(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
未使用トナーを収容し、かつ前記未使用トナーを撹拌する撹拌体を有するトナー収容室と、前記トナー収容室の一側に隔壁で隔てて設けられ、感光体から除去された未転写トナーを回収するトナー回収室とを備えるトナーカートリッジにおいて、
前記隔壁を貫通させて設けられ、前記トナー収容室と前記トナー回収室とを所定の高さ位置にて連通するトナー通路と、
前記トナー通路の内部に設けられ、前記トナー回収室から導入される未転写トナーを前記トナー収容室に向けて搬送するトナー搬送手段と、
前記未使用トナーが、前記トナー収容室から前記トナー通路に移動しないように、前記トナー収容室側のトナー通路を封止する封止部材とを有し、
前記トナー搬送手段は、前記トナー収容室に横架された撹拌体と軸を共用して一体に連結され、前記軸は、前記トナー回収室の内部に延長され、前記軸の延長部には、前記トナー回収室の未転写トナーを撹拌する撹拌羽根が一体形成されており、
前記撹拌羽根は、前記トナー搬送手段および前記撹拌体の回転に伴って回転し、
前記撹拌体は、撹拌動作時に前記封止部材によるトナー通路の封止を解除することを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項２】
前記トナー通路は、前記トナー収容室および前記トナー回収室にそれぞれ連通する開口が、その両端部に形成された管状通路であり、
前記トナー搬送手段は、管状通路内部での軸回りの回転によって前記未転写トナーを移動する構成であり、
前記封止部材は、その一端側が前記撹拌体に固定されており、他端側が前記トナー通路の外周面を覆うことで前記開口を閉塞することを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジ。
【請求項３】
前記封止部材の前記開口を閉塞する側の端部は、前記トナー通路の外周面に貼着されていることを特徴とする請求項２記載のトナーカートリッジ。
【請求項４】
前記封止部材の前記開口を閉塞する側の端部は、前記トナー通路の外周面に係止されていることを特徴とする請求項２記載のトナーカートリッジ。
【請求項５】
前記封止部材と前記トナー通路の外周面との拘束力を、前記封止部材と前記撹拌体との拘束力よりも小さく設定することを特徴とする請求項２記載のトナーカートリッジ。
【請求項６】
前記封止部材は、可撓性を有する薄板を用いることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載のトナーカートリッジ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載のトナーカートリッジを備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタおよびファクシミリ装置などに備えられているトナーカートリッジおよびトナーカートリッジを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
複写機、プリンタおよびファクシミリ装置などの画像形成装置は、感光ドラム、感光ベルトなどの感光体の表面に露光を行うことによって、所望の静電潜像を形成する露光工程と、露光によって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所定の用紙に転写する転写工程と、用紙上に転写されたトナー像を加熱によって定着させる定着工程とを経て画像を形成する装置である。露光、現像および転写の各工程は、感光体の周囲に並設された露光部、現像部および転写部において順次行われる。
【０００３】
現像部は、感光体の表面に近接対向し、感光体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いる。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、現像ローラの回転によって搬送され、静電気の作用によって感光体表面の潜像に吸着される。また、現像部では、感光体への付着によって消費されるトナーの補給が必要であり、トナーの補給は、適量のトナーを収容するトナーカートリッジを、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って行われる。
【０００４】
また一方、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用紙に転写されずに残る。このような未転写トナーは、次の露光および現像工程に移る前に、感光体の表面から除去して回収する必要がある。
【０００５】
そこで従来から、トナー補給のためのトナーカートリッジの内部に、未使用トナーを収容するトナー収容室とともに、トナー収容室の一側に隔壁を隔ててトナー回収室を並設したトナーカートリッジが用いられている。感光体から回収された未転写トナーをトナー回収室に収容して、トナー補給のためのトナーカートリッジの着脱時に、未転写トナーの回収を併せて行えるようにしている。
【０００６】
