたトナー回収室の容積を廃トナーの回収量の増加に応じて増大させるようにしたトナーカートリッジが開示されている。
【０００８】
特開昭59−184373号公報に開示されたトナーカートリッジは、ハウジングの内部を伸縮性を有する弾性シートにより斜めに仕切り、上半部を未使用トナーを収容するトナー収容室とし、下半部を廃トナー回収のためのトナー回収室としてなり、該トナー回収室に接続された導入管から導入される廃トナーの圧力により弾性シートを膨らませ、トナー回収室の内容積を増大せしめて、初期の内容積を超える廃トナーの回収を可能とした構成となっている。
【０００９】
ところがこのトナーカートリッジにおいては、前記導入管を経てトナー回収室に導入される廃トナーに、前記弾性シートの弾性反発力が作用し、また前記弾性シート上に堆積する未使用トナーの重量が作用しており、これらの作用力に抗して廃トナーを導入するために大なる押し込み力を必要とする難点があり、また、トナー補給のためのトナーカートリッジの着脱に際し、前記作用力により押し戻された廃トナーが外部に漏れ出す虞れがあって、使い勝手が悪いという難点があった。
【００１０】
図７及び図８は、特開平5-107918号公報に開示されたトナーカートリッジの動作説明図である。このトナーカートリッジ８は、軸心を上下に向けた筒形のハウジング80の内部に、上下方向（軸長方向）への摺動自在に嵌挿された仕切り板81を備え、該仕切り板81の下部をトナー収容室82とし、同じく上部をトナー回収室83とした構成となっており、図８に示すトナーカートリッジ８には、前記仕切り板81をトナー収容室81の側に付勢するスプリングＳが設けられている。
【００１１】
図７（ａ）及び図８（ａ）は、使用開始初期の状態を示し、図７（ｂ）は、使用途中の状態を示し、図７（ｃ）及び図８（ｃ）は、使用終了時の状態を示している。これらに示す如くトナーカートリッジ８は、トナー収容室82の下端部に開口する供給口を図中に一部を示す現像装置Ａに連通させ、該現像装置Ａの内部にトナー収容室82に収容された未使用トナーＴ1 を供給する一方、トナー回収室83の上部周面に形成された回収口84を図示しない廃トナーの回収管に接続し、該回収管から送り込まれる廃トナーＴ2 をトナー回収室83内に回収するように用いられる。
【００１２】
トナー回収室83内に回収された廃トナーＴ2 は、図示の如く、仕切り板81の上部に順次堆積することとなり、図７に示すトナーカートリッジ８において前記仕切り板81は、上部に堆積する廃トナーＴ2 の重量により押され、（ａ），（ｂ）に示すように徐々に下降して、最終的には、（ｃ）に示すようにハウジング80の最下部に達し、該ハウジング80の略全体がトナー回収室83として利用し得る状態となり、異常発生時を含めた廃トナーＴ2 の全量をトナー回収室83の初期の容量を大とすることなく回収することができるとされている。
【００１３】
また図８に示すトナーカートリッジ８において前記仕切り板81は、上部に堆積する廃トナーＴ2 の重量により押されると共に、前記スプリングＳのばね力により引かれ、これらの相乗作用により下降して、最終的には、（ｃ）に示すようにハウジング80の最下部に達し、図７に示すトナーカートリッジ８と同様に、異常発生時を含めた廃トナーＴ2 の全量をトナー回収室83の初期の容量を大とすることなく回収することができるとされている。
【００１４】
図９は、特開平11−153901号公報に開示されたトナーカートリッジの動作説明図である。このトナーカートリッジ９は、ハウジング90の内側上部に、ゴムシート等、伸縮材料製のシートにより構成された仕切り板91を張設し、該仕切り板91の下部をトナー収容室92とし、同じく下部をトナー回収室93とした構成となっている。
【００１５】
図９（ａ）は、使用開始前の状態を示しており、本図に示す如くトナー収容室92の内部には、所定量の未使用トナーＴ1 が収容されており、該トナー収容室92の下部には、外側のトナー補給ローラ94に臨ませて供給口95が開設してある。またトナー回収室93の天板中央部には、廃トナー回収のための回収口96が貫通形成してあり、前記仕切り板91は、トナー収容室92の内容積を可及的に増すと共に、トナー回収室93の内部を封止すべく、図示の如く、前記回収口96を内側から封止するように仮止めされている。
【００１６】
図９（ｂ）は、使用途中の状態を示しており、トナーカートリッジ９は、トナー収容室92の下部の供給口95を図示しない現像装置に連通させ、該現像装置の内部に未使用トナーＴ1 を供給する一方、トナー回収室93の天板に形成された回収口96に廃トナーの回収管Ｂを差し込み、前記回収口96の内面に仮止めされた仕切り板91を外し、該回収管Ｂを経て導入される廃トナーＴ2 をトナー回収室93内に回収するように用いられる。
【００１７】
この後、トナー回収室93内に回収された廃トナーＴ2 は、図示の如く、仕切り板91の上部に堆積し、該仕切り板91は、堆積した廃トナーＴ2 の重量により下方に伸長するように変形する結果、トナー回収室83の初期の容量を超える量の廃トナーＴ2 を回収することができるとされている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図７に示す構成においては、廃トナーＴ2 の重量のみの作用下にて前記仕切り板81を滑らかに摺動下降させるために、該仕切り板81とハウジング80との嵌合部に高い寸法精度が要求される上、トナー回収室83内部の廃トナーＴ2 がトナー収容室82内に漏れ出すことを防止するために前記嵌合部にシール部材を介在させた場合、前記仕切り板81を滑らかに摺動させることが一層困難であり、該仕切り板81の下降動作が不安定となり、この下降に伴うトナー回収室83の容量増加を期待し難いという問題があった。