この種のトナーカートリッジにおいて、トナー回収室の容量は、転写の過程で発生する未転写トナーの予想量に応じて設定される。しかしながら、回収されるべき未転写トナーの実際量は、トナーの帯電特性のばらつき、転写用紙の種類など、使用環境条件によって変化する上、たとえば転写用紙の詰まり（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未転写トナーとなるなど、不可避の動作不良の発生によって大幅に増加するおそれがある。
【０００７】
このような事情を考慮し、回収された未転写トナーが外部へ漏れ出すことを防止することを優先して、トナー回収室の容量は、未転写トナーの発生予想量に充分な安全度を見込んで大きめに設定する必要がある。このことがトナーカートリッジの大型化を招来し、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および部品配置などの自由度が制約されるという問題がある。
【０００８】
このような問題を解消するために、種々のトナーカートリッジを備えた画像形成装置が提案されている。
【０００９】
トナーカートリッジを備えた画像形成装置の従来例として、特開平４−２３７０７９号公報記載の「現像装置」、特開平８−４４１７９号公報記載の「トナーカートリッジ及び該カートリッジを備えた画像形成装置」および特開平５−６４１６９７号公報記載の「電子写真装置」が開示されている。これらを第１の従来例、第２の従来例および第３の従来例として、以下に説明する。
【００１０】
図５は、従来のトナーカートリッジ１１０の斜視図である。
第１の従来例のトナーカートリッジ１１０は、図５に示すように、トナー容器（トナー収容室）１０１、廃トナー容器（トナー回収室）１０２、隔壁１０３、トナー移動窓１０４、感光ドラム１０５、クリーニング部１０６、および回収パイプ１０７を備えて構成されている。トナー容器１０１の一側に廃トナー容器１０２が並設されており、トナー容器１０１は、未使用トナーを収容し、廃トナー容器１０２は、未転写トナーを回収する。隔壁１０３は、トナー容器１０１と廃トナー容器１０２とを隔絶する壁である。トナー移動窓１０４は、隔壁１０３に形成されており、廃トナー容器１０２側からの圧力によって開くシャッタによって封止されている。感光ドラム１０５は、金属性のシリンダ表面に光導電性の薄膜を形成して構成され、光導電性薄膜において明暗時に生じる電気抵抗の差を利用して、原稿の露光像に見合った画像を形成する。
【００１１】
また、クリーニング部１０６は、転写後に感光ドラム１０５の周面に残る未転写トナーの除去をする処理部である。回収パイプ１０７は、未転写トナーを廃トナー容器１０２へ搬送する搬送手段であり、コイルワイヤなどを内蔵している。クリーニング部１０６は、回収パイプ１０７を介して廃トナー容器１０２に連通させてあり、クリーニング部１０６によって除去された未転写トナーは、回収パイプ１０７の内部を通って廃トナー容器１０２に導入され、廃トナー容器１０２の内部に貯留される。
【００１２】
未転写トナーの回収量が増加して、廃トナー容器１０２の内部が満たされた場合、廃トナー容器１０２側から加わる未転写トナーの圧力によって、隔壁１０３に開口するトナー移動窓１０４を封止するシャッタが開放され、廃トナー容器１０２内の未転写トナーの一部が、トナー移動窓１０４を経てトナー容器１０１内に戻される。以上のことから、廃トナー容器１０２の容量を小さく保ったまま、未転写トナーが外部へ漏れ出すことを防止することができるので、トナーカートリッジの大型化に伴い、画像形成装置の設計および部品配置などの自由度が制約されるという問題を緩和することができる。
【００１３】
なお、トナー容器１０１に戻される未転写トナーは、未使用のトナーと撹拌混合されて再使用される。このとき、未転写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悪化が生じるが、トナー容器に戻される未転写トナーの量が少量である場合には、画像品質に与える影響は小さい。
【００１４】
図６は、従来のトナーカートリッジ１２０の斜視図である。
第２の従来例のトナーカートリッジ１２０は、図６に示すように、供給トナー貯蔵部（トナー収容室）１１１、廃トナー貯蔵部（トナー回収室）１１２、隔壁１１３、オ−ガ１１４、トナー回収口１１５、廃トナー搬送路１１６およびトナー供給口１１７を備えて構成されている。
【００１５】
供給トナー貯蔵部１１１、廃トナー貯蔵部１１２、隔壁１１３の構成および機能については、図５と同様であるので、説明を省略する。オーガ１１４は、隔壁１１３を貫通して供給トナー貯蔵部１１１および廃トナー貯蔵部１１２の並設方向に横架されており、供給トナー貯蔵部１１１および廃トナー貯蔵部１１２において、トナーを搬送するトナー搬送手段である。また、オーガ１１４は、画像形成装置内部の駆動源に連絡され、駆動源からの伝動によって軸回りに回転駆動される。
【００１６】
トナー回収口１１５は、廃トナー搬送路１１６から送られてくる未転写トナーを廃トナー貯蔵部１１２へ導入するために、廃トナー貯蔵部１１２天面の供給トナー貯蔵部１１２から離れた側に形成された開口部である。トナー収容口１１７は、未使用のトナーを現像装置に供給するために、供給トナー貯蔵部１１１底面の廃トナー貯蔵部１１２から離れた側に形成された開口部である。
【００１７】
トナーカートリッジ１２０において、供給トナー貯蔵部１１１内部の未使用トナーは、オーガ１１４の回転によって撹拌されつつ、図中に矢符Ｅで示すように、トナー供給口１１７に向けて搬送され、トナー供給口１１７を経て現像装置に供給される。一方、転写後に感光体の表面から除去された未転写トナーは、廃トナー搬送路１１６およびトナー回収口１１５を経て廃トナー貯蔵部１１２に回収され、廃トナー貯蔵部１１２内で回転するオーガ１１４の作用によって、図中に矢符Ｆで示すように、供給トナー貯蔵部１１１との間の隔壁１１３に向けて搬送される。搬送されてきた未転写トナーは、供給トナー貯蔵部１１１の側、すなわち、トナー回収口１１５から離れた位置から順次堆積される。
【００１８】
以上のことから、廃トナー貯蔵部１１２に回収された未転写トナーは、廃トナー貯蔵部１１２内部の全体に分布して効率的に収容されることになり、小容積の廃トナー貯蔵部１１２内部に多くの未転写トナーを回収することができるので、トナーカートリッジの大型化に伴い、画像形成装置の自由度が制約されるという問題を緩和することができる。
【００１９】
また、上述した第２の従来例のように、廃トナー貯蔵部内に搬送手段を配して、未転写トナーの収容効率を高める構成は、搬送手段の構成を変えて、第３の従来例にも記載されている。
【００２０】
第３の従来例のトナーカートリッジでは、クリーニングブレードおよびクリーニングローラによって掻き取られた廃トナー（未転写トナー）をトナー受入口から予備室内に投入させた後、搬送手段である搬送ローラを介して強制的にトナー収容室側に搬送させている。すなわち、トナー収容室内で架橋などが生じていても、搬送ローラの回転によって強制的に崩しながら廃トナーを収容する構成をとっているので、嵩密度（重量／容積）を大きくすることが可能となる。したがって、高嵩密度で、かつ容器内全域にわたって均等に廃トナーの収納および集積が可能であるため、実質的な収容容積率を大きくでき、トナー回収容器（トナー回収室）および画像形成装置全体の小型化を図ることが可能となる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
第１の従来例において、トナー移動窓１０４を封止するシャッタは、廃トナー容器１０２に回収された未転写トナーの圧力によって開放される構成となっている。この開放動作を確実に生じさせ、未転写トナーの移動を良好に行わせるためには、シャッタの開閉機構の適正な設計およびトナー移動窓１０４の開口位置の適正な設定が必要である。未転写トナーの戻し量が不充分であった場合、廃トナー容器１０２内の未転写トナーが外部に漏れ出すおそれがある。また、未転写トナーの戻し量が過剰であった場合、未転写トナーと未使用トナーとを混合して再使用する際に、画像品質に大きく影響を及ぼすという問題がある。
【００２２】
また、第２の従来例および第３の従来例において、廃トナー貯蔵部１１２、あるいはトナー回収容器の容量を大きく超える未転写トナーの回収は不可能である。したがって、動作不良の発生に起因して突発的に発生する未転写トナーの大幅な増加に対応させるためには、廃トナー貯蔵部１１２あるいはトナー回収容器の容量を大きめに設計しておく必要があり、トナーカートリッジの小型化要求に充分に応え得ないという問題がある。
【００２３】
さらに、廃トナー貯蔵部１１２、あるいはトナー回収容器内に導入された未転写トナーは、オーガ１１４、もしくは搬送ローラなどの搬送手段によって搬送されて、供給トナー貯蔵部１１１あるいはトナー収容室との間の隔壁に順次押し付けられた状態で堆積する結果、回収量の増大に応じて、搬送手段の駆動負荷が急激に増加するという問題がある。特に、図６に示すように、搬送手段としてのオ−ガ１１４を、供給トナー貯蔵部１１１内部の未使用トナーの撹拌および搬送手段として共用する場合、現像装置への未使用トナーの供給に支障を来たし、画像品質の悪化を招来するおそれがある。
【００２４】
本発明の目的は、トナー回収室の容量を最小限に保ちながら、感光体から除去される未転写トナーを過不足なく回収することができる、小型化されたトナーカートリッジおよびトナーカートリッジを備えた画像形成装置を提供することである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、未使用トナーを収容し、かつ前記未使用トナーを撹拌する撹拌体を有するトナー収容室と、前記トナー収容室の一側に隔壁で隔てて設けられ、感光体から除去された未転写トナーを回収するトナー回収室とを備えるトナーカートリッジにおいて、
前記隔壁を貫通させて設けられ、前記トナー収容室と前記トナー回収室とを所定の高さ位置にて連通するトナー通路と、
前記トナー通路の内部に設けられ、前記トナー回収室から導入される未転写トナーを前記トナー収容室に向けて搬送するトナー搬送手段と、
前記未使用トナーが、前記トナー収容室から前記トナー通路に移動しないように、前記トナー収容室側のトナー通路を封止する封止部材とを有し、