【００１９】
また図８に示す構成においては、仕切り板81の摺動下降を、廃トナーＴ2 の重量に加えて、スプリング86のばね力の作用により行わせるようにしており、図７に示す構成と比較した場合、安定した下降動作を期待し得る反面、前記仕切り板81が、前記スプリング86のばね力によりトナー収容室82の側に向けて常時付勢された状態にあるため、該トナー収容室82内に収容された未使用トナーＴ1 が、例えば、使用開始までの保管期間中に、前記仕切り板81からの作用力により押し固められ、機械的なストレスによる性能劣化を引き起す虞れがあり、極端な場合、未使用トナーＴ1 の供給が良好に行えなくなるという問題がある。
【００２０】
更に図９に示す構成においては、使用開始前のトナー収容室82内に最大限の未使用トナーＴ1 を充填した場合、使用開始に際し前記回収口96への仮止めを解除された仕切り板91の弾性復帰により、トナー収容室92に収容された未使用トナーＴ1 に押圧力が加わり、この押圧力が仕切り板91上に堆積する廃トナーＴ2 の重量により助長されて、図８に示す構成と同様に、機械的なストレスによる未使用トナーＴ1 の性能劣化、及び押し固めによる未使用トナーＴ1 の供給不良を発生する虞れがある。
【００２１】
この問題は、図９（ａ）に示す如く、トナー収容室92への未使用トナーＴ1 の収容量を、前記仕切り板91の弾性復帰範囲に達しない高さに制限することにより解消されるが、この場合、トナー収容室92内に多くのデッドスペースが発生し、トナーカートリッジ９の大型化を招来するという問題がある。
【００２２】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、トナー収容室に並設されたトナー回収室の容量を可変にする構成を、トナー収容室に収容された未使用トナーに影響を及ぼすことなく実現し、現像後に感光体から除去される廃トナーを、異常時における増加分を含めて確実に回収することができ、最小限のトナー収容室及びトナー回収室の容量確保により、従来に比して大幅な小型化が可能なトナーカートリッジを提供することを目的とし、更にこのトナーカートリッジを用いてなる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るトナーカートリッジは、未使用トナーを収容するトナー収容室と廃トナーを回収するトナー回収室とを、共通のハウジングの内部に仕切り隔壁を隔てて隣接形成してあるトナーカートリッジにおいて、前記仕切り隔壁は、可撓性を有する非伸縮性の材料からなり、前記トナー収容室と前記トナー回収室との境界部よりも大きい面積を有して形成してあり、該仕切り隔壁の一部を貫通するトナー通路と、該トナー通路の内部に配してあり、前記トナー回収室の側から導入される廃トナーを前記トナー収容室に向けて移送するトナー移送手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
本発明においては、トナー収容室とトナー回収室との間の仕切り隔壁を、可撓性を有する一方、伸縮性を有しない材料により形成し、この仕切り隔壁の一部を貫通し、その内部にトナー移送手段が配されたトナー通路を設け、トナー収容室内に未使用トナーを収容する際には、前記仕切り隔壁が、トナー回収室の側に撓み変形し、この変形部分を含めて可及的に多くの未使用トナーの収容を可能とする。仕切り隔壁は伸縮性を有しておらず、トナー収容室内の未使用トナーに力が加わり、押し固められる虞れはない。一方、使用開始後にトナー収容室内の未使用トナーが減少し、トナー回収室に回収される廃トナーの量が増加した場合には、前記仕切り隔壁がトナー収容室の側に撓み変形し、この変形部分を含めて、トナー回収室の容量を超える廃トナーの回収を許容し、更に多くの廃トナーが回収されたときには、この超過分をトナー通路に受容してトナー収容室に送り込み、廃トナーの外部への漏れ出しを防止する。
【００２５】
また、本発明に係るトナーカートリッジは、前記仕切り隔壁が、前記トナー収容室の側が凹となるように湾曲させて取付けてあることを特徴する。
【００２６】
この発明においては、トナー収容室とトナー回収室との間の仕切り隔壁の組み付けを、前者の側が凹となるように湾曲させて行い、この湾曲により生じる凹所を含めたトナー収容室への未使用トナーの収容を、前記仕切り隔壁を変形させるための力を加えずに実現する。
【００２７】
また、本発明に係るトナーカートリッジは、前記トナー収容室の内部に、前記仕切り隔壁の湾曲により形成される凹所を含めて未使用トナーを収容してあることを特徴とする。
【００２８】
この発明においては、仕切り隔壁の湾曲により形成される凹所を含めてトナー収容室の内部に可及的に多くの未使用トナーを収容して製品とし、使用時間を延ばす。
【００２９】
また、本発明に係るトナーカートリッジは、前記仕切り隔壁が、前記トナー回収室に回収される廃トナーからの作用力により逆向きに湾曲し、前記トナー収容室内部の未使用トナーを、該トナー収容室の中央に送り込む移送手段を兼ねることを特徴とする。
【００３０】
この発明においては、トナー回収室に多くの廃トナーが回収された後、この廃トナーの粉体圧を仕切り隔壁を介してトナー収容室内部に残る未使用トナーに作用させ、該未使用トナーを中央に集めて無駄のない使用を可能とする。
【００３１】
また、本発明に係るトナーカートリッジは、前記仕切り隔壁が、前記トナー収容室と前記トナー回収室との間を封止する封止手段を兼ねることを特徴とする。
【００３２】
この発明においては、トナー収容室とトナー回収室との間の仕切り隔壁を、例えば、周縁部の貼着により取付けて、専用の封止手段を用いることなく両室間でのトナーの無為な移行を阻止する。
【００３３】
また、本発明に係るトナーカートリッジは、前記仕切り隔壁と前記トナー通路との間に介装してあり、前記トナー収容室及びトナー回収室の一方の側から前記仕切り隔壁への作用力により、前記トナー通路に沿って他方の側へ摺動するスライダを備えることを特徴とする。
【００３４】
この発明においては、仕切り隔壁のトナー通路の貫通部分に、該トナー通路に沿って摺動するスライダを介装し、トナー収容室又はトナー回収室の容積を、夫々の室側からの作用力による前記スライダの摺動分だけ増加させて、より多くの未使用トナーの収容、及び廃トナーの回収を許容する。
【００３５】
また、本発明に係るトナーカートリッジは、前記トナー通路の周面に形成してあり、トナー収容室の側への前記スライダの摺動によりトナー回収室内に開口し、トナー回収室の側への前記スライダの摺動によりトナー収容室内に開口する連通口を備えることを特徴とする。
【００３６】
この発明においては、トナー通路の周面に形成された連通口が、トナー収容室の側からの作用力によるトナー回収室の側へのスライダの摺動時にトナー収容室内に開口し、トナー収容室に収容される未使用トナーを前記連通口を介してトナー通路の一部に受容して未使用トナーの収容量を増す。また、トナー回収室の側からの作用力によるトナー収容室の側へのスライダの摺動時には、前記連通口がトナー回収室内に開口し、トナー回収室に回収された廃トナーがトナー通路を経てトナー収容室に過剰に送り込まれることを防止し、廃トナーが混在する未使用トナーの供給による画質の低下を抑制する。
【００３７】
また、本発明に係るトナーカートリッジは、前記トナー通路の周面に形成してあり、トナー回収室の側への前記スライダの摺動によりトナー収容室内に開口する第１の連通口と、トナー収容室の側への前記スライダの摺動によりトナー回収室内に開口する第２の連通口とを備えることを特徴とする。
【００３８】
この発明においては、トナー収容室の側からの作用力によるトナー回収室の側へのスライダの摺動時には、トナー通路の周面に形成された第１の連通口がトナー収容室内に開口し、トナー収容室に収容される未使用トナーをトナー通路の一部に受容して未使用トナーの収容量を増す。また、トナー回収室の側からの作用力によるトナー収容室の側へのスライダの摺動時には、トナー通路の周面に形成された第２の連通口がトナー回収室内に開口し、トナー回収室に回収された廃トナーがトナー通路を経てトナー収容室に過剰に送り込まれることを防止し、廃トナーが混在する未使用トナーの供給による画質の低下を抑制する。
【００３９】
更に、本発明に係る画像形成装置は、感光体の表面に形成された静電潜像をトナーにより顕像化する現像部と、該現像部により顕像化されたトナー像を転写物に転写する転写部と、該転写部による転写の後に感光体の表面に残る廃トナーを除去するクリーニング部と、前記現像部にトナー収容室に収容された未使用トナーを供給し、前記クリーニング部により除去された廃トナーをトナー回収室に回収すべく、前記現像部及びクリーニング部の夫々に対応するように設けられた装着位置に着脱される本発明に係るトナーカートリッジとを備えることを特徴とする。
【００４０】
この発明においては、コンパクトな構成により、本来の容量を超える十分な未使用トナーの収容と、本来の容量を超える廃トナーの確実な回収とが実現される本発明に係るトナーカートリッジを、未使用トナーを利用する現像部、及び廃トナーを除去するクリーニング部の夫々に対応させて設けた装着位置に着脱可能とし、廃トナーの確実な回収により画像品質の低下を招来することのないコンパクトな画像形成装置を構成する。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１及び図２は、本発明に係るトナーカートリッジの第１の実施の形態を示す要部の側断面図である。
【００４２】
これらの図に示す如く本発明に係るトナーカートリッジ１は、中空箱形に成形された外装ハウジング２の内部に、未使用トナーを収容するためのトナー収容室３と廃トナーを回収するためのトナー回収室４とを、仕切り隔壁５を隔てて隣接形成して構成されている。
【００４３】