前記トナー搬送手段は、前記トナー収容室に横架された撹拌体と軸を共用して一体に連結され、前記軸は、前記トナー回収室の内部に延長され、前記軸の延長部には、前記トナー回収室の未転写トナーを撹拌する撹拌羽根が一体形成されており、
前記撹拌羽根は、前記トナー搬送手段および前記撹拌体の回転に伴って回転し、
前記撹拌体は、撹拌動作時に前記封止部材によるトナー通路の封止を解除することを特徴とするトナーカートリッジである。
【００２６】
本発明に従えば、未転写トナーの堆積量の上限位置を未転写トナーの予想量に対応するように定めておけば、予想量を超える未転写トナーのみがトナー通路に導入されてトナー収容室内に戻るため、戻し量の管理が容易である。また、トナー回収室の容量を最小限に保ちながら、感光体から除去される未転写トナーを、突発的な動作不良に起因する増加分を含めて過不足なく回収することができる。
【００２７】
また、未使用トナーが、トナー収容室からトナー通路に移動しないように、トナー収容室側のトナー通路を封止する封止部材が配されているので、トナーカートリッジの製造時におけるトナー収容室へのトナー充填作業中、またはトナーカートリッジの輸送中などに、未使用トナーがトナー収容室からトナー回収室へ逆流することを有効に防止することができる。
トナー搬送手段は、トナー収容室に横架された撹拌体と軸を共用して一体に連結され、前記軸は、前記トナー回収室の内部に延長されて、前記軸の延長部に、トナー回収室の未転写トナーを撹拌する撹拌羽根が一体形成される。撹拌羽根は、トナー搬送手段および撹拌体の回転に伴って回転する。このようにトナー搬送手段および撹拌体の回転に伴ってトナー回収室の撹拌羽根が回転することによって、トナー回収室に回収された未転写トナーが撹拌され、トナー回収室内部に未転写トナーが凝集および偏在することを防ぐことができる。
【００２８】
さらに、撹拌体は、撹拌動作時に、封止部材によるトナー通路の封止を解除するので、撹拌体を駆動させるだけでトナー通路を開放でき、封止部材をトナーカートリッジ外部に引き抜くような構成に比べて、手間がかからない上、手などにトナーが付着することを防止することができる。
【００２９】
また本発明は、前記トナー通路は、前記トナー収容室および前記トナー回収室にそれぞれ連通する開口が、その両端部に形成された管状通路であり、
前記トナー搬送手段は、管状通路内部での軸回りの回転によって前記未転写トナーを移動する構成であり、
前記封止部材は、その一端側が前記撹拌体に固定されており、他端側が前記トナー通路の外周面を覆うことで前記開口を閉塞することを特徴とする。
【００３０】
本発明に従えば、封止部材は、その一端側が撹拌体に固定されており、他端側がトナー通路の外周面を覆うことで開口を閉塞するので、開口部にシャッタのような複雑な装置を設けることなく容易に、未使用トナーがトナー回収室に混入することを防止することができる。
【００３１】
また本発明は、前記封止部材の前記開口を閉塞する側の端部は、前記トナー通路の外周面に貼着されていることを特徴とする。
【００３２】
本発明に従えば、封止部材の開口を閉塞する側の端部は、たとえば両面テープなどでトナー通路の外周面を覆うようにして貼着されるので、トナー収容室の未使用トナーがトナー回収室へ混入することを、簡単な構成で有効に防止することができる。
【００３３】
また本発明は、前記封止部材の前記開口を閉塞する側の端部は、前記トナー通路の外周面に係止されていることを特徴とする。
【００３４】
本発明に従えば、封止部材の開口を閉塞する側の端部は、たとえば薄板状のシールなどの一端を、トナー通路の外周面上に設けたスリットに挿入させて、トナー通路に係止することで開口部を覆うことができるので、トナー収容室の未使用トナーがトナー回収室へ混入することを、簡単な構成で有効に防止することができる。
【００３５】
また本発明は、前記封止部材と前記トナー通路の外周面との拘束力を、前記封止部材と前記撹拌体との拘束力よりも小さく設定することを特徴とする。
【００３６】
本発明に従えば、封止部材とトナー通路の外周面との拘束力を、封止部材と撹拌体との拘束力よりも小さく設定するので、撹拌体の回転に連動して、封止部材がトナー通路の外周面から容易に離脱および除去され、撹拌体とともに封止部材が回転し、トナー通路のトナー収容室側の開口部が確実に開放される。
【００３７】
また本発明は、前記封止部材は、可撓性を有する薄板を用いることを特徴とする。
【００３８】
本発明に従えば、封止部材は、自在に変形することができる可撓性を持った薄板を用いるので、撹拌体の回転に支障を与えることがなく、封止部材がトナーカートリッジ内部に触突した場合でも、トナーカートリッジに破損を与えることがない。また、回転による応力が過度に封止部材に加わることがなくなるので、封止部材が破損することを防止することができる。
【００３９】
また本発明は、前記トナーカートリッジを備えた画像形成装置である。
本発明に従えば、トナー回収室の容量を最小限に保ちながら、画像品質に悪影響を与えない範囲において、突発的な動作不良に起因する未転写トナーの増加分を含めて、未転写トナーを過不足なく回収することができるトナーカートリッジを備えるので、画像形成装置の設計および部品配置などの自由度が増し、大幅な小型化が可能な画像形成装置を提供することができる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００４１】