トナー収容室３の内部には、高さ方向の略中央に撹拌体30が横架してあり、該撹拌体30の上部には、これと平行をなして横架されたトナー補給ローラ32が、幅方向（図における奥行方向）一側の側壁に沿って配設されている。これらの撹拌体30及びトナー補給ローラ32は、前記仕切り隔壁５の逆側において、トナー収容室３の端壁を貫通して外部に突設されており、トナーカートリッジ１が画像形成装置の所定位置にセットされたとき、夫々の突設端部を介して図示しない回転駆動源に連結されて、該駆動源からの伝動により夫々の軸回りに回転するようになしてある。
【００４４】
撹拌体30は、軸の外周に径方向に突設された撹拌羽根31を備えており、この撹拌羽根31によりトナー収容室３内に収容された未使用トナーを撹拌する動作をなす。図示のように撹拌羽根31は、撹拌体30の軸の外面から径方向両向きに突設された複数本の縦棒（１本のみ図示）の両端部を各別の横桟により一括して連結した形状を有しており、撹拌体30の回転による未使用トナーの撹拌が、大なる抵抗を受けることなく行えるようにしてある。トナー補給ローラ32は、周面にスポンジが被着されたスポンジローラであり、撹拌された未使用トナーを定量毎に切り出し、前記側壁に近接して位置する現像装置（図示せず）内に送り出す動作をなす。
【００４５】
一方トナー回収室４の上部には、外装ハウジング２の天板を貫通してトナー回収口42が開口させてある。このトナー回収口42の開口位置は、画像形成装置の所定位置にトナーカートリッジ１がセットされたとき、該画像形成装置内部のトナー回収管43の先端部に対向するように設定してある。該トナー回収管43の基端部は、画像形成装置内部の感光体の表面にトナー像の転写後に残る廃トナーを除去するクリーニング部に連絡させてあり、除去された廃トナーは、トナー回収管43の内部を搬送され、前記トナー回収口42を経てトナー回収室４に導入されて、該トナー回収室４の内部に堆積せしめられて回収される。
【００４６】
トナー回収室４の内部には、高さ方向の略中央に撹拌体40が横架されている。この撹拌体40は、トナー収容室３内部の撹拌体30と軸を共用し、該軸の外面から径方向同向きに突設された２本の縦棒の先端部を横桟により連結し、図示の形態をなして構成された撹拌羽根41を備えており、トナー収容室３の内部での撹拌体30の回転に伴って回転せしめられ、トナー回収室４の内部に導入されて堆積する廃トナーの凝集及び偏在を防ぐべく、この廃トナーを撹拌羽根41の作用により撹拌し、レベリング（水平化）するように構成されている。
【００４７】
図１及び図２に示すトナーカートリッジ１は、更に、トナー収容室３とトナー回収室４とを連通するように設けられた円筒形の戻し管（トナー通路）６と、該戻し管６の内部に配されたトナー移送部材７とを備えている。トナー収容室３とトナー回収室４とを仕切る仕切り隔壁５は、可撓性を有する一方、伸縮性を有しない材料製の薄板により、前記トナー収容室３及びトナー回収室４の境界部分の断面積よりも大なる面積を有して形成されており、戻し管６の外周面と外装ハウジング２の対応する内面との間にてトナー回収室４の側が凹となるように略半円状に湾曲せしめて架設されている。
【００４８】
このような仕切り隔壁５は、例えば、前述した特性を有する樹脂材料からなるリング状の管体（中空円環又はトーラス管と称される）を、該管体の軸心を含む面にて２分割し、一方の半部の外周縁を外装ハウジング２の内面に貼着し、同じく内周縁を戻し管６の外面に貼着することにより、図１に示す形態をなして取付けることができる。
【００４９】
トナー収容室３内部への未使用トナーの収容は、以上の如く仕切り隔壁５を取り付けた状態で行われる。これにより未使用トナーは、トナー収容室３の本来の内容積、即ち、トナー回収室４の境界部までの内容積に、前記仕切り隔壁５の湾曲により形成される凹所の内容積を加えた範囲に収容されることとなり、同サイズの外装ハウジング２内により多くの収容量を確保することができる。
【００５０】
仕切り隔壁５は、図１に示す形態に取付けられていることから、この仕切り隔壁５の凹所を含めた未使用トナーの収容が押し込みを強いることなく実現される。また、非伸縮性である仕切り隔壁５は、トナー収容室３内に収容された未使用トナーに何らの力も加えない。従って、長期に亘る保管後においても、トナー収容室３内の未使用トナーが押し固められる虞れは殆どなく、機械的なストレスによる性能劣化、及び押し固めによる供給不良の発生を未然に防止することができる。
【００５１】
図２は、使用終了前の状態を示している。使用終了前には、トナー収容室３内部の未使用トナーの残量が少なくなる一方、トナー回収室内部に回収される廃トナーの量が多くなり、両室３，４間を仕切る仕切り隔壁５は、廃トナーの粉体圧の作用によりトナー収容室３の側に向けて押圧され、図示の如く、トナー回収室４の側が凹となるように逆向きに湾曲する。
【００５２】
これによりトナー回収室４の内部には、本来の内容積に、仕切り隔壁５の逆向きの湾曲により形成される凹所の内容積を加えた量の廃トナーを回収することができ、種々の原因により生じる廃トナーの増加分を、トナー回収室４の内容積を増すことなく回収することが可能となる。
【００５３】
廃トナーの増加に伴う仕切り隔壁５の湾曲変形は、該仕切り隔壁５が伸縮性を有しないことから、トナー回収室４内に堆積する廃トナーの粉体圧の作用によって抵抗なく生じ、専用の駆動源、及び駆動機構を必要としない簡素な構成により廃トナーの回収量の増加を実現することができる。またトナー収容室３内に残る未使用トナーは、仕切り隔壁５の変形により中央部に向けて押し集められ無駄なく使い切ることができる。このとき、仕切り隔壁５が伸縮性を有しないことから未使用トナーが押し固められる虞れは少なく、これによる不具合の発生を未然に防止することができる。