図１は、本発明の第１の実施形態であるトナーカートリッジ１の断面図である。また、図２は、本発明の第１の実施形態であるトナーカートリッジ１の斜視図である。
【００４２】
本実施形態のトナーカートリッジ１は、図１に示すように、外装ハウジング２、天板３、トナー収容室４、トナー回収室５、隔壁６、軸７、撹拌体８、トナー補給ローラ９、トナー回収口１０、トナー通路１２、排出口１３、導入口１４、送り板１５、廃トナー移送部材１６、撹拌羽根１７および封止部材１８を備えて構成されている。
【００４３】
外装ハウジング２は、矩形箱形に成形されており、天板３は、外装ハウジング２の天面を覆っている。トナー収容室４は、未使用トナーを収容し、トナー回収室５は、未転写トナーを回収する。また、隔壁６は、トナー収容室４およびトナー回収室５を仕切るために設けられた壁であり、トナー収容室４およびトナー回収室５は、外装ハウジング２の内部に隔壁６によって仕切られて並設されている。なお図２には、外装ハウジング２を覆っている天板３を外した状態を示している。
【００４４】
トナー収容室４の幅方向の略中央部には、長手方向に横架された軸７の外周に径方向外向きに撹拌羽根８ａを突設して構成される撹拌体８が設けられている。また、トナー収容室４の幅方向一側には、撹拌体８と平行をなしてトナー補給ローラ９が横架してある。撹拌体８およびトナー補給ローラ９は、隔壁６と逆側のトナー収容室４の端壁から外部に突設されている。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、それぞれの突設端部を介して駆動源に連結され、撹拌体８およびトナー補給ローラ９は、駆動源からの伝動によって、それぞれの軸回りに回転する。この回転によって撹拌体８は、外周に突設された撹拌羽根８ａによって、トナー収容室４内に収容された未使用トナーを撹拌する。
【００４５】
また、トナー補給ローラ９は、撹拌された未使用トナーをトナーカートリッジ１に近接して位置する現像装置内に送り出す。なお、撹拌体８外周の撹拌羽根８ａは、軸長方向に適長離隔して径方向両向きに突設された複数本の縦棒の両端部を各別の横桟により一括して連結し、図１に示すような形状を有して形成されている。これによって、撹拌体８の回転による未使用トナーの撹拌が、大きな抵抗を受けることなく行える。
【００４６】
外装ハウジング２上部を覆う天板３には、図１に示すように、トナー回収室５の上部に開口するトナー回収口１０が貫通形成してあり、トナー回収口１０は、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、画像形成装置内部のトナー回収管１１の末端部に対向するように設けられている。
【００４７】
トナー回収管１１は、画像形成装置内部の感光体の表面を、トナー像の転写後に残る未転写トナーを除去するクリーニング部に連結してあり、除去された未転写トナーは、適宜の搬送手段の動作によって、トナー回収管１１内部を搬送され、末端部に対向するトナー回収口１０を経てトナー回収室５に導入される。
【００４８】
また、トナー収容室４とトナー回収室５とを仕切る隔壁６には、トナー回収室５の底面から所定の高さＨだけ離れた位置を貫通し、トナー収容室４およびトナー回収室５の内部に両端部を適長突出させた円筒形のトナー通路１２が固設してある。トナー通路１２は、トナー収容室４およびトナー回収室５にそれぞれ連通する開口が、その両端部に形成されている管状通路である。排出口１３は、トナー回収室５側から送られてきた未転写トナーをトナー収容室４へ導くために、トナー通路１２のトナー収容室４側に形成された開口部である。導入口１４は、トナー回収室５に貯留された未転写トナーをトナー収容室４側へ送るために、トナー通路１２のトナー回収室５側に形成された開口部である。
【００４９】
トナー通路１２の内部には、所定角度傾斜した半楕円形の送り板１５を軸７の両側に交互に貼り合わせて成り、疑似的な送りねじの形状を有して構成された廃トナー移送部材１６が同軸的に支持されている。
【００５０】
廃トナー移送部材１６は、トナー回収室５から導入される未転写トナーをトナー収容室４に向けて搬送する搬送手段である。また、廃トナー移送部材１６は、トナー収容室４に横架された撹拌羽根８ａと軸７を共用して一体に連結されており、撹拌羽根８ａの回転に応じて軸７回りに回転され、この回転によって送り板１５が、トナー回収室５の側からトナー収容室４の側に向けて螺進するように構成されている。
【００５１】
廃トナー移送部材１６の軸７は、トナー通路１２の端壁を貫通してトナー回収室５の内部に延長されており、延長部には、撹拌羽根８ａと同様に、軸長方向に適長離隔して径方向に突設された２本の縦棒の先端を横桟により連結して成る撹拌羽根１７が一体形成されている。撹拌羽根１７は、廃トナー移送部材１６および撹拌体８の回転に伴って回転する。これは、トナー回収室５内部に未転写トナーが凝集および偏在することを防ぐために、未転写トナーの撹拌およびレベリング（水平化）を行っている。
【００５２】