【００５４】
仕切り隔壁５が架設される戻し管６の外周面及び外装ハウジング２の内面は、共に位置変化しない固定面であり、前記仕切り隔壁５の架設は、両面への直接的な貼着により、トナー収容室３とトナー回収室４との間の封止手段を兼ねて容易に実現することができる。
【００５５】
前記戻し管６の内部のトナー移送部材７は、所定角度傾斜した半楕円形の送り板70，70…を軸の両側に交互に貼り合わせてなり、疑似的な送りねじ形状を有している。このトナー移送部材７は、トナー収容室３内部の撹拌体30及びトナー回収室４内部の撹拌体40と軸を共用して一体に連結されており、撹拌体30，40の前述した回転に応じて軸回りに回転せしめられ、この回転により前記送り板70，70…が、トナー回収室４の側からトナー収容室３の側に向けて螺進するように構成されている。
【００５６】
トナー収容室３の内部に突出する戻し管６の一端部には、これの上半部に開口を有して排出口60が形成してある。またトナー回収室４の内部に突出する戻し管６の他端部には、同じく上半部に開口を有して導入口61が形成されており、この導入口61は、戻し管６の外面に沿って摺動するスライド蓋62により開閉自在に覆われている。スライド蓋62の内面には、戻し管６の内部にて回転する前記トナー移送部材７の送り板70の外周縁に係合するように、該戻し管６の内側に向けて突出部63が設けられている。
【００５７】
前記スライド蓋62は、戻し管６に形成された導入口61を全面に亘って封止するように組み付けられる。その後、前述の如くトナーカートリッジ１がセットされた使用状態においてトナー移送部材７が回転すると、この回転によって前記送り板70がスライド蓋62の内側の突出部63を押圧する結果、該スライド蓋62は、図１及び図２に示す位置に移動して前記導入口61が開放される。
【００５８】
このような開放がなされた使用状態において、トナー回収室４内に回収される廃トナーの堆積深さが増し、その表面レベルが前記戻し管６の設置高さを超えた場合、該廃トナーの一部は、前記導入口61を経て戻し管６の内部に導入され、前記トナー移送部材７の回転によりトナー収容室３の側に向けて移送されて、同側端部に開口する排出口60を経てトナー収容室３内に戻される。
【００５９】
以上の如く構成されたトナーカートリッジ１においては、トナー収容室３とトナー回収室４との間の仕切り隔壁５の撓み変形によって、トナー収容室３内の未使用トナーの収容量の増加と、トナー回収室３内への廃トナーの回収量の増加とを併せて達成することができ、トナー補給のためのトナーカートリッジ１の交換頻度が減少し、該トナーカートリッジ１を使用する画像形成装置の稼働率が向上し、使用者に対するサービス性及び利便性を向上することができる。
【００６０】
更に、トナー回収室４に回収される廃トナーが、仕切り隔壁５の凹部を含めた内容積を超えた場合、この超過分が戻し管６を経てトナー収容室３に戻される。従って、種々の異常の発生により廃トナーの量が大幅に増加した場合においても、該廃トナーを外部に漏れ出すことなく回収することができる。
【００６１】
なお、トナー収容室３に戻される廃トナーは、該トナー収容室３内に収容された未使用トナーと撹拌混合されて現像装置に送給されて再使用される。廃トナーは不安定な帯電状態にあり、再使用による画像品質の低下は避けられないが、このような廃トナーの再使用は、予想量を大幅に超える廃トナーの発生時に、トナーカートリッジ１の使用終了直前に限ってなされるものであり、画像品質に与える影響は極めて小さい。
【００６２】
図３及び図４は、本発明に係るトナーカートリッジの第２の実施の形態を示す要部の側断面図である。
【００６３】
このトナーカートリッジ１は、中空箱形に成形された外装ハウジング２の内部に、未使用トナーを収容するためのトナー収容室３と廃トナーを回収するためのトナー回収室４とを、仕切り隔壁５を隔てて隣接形成して構成されている。
【００６４】
トナー収容室３の内部には、撹拌羽根31を備える撹拌体30、及びトナー補給ローラ32が横架されており、またトナー回収室４の内部には、撹拌羽根41を備える撹拌体40が横架され、トナー回収管43の末端に臨ませたトナー回収口42が開設されている。トナーカートリッジ１は、更に、トナー収容室３とトナー回収室４とを連通する円筒形の戻し管６と、該戻し管６の内部に配されたトナー移送部材７とを備えている。以上の各部の構成及び動作は、図１及び図２に示すトナーカートリッジ１におけるそれらと同様であり、対応する構成部材に同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００６５】
図３及び図４に示すトナーカートリッジ１の特徴は、前記仕切り隔壁５の架設態様にある。仕切り隔壁５は、可撓性を有する一方、伸縮性を有しない材料製の薄板により、前記トナー収容室３及びトナー回収室４の境界部分の断面積よりも大なる面積を有して形成されており、戻し管６に嵌合されたスライダ筒64と外装ハウジング２の対応する内面との間にてトナー回収室４の側が凹となるように略半円状に湾曲せしめて架設されている。
【００６６】
戻し管６のトナー回収室４側の端部近傍には、軸長方向に所定の長さを隔てて一対のストッパ突起65，65が周設されており、短寸円筒形をなす前記スライダ筒64は、以上の如きストッパ突起65，65間にて軸長方向への摺動自在に嵌挿されている。また、戻し管６の周面には、図１及び図２に示す排出口60に代えて、以上の如きスライダ筒64の摺動長さの略全域に亘って開口する連通口66が形成されている。
【００６７】
仕切り隔壁５の架設は、該仕切り隔壁５の内周縁を以上の如きスライダ64の外周面に固着し、同じく外周縁を外装ハウジング２の内面に固着して、前述の湾曲形態をなして実現されている。
【００６８】
図３は、使用開始初期の状態を示している。この状態において前記仕切り隔壁５は、トナー収容室３の側が凹となるように湾曲しており、この凹所を含めた未使用トナーの収容が可能となる。
【００６９】
またこのとき、前記仕切り隔壁５には、トナー収容室３内に収容された未使用トナーの粉体圧が、図中に白抜矢符により示す如く作用し、この粉体圧の作用により、前記仕切り隔壁５の内周が固着されたスライダ筒64が、トナー回収室４の側に向け、同側のストッパ突起65に当接する位置まで摺動する。この結果、前記スライダ筒64の摺動分だけトナー収容室３の内容積が増し、より多くの未使用トナーの収容が可能となる。更に、前記スライダ筒64の摺動により、戻し管６の周面の連通口66がトナー収容室３内に開口する結果、トナー収容室３内に収容される未使用トナーの一部が、連通口66の開口部を経て戻し管６の内部に導入され、一層多くの未使用トナーの収容が可能となる。
【００７０】
図４は、使用終了前の状態を示している。このとき仕切り隔壁５には、トナー回収室４内に回収される廃トナーの粉体圧が、図中に白抜矢符にて示す如く作用し、この粉体圧の作用により仕切り隔壁５は、トナー回収室４側が凹となるように逆向きに湾曲する。また前記粉体圧の作用により、前記仕切り隔壁５の内周が固着されたスライダ筒64が、トナー収容室３の側に向け、同側のストッパ突起65に当接する位置まで摺動する。この結果、仕切り隔壁５の湾曲分及びスライダ筒64の摺動分だけトナー回収室４の内容積が増し、多くの廃トナーの回収が可能となる。
【００７１】
またこのとき、前記戻し管６の内部においては、前述した構成を有するトナー移送部材７が、トナー収容室３内部の撹拌体30及びトナー回収室４内部の撹拌体40と共に回転しており、この回転により前記スライド蓋61が開放され、トナー回収室４内に前記導入口61が開口した状態にある。これにより、トナー回収室４内に回収される廃トナーの量が多くなり、その表面レベルが前記戻し管６の設置高さを超えた場合、該廃トナーの一部は、前記導入口61を経て戻し管６の内部に導入され、前記トナー移送部材７の回転によりトナー収容室３の側に向けて移送される。この結果、戻し管６の内部も廃トナーの収容に利用され、より多くの廃トナーの回収が可能となる。
【００７２】
戻し管６内を移送される廃トナーは、該戻し管６の他端において、周面に開口する連通口66を経てトナー収容室３に戻される。従って、種々の異常の発生により廃トナーの量が増加した場合においても、この増加分を外部に漏れ出させることなく回収することができる。
【００７３】
前記連通口66は、前述の如く、トナー回収室４の側からの粉体圧の作用によりスライダ筒64が摺動した場合、図４に示す如く、トナー回収室４側に開口した状態となる。従って、トナー回収室４に回収される廃トナーの量が大幅に増加した場合、この増加分は、前記トナー収容室３ではなく、トナー回収室４内に戻されるようになる。
【００７４】
トナー収容室３に戻される廃トナーは、前述の如く、トナー収容室３内に残る未使用トナーと撹拌混合されて現像装置に送給されて再使用される。ところが、トナー収容室３に戻される廃トナーは不安定な帯電状態にあり、未使用トナー中の廃トナーの混合比率が大きくなった場合、再使用による画像品質の低下が発生する。図３及び図４に示す実施の形態においては、前記スライダ筒64の摺動により前記連通口66の開口状態が変化することにより、トナー収容室３内への廃トナーの過剰な戻しを防止することができ、画像品質に与える影響を軽微に抑えることができる。
【００７５】
図５及び図６は、本発明に係るトナーカートリッジの第３の実施の形態を示す要部の側断面図である。
【００７６】
このトナーカートリッジ１は、中空箱形に成形された外装ハウジング２の内部に、未使用トナーを収容するためのトナー収容室３と、廃トナーを回収するためのトナー回収室４とを、仕切り隔壁５を隔てて隣接形成して構成されている。トナー収容室３の内部には、撹拌羽根31を備える撹拌体30、及びトナー補給ローラ32が横架されており、またトナー回収室４の内部には、撹拌羽根41を備える撹拌体40が横架され、トナー回収管43の末端に臨ませたトナー回収口42が開設されている。またトナー収容室３とトナー回収室４とを連通する円筒形の戻し管６と、該戻し管６の内部に配されたトナー移送部材７とが備えられている。
【００７７】