封止部材１８は、トナー収容室４にある未使用トナーがトナー通路１２に移動しないように、排出口１３を封止する。
【００５３】
トナーカートリッジ１の使用開始後、封止部材８による排出口１３の封止は、トナー収容室４内に設けられた撹拌体８の最初の回転によって解除される。クリーニング部の動作によって、転写工程を終えた感光体の表面から除去された未転写トナーは、トナー回収管１１およびトナー回収口１０を経て、トナー回収室５に回収される。トナー回収室５に回収された未転写トナーは、廃トナー移送部材１６の延長部に設けられた撹拌羽根１７の回転によって撹拌され、トナー回収室５の内部に略均等に分布して堆積する。
【００５４】
トナー回収室５で回収された未転写トナーの量は、画像形成装置の使用環境条件の悪化などによって増加する。特に、紙ジャムなどの動作不良の発生によって大幅に増加する。このような未転写トナーの回収量の増加によって、トナー回収室５内の未転写トナーの堆積深さが増し、その表面位置がトナー通路１２の設置高さＨを超えた場合、表面近傍の未転写トナーは、廃トナー移送部材１６および撹拌体８と連動して回転する撹拌羽根１７の撹拌動作によって、トナー回収室５内に開口する導入口１４を経てトナー通路１２の内部に導入される。未転写トナーは、トナー通路１２の内部に設けられた廃トナー移送部材１６の回転によって、トナー収容室４の側に向けて搬送され、トナー収容室４の側端部に開口する排出口１３を経てトナー収容室４内に戻される。
【００５５】
すなわち、トナー回収室５に回収される未転写トナーは、未転写トナーの表面位置がトナー通路１２の設置高さＨに対応する上限位置に達するまでは、トナー回収室５内に堆積して貯留される。一方、上限位置を超える多量の未転写トナーが回収された場合、この超過分がトナー通路１２を経てトナー収容室４に戻される。
【００５６】
したがって、トナー通路１２の設置高さＨを、望ましい使用環境下において発生する未転写トナーの予想量に対応するように定めておけば、予想量を超える未転写トナーのみがトナー通路１２に導入されて、トナー収容室４に戻される。
【００５７】
以上のことから、使用環境の悪化、または動作不良の発生に起因する未転写トナーの増加に対して、トナー回収室５の容量を過度に大きくすることなく対応することができるので、トナー収容室４およびトナー回収室５を備えるトナーカートリッジ１の小型化が可能となる。
【００５８】
本実施形態において、封止部材１８は、トナー通路１２の排出口１３を、たとえばＰＥＴ（ポリエチレン-テレフタレート）樹脂から成るフィルムなどを用いて封止している。特に、封止部材１８は、一端側が撹拌体８に強力に固定されており、他端側は排出口１３を覆うことで、排出口１３を閉塞している。このため、撹拌体８の回転によって、封止部材１８の端部は排出口１３から解離するようになっている。
【００５９】
図３は、本発明のトナーカートリッジ１における廃トナー移送部材１６周辺の概略構成図である。なお、図３において、トナーカートリッジ１における廃トナー移送部材１６周辺の構成および機能は、図１と同様であるので、説明を省略する。
【００６０】
図３（ａ）に示すように、封止部材１８の一端は、排出口１３全体を覆うように、たとえば両面テープなどで貼着して封止されている。一方、他端は撹拌体８に、たとえば熱溶着などで強力に固定されている。そのため、撹拌体８が矢印方向に回転すると、図３（ｂ）に示すように、封止部材１８は、強力に撹拌体８に固定されているため、排出口１３側の封止部材１８の回転に追従するように剥がれていく。回転が進むにつれて、図３（ｃ）に示すように、完全に排出口１３から封止部材１８が剥がれて、排出口１３は開放される。
【００６１】
つまり、撹拌体８が回転するまでは、封止部材１８は排出口１３を完全に塞ぐことになり、封止部材１８を境に、未使用トナーがトナー通路２へ混入することを防ぎ、結果として、未使用トナーがトナー回収室５へ混入することを防止することができる。
【００６２】
したがって、トナー充填作業中、または、トナーカートリッジの輸送中などに、トナー収容室４の未使用トナーがトナー回収室５へ混入することを有効に防止することができる。
【００６３】
本実施形態では、排出口１３を封止する方法の一例として、両面テープなどで封止部材１８を排出口１３に貼り合わせる方法を採用している。排出口１３を封止する他の例としては、トナー通路１２の外周面上に係止爪を設けて、封止部材１８を係止させる方法が挙げられる。このような封止方法によれば、トナー通路１２の外周上に、たとえば、シャッタのような複雑な装置を設けることなく、簡易な構成で、未使用トナーがトナー回収室５へ混入することを有効に防止することができる。
【００６４】
本実施形態におけるトナーカートリッジの構成によると、撹拌体８に固定された封止部材１８は、撹拌体８の回転に伴い、ともに回転することになる。そのため、封止部材１８に、回転による応力がかかることになる。したがって、封止部材１８を強固な材料にすると、封止部材１８がトナーカートリッジ１内部に触突し、撹拌体８の回転に支障をきたすだけでなく、トナーカートリッジ１自体の破損にもつながる。
【００６５】
そこで、本発明のトナーカートリッジ１において、封止部材１８に用いる材料としては、可撓性を有する薄板材を用いることが好ましい。封止部材１８に可撓性を有する薄板材を用いると、封止部材１８は自在に変形することができるため、撹拌体８の回転に支障をきたすことがなく、また、トナーカートリッジ１内部に触突しても破損を与えることがない。さらに、撹拌体８の回転による応力が、過度に封止部材１８に加わることがなくなり、封止部材１８が破損することもなくなる。
【００６６】
また、本実施形態のトナーカートリッジ１では、撹拌体８に固定された封止部材１８は、撹拌体８の回転によって、トナー通路１２の排出口１３から解離する構成になっている。このため、撹拌体８の回転に連動して封止部材１８が解離し易くなるように、排出口１３を覆って封止している封止部材１８をゆるめに封止しておく必要がある。本実施形態では、封止部材１８と排出口１３との拘束力を、封止部材１８と撹拌体８との拘束力よりも小さく設定することによって、撹拌体８の回転に連動して、封止部材１８がトナー通路１２の排出口１３から容易に解離することができるようにしている。
【００６７】
以上のことから、封止部材１８は、未使用トナーが、トナー収容室４からトナー通路１２に移動しないように、トナー収容室４側のトナー通路１２に形成されている排出口１３を封止するために配置されているので、トナーカートリッジ１の製造時におけるトナー収容室４へのトナー充填作業中、またはトナーカートリッジ１の輸送中などに、未使用トナーがトナー収容室４からトナー回収室５へ逆流することを有効に防止することができる。
【００６８】
また、撹拌体８は、撹拌動作時に、封止部材１８によるトナー通路１２に形成されている排出口１３の封止を解除するので、撹拌体８を駆動させるだけでトナー通路１２を開放でき、封止部材１８をトナーカートリッジ１外部に引き抜くような構成に比べて、手間がかからない上、手などにトナーが付着することを防止することができる。
【００６９】
本実施形態において、トナー回収室５からトナー収容室４へ戻る未転写トナーは、トナー通路１２へ導入された後、廃トナー移送部材１６の回転によって確実に搬送されるので、戻し量の管理が容易であり、トナー回収室５内部の未転写トナーが外部に漏れ出すおそれがない。また、廃トナー移送部材１６は、トナー収容室４内部の撹拌体８と同軸に連結しており、画像形成装置内部の駆動源からの伝動機構を共用しているので、画像形成装置の構成を簡素化することができる。
【００７０】
なお、トナー収容室４に戻される未転写トナーは、トナー収容室４内に収容されている未使用トナーと撹拌混合され、現像装置に送給されて再使用される。未転写トナーは、不安定な帯電状態にあり、再使用による画像品質の悪化は避けられないものの、本発明においては、通常の使用状態にある限り未転写トナーの再使用は行われず、また異常発生時においても、未転写トナーの戻し量が最小限に保たれるので、画像品質に与える影響は極めて小さい。
【００７１】
（実施例１）
第１の実施例について以下に説明する。表１は、封止部材１８に用いた材料、材料の板厚、材料の幅、排出口１３と封止部材１８の一端とを固定する方法および撹拌体８と封止部材１８の他端とを固定する方法の一例を示している。
【００７２】
【表１】
0003977634.tif 000002
【００７３】
封止部材１８にＰＥＴ樹脂を用いて、表１に示すように、両面テープによって排出口１３と封止部材１８の一端とを貼着する方法を採用して、実施したところ、封止部材１８の一端は、撹拌体８の回転に伴ってトナー通路１２のトナー収容室４側に形成された排出口１３から良好に剥がれて、排出口１３を開放することができた。
【００７４】
また、熱溶着によって撹拌体８と封止部材１８とを固定する方法を採用して実施したところ、撹拌体８に固定された封止部材１８の他端は、強固な固定を維持することができた。
【００７５】
次に、本発明の第２の実施形態について、図４を参照しながら説明する。
図４は、本発明の第２の実施形態であるトナーカートリッジ１の断面図である。なお、本実施形態では、第１の実施形態で用いている部材と同様の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、その説明を省略する。
【００７６】
本実施形態では、図４に示すように、トナー通路１２のトナー収容室４側に形成した排出口１３の近傍壁面にスリットを設け、封止部材１８の先端を折曲挿入して係止させている。
【００７７】
本実施形態では、封止部材１８に用いる材料として、たとえばステンレス製の薄板などを用いる。封止部材１８の一方の先端部に予め折り目をつけておき、次に、トナー通路１２の外周に沿わせて薄板全体を湾曲させながら、折曲端（先端部）を排出口１３の近傍壁面に設けたスリット状の切り欠き部へ挿入させて、排出口１３を覆うように封止する。
【００７８】
さらに、図４（ａ）に示すように、撹拌体８に固定する封止部材１８の他方の先端部は、撹拌体８に、たとえば両面テープおよび熱溶着両面テープなどを用いて強固に固定する。
【００７９】
撹拌体８が矢印方向に回転すると、封止部材１８の一端は撹拌体８に強固に固定されているため、図４（ｂ）に示すように、排出口１３を覆っている封止部材１８は、撹拌体８の回転に追従するように剥がれていく。