前記仕切り隔壁５は、可撓性を有する一方、伸縮性を有しない材料製の薄板により、前記トナー収容室３及びトナー回収室４の境界部分の断面積よりも大なる面積を有して形成されており、ストッパ突起65，65間での摺動可能に戻し管６に嵌合されたスライダ筒64と、外装ハウジング２の対応する内面との間にてトナー回収室４の側が凹となるように略半円状に湾曲せしめて架設されている。以上の各部の構成及び動作は、図３及び図４に示すトナーカートリッジ１におけるそれらと同様であり、対応する構成部材に同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００７８】
図５及び図６に示すトナーカートリッジ１の特徴は、前記戻し管６の周面の前記スライダ筒64の摺動域内に、トナー収容室３側に位置し、下向きの開口を有する第１の連通口67と、トナー回収室４側に位置し、上向きの開口を有する第２の連通口68とが開設されているところにある。
【００７９】
図５は、使用開始初期の状態を示している。この状態において前記仕切り隔壁５は、トナー収容室３の側が凹となるように湾曲しており、この凹所を含めた未使用トナーの収容が可能となる。
【００８０】
またこのとき、前記仕切り隔壁５には、トナー収容室３内に収容された未使用トナーの粉体圧が、図中に白抜矢符により示す如く作用し、この粉体圧の作用により、前記仕切り隔壁５の内周が固着されたスライダ筒64が、トナー回収室４の側に向け、同側のストッパ突起65に当接する位置まで摺動する。これにより、前記スライダ筒64の摺動分だけトナー収容室３の内容積が増し、より多くの未使用トナーの収容が可能となる。
【００８１】
更に、前記スライダ筒64の摺動により、トナー収容室３側の第１の連通口67が開放され、トナー回収室４側の第２の連通口68が閉止される結果、トナー収容室３内に収容される未使用トナーの一部が第１の連通口67を経て戻し管６の内部に導入され、一層多くの未使用トナーの収容が可能となる。
【００８２】
図６は、使用終了前の状態を示している。このとき仕切り隔壁５には、トナー回収室４内に回収される廃トナーの粉体圧が、図中に白抜矢符にて示す如く作用しており、この粉体圧の作用により仕切り隔壁５は、トナー回収室４側が凹となるように逆向きに湾曲変形する。また前記粉体圧の作用により、前記仕切り隔壁５の内周が固着されたスライダ筒64が、トナー収容室３の側に向け、同側のストッパ突起65に当接する位置まで摺動する。この結果、仕切り隔壁５の湾曲分及びスライダ筒64の摺動分だけトナー回収室４の内容積が増し、多くの廃トナーの回収が可能となる。
【００８３】
またこのとき、前記戻し管６の内部においては、前述した構成を有するトナー移送部材７が、トナー収容室３内部の撹拌体30及びトナー回収室４内部の撹拌体40と共に回転しており、この回転により前記スライド蓋61が開放され、トナー回収室４内に前記導入口61が開口した状態にある。これにより、トナー回収室４内に回収される廃トナーの量が多くなり、その表面レベルが前記戻し管６の設置高さを超えた場合、該廃トナーの一部は、前記導入口61を経て戻し管６の内部に導入され、前記トナー移送部材７の回転によりトナー収容室３の側に向けて移送される。この結果、戻し管６の内部も廃トナーの収容に利用され、より多くの廃トナーの回収が可能となる。
【００８４】
戻し管６内を移送される廃トナーは、該戻し管６の他端において、周面に開口する第１の連通口67を経てトナー収容室３に戻される。従って、種々の異常の発生により廃トナーの量が増加した場合においても、この増加分を外部に漏れ出させることなく回収することができる。
【００８５】
前記第１の連通口67は、トナー回収室４の側からの粉体圧の作用により生じるスライダ筒64の摺動により、図６に示す如く閉止され、これと共に、前記第２の連通口68がトナー回収室４内に開口する。従って、トナー回収室４に回収される廃トナーの量が大幅に増加した場合、この増加分は、トナー収容室３ではなく、第２の連通口68を経てトナー回収室４内に戻される。
【００８６】
トナー収容室３に戻される廃トナーは、前述の如く、トナー収容室３内に残る未使用トナーと撹拌混合されて現像装置に送給されて再使用されるが、トナー収容室３に戻される廃トナーは不安定な帯電状態にあり、未使用トナー中での混合比率が大きくなった場合、再使用による画像品質の低下が発生する。図５及び図６に示す実施の形態においては、トナー回収室４内に回収される廃トナーの量が更に多くなった場合、仕切り隔壁５の湾曲に伴う前記スライダ筒64の摺動によって、第１の連通口67が閉止されると共に第２の連通口68が開放される。これにより、戻し管６の内部を移送される廃トナーは、開放された第２の連通口68を経てトナー回収室４内に戻されるようになり、トナー収容室３内への廃トナーの過剰な戻しを防止して、画像品質に与える影響を軽微に抑えることができる。
【００８７】
更に、スライダ筒64の摺動に応じてトナー収容室３内に開口する第１の連通口67と、トナー回収室４内に開口する第２の連通口68とが別体に形成されており、第１，第２の連通口67，68のサイズ、位置等の諸元を適宜に設定することができ、戻し管６内部を移送される廃トナーのトナー収容室３又はトナー回収室４への振り分けを適正化し、前述した効果を確実に達成することが可能となる。