【００８０】
その後、回転が進むにつれて、排出口１３から封止部材１７が完全に剥がれ、さらに、スリットに挿入されていた一方の先端部も離脱する。これにより、図４（ｃ）に示すように、排出口１３は開放される。
【００８１】
以上のことから、本実施形態では、たとえばシャッタのような複雑な装置を設けることなく、簡易な構成で、未使用トナーがトナー回収室へ混入することを有効に防止することができる。
【００８２】
（実施例２および実施例３）
第２の実施例および第３の実施例について以下に説明する。表２は、封止部材１８に用いた材料、材料の板厚、材料の幅、排出口１３と封止部材１８の一端とを固定する方法および撹拌体８と封止部材１８の他端とを固定する方法の一例を示している。
【００８３】
【表２】
0003977634.tif 000003
【００８４】
まず、第２の実施例について説明する。封止部材１８にＰＥＴ樹脂を用いて、表２に示すように、封止部材１８の一方の先端を折曲挿入して係止させる、折曲端挿入によって排出口１３と封止部材１８の一端とを係止する方法を採用して、実施したところ、封止部材１８の一端は、撹拌体８の回転に伴って、トナー通路１２のトナー収容室４側に形成された排出口１３の近傍壁面に設けたスリットから良好に剥がれて、排出口１３を開放することができた。
【００８５】
また、熱溶着によって撹拌体８と封止部材１８とを固定する方法を採用して実施したところ、撹拌体８に固定された封止部材１８の他端は、強固な固定を維持することができた。
【００８６】
次に、第３の実施例について説明する。封止部材１８にＳＵＳ（ステンレス鋼）薄板を用いて、表２に示すように、封止部材１８の一方の先端を折曲挿入して係止させる、折曲端挿入によって排出口１３と封止部材１８の一端とを係止する方法を採用して、実施したところ、封止部材１８の一端は、撹拌体８の回転に伴って、トナー通路１２のトナー収容室４側に形成された排出口１３の近傍壁面に設けたスリットから良好に剥がれて、排出口１３を開放することができた。
【００８７】
また、両面テープなどによって撹拌体８と封止部材１８とを固定する方法を採用して実施したところ、撹拌体８に固定された封止部材１８の他端は、強固な固定を維持することができた。
【００８８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、予想量を超える未転写トナーのみがトナー通路に導入されてトナー収容室内に戻るため、戻し量の管理が容易である。また、トナー回収室の容量を最小限に保ちながら、感光体から除去される未転写トナーを、突発的な動作不良に起因する増加分を含めて過不足なく回収することができる。また、トナーカートリッジの製造時におけるトナー収容室へのトナー充填作業中、またはトナーカートリッジの輸送中などに、未使用トナーがトナー収容室からトナー回収室へ逆流することを有効に防止することができる。また、トナー搬送手段および撹拌体の回転に伴ってトナー回収室の撹拌羽根が回転することによって、トナー回収室に回収された未転写トナーが撹拌され、トナー回収室内部に未転写トナーが凝集および偏在することを防ぐことができる。さらに、撹拌体を駆動させるだけでトナー通路を開放でき、封止部材をトナーカートリッジ外部に引き抜くような構成に比べて、手間がかからない上、手などにトナーが付着することを防止することができる。
【００８９】
また本発明によれば、開口部にシャッタのような複雑な装置を設けることなく容易に、未使用トナーがトナー回収室に混入することを防止することができる。
【００９０】
また本発明によれば、トナー収容室の未使用トナーがトナー回収室へ混入することを、簡単な構成で有効に防止することができる。
【００９１】
また本発明によれば、撹拌体の回転に連動して、封止部材がトナー通路の外周面から容易に離脱および除去され、撹拌体とともに封止部材が回転し、トナー通路のトナー収容室側の開口部が確実に開放される。
【００９２】
また本発明によれば、撹拌体の回転に支障を与えることがなく、封止部材がトナーカートリッジ内部に触突した場合でも、トナーカートリッジに破損を与えることがない。また、封止部材が破損することを防止することができる。
【００９３】
また本発明によれば、画像形成装置の設計および部品配置などの自由度が増し、大幅な小型化が可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態であるトナーカートリッジ１の断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態であるトナーカートリッジ１の斜視図である。
【図３】本発明のトナーカートリッジ１における廃トナー移送部材１６周辺の概略構成図である。
【図４】本発明の第２の実施形態であるトナーカートリッジ１の断面図である。
【図５】従来のトナーカートリッジ１１０の斜視図である。
【図６】従来のトナーカートリッジ１２０の斜視図である。
【符号の説明】
１  トナーカートリッジ
２  外装ハウジング
３  天板
４  トナー収容室
５  トナー回収室
６  隔壁
７  軸
８  撹拌体
８ａ  撹