【００８８】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係るトナーカートリッジにおいては、トナー収容室とトナー回収室との間の仕切り隔壁を可撓性を有する非伸縮性材料により形成し、この仕切り隔壁の一部を貫通するトナー通路と、該トナー通路の内部のトナー移送手段とを備えたから、トナー収容室内における未使用トナーの収容量の増加とトナー回収室内における廃トナーの回収量の増加とを、仕切り隔壁の夫々の側への湾曲変形により外形形状の大形化を伴わずに実現することができ、また前記仕切り隔壁の湾曲部を含めたトナー回収室の容量を超える廃トナーが発生した場合においても、この超過分をトナー収容室に送り込み受容させることができ、廃トナーの外部への漏れ出しによる周辺の汚損等の不具合の発生を未然に防止することができる。
【００８９】
また本発明にトナーカートリッジにおいては、トナー収容室の側が凹となるように湾曲させて仕切り隔壁を取付けたから、この湾曲により生じる凹所を含めたトナー収容室への未使用トナーの収容を、押し込みを伴わずに容易に実現することができる。
【００９０】
また本発明に係るトナーカートリッジにおいては、トナー収容室の内部に仕切り隔壁の湾曲により形成される凹所を含めて未使用トナーを収容したから、可及的に多くの未使用トナーを収容することができ、トナー交換の頻度を減らし、使用者に対するサービス性及び利便性を向上することができる。
【００９１】
また本発明に係るトナーカートリッジにおいては、トナー回収室に回収される廃トナーからの作用力により湾曲する仕切り隔壁が、トナー収容室内部の未使用トナーを中央に集めるから、トナー収容室内部に残る未使用トナーを無駄なく使用することが可能となる。
【００９２】
また本発明に係るトナーカートリッジにおいては、トナー収容室とトナー回収室との間の仕切り隔壁が、両室を封止する封止手段を兼ねる構成としたから、専用の封止手段が不要となり、部品点数の削減により構成の簡素化を図ることができる。
【００９３】
また本発明に係るトナーカートリッジにおいては、仕切り隔壁のトナー通路の貫通部分に、該トナー通路に沿って摺動するスライダを介装したから、トナー収容室又はトナー回収室の容積を、夫々の側への前記スライダの摺動により増加させることができ、より多くの未使用トナーの収容により、トナー交換の頻度を減らし、使用者に対するサービス性及び利便性を向上することが可能となり、またより多くの廃トナーの回収により、廃トナーの外部への漏れ出しによる周辺の汚損等の不具合の発生を未然に防止することが可能となる。
【００９４】
また本発明に係るトナーカートリッジにおいては、前記スライダの摺動によりトナー収容室又はトナー回収室に開口する連通口を備えたから、未使用トナーのより多くの収容が可能となると共に、トナー通路内を移送される廃トナーのトナー収容室への過剰な戻りを防止して、廃トナーの混在による画質の低下を軽微に抑えることができる。
【００９５】
また本発明に係るトナーカートリッジにおいては、前記スライダの摺動により開閉されるトナー収容室側の第１の連通口及びトナー回収室側の第２の連通口を備えたから、未使用トナーのより多くの収容が可能となると共に、トナー通路内を移送される廃トナーのトナー収容室への過剰な戻りを確実に防止して、廃トナーの混在による画質の低下を軽微に抑えることができる。
【００９６】
更に本発明に係る画像形成装置においては、廃トナーの回収を確実に行わせ得ると共に、コンパクトに構成され得る本発明に係るトナーカートリッジを用いたから、トナーの漏れ出しに伴う不具合を生じることなく小型化を達成することができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るトナーカートリッジの第１の実施の形態を示す要部の側断面図である。
【図２】  本発明に係るトナーカートリッジの第１の実施の形態を示す要部の側断面図である。
【図３】  本発明に係るトナーカートリッジの第２の実施の形態を示す要部の側断面図である。
【図４】  本発明に係るトナーカートリッジの第２の実施の形態を示す要部の側断面図である。
【図５】  本発明に係るトナーカートリッジの第３の実施の形態を示す要部の側断面図である。
【図６】  本発明に係るトナーカートリッジの第３の実施の形態を示す要部の側断面図である。
【図７】  トナー回収室の内容積を可変とした従来のトナーカートリッジの動作説明図である。
【図８】  トナー回収室の内容積を可変とした従来のトナーカートリッジの動作説明図である。
【図９】  トナー回収室の内容積を可変とした従来のトナーカートリッジの動作説明図である。
【符号の説明】
１    トナーカートリッジ
２    外装ハウジング
３    トナー収容室
４    トナー回収室
５    仕切り隔壁
６    戻し管
７    トナー移送部材
64    スライダ筒
66    連通口
67    第１の連通口
68    第２の連通口
【図１】
0003957493.tif 000002
【図２】
0003957493.tif 000003
【図３】
0003957493.tif 000004
【図４】
0003957493.tif 000005
【図５】
0003957493.tif 000006
【図６】
0003957493.tif 000007
【図７】
0003957493.tif 000008
【図８】
0003957493.tif 000009
【図９】
0003957493.tif 000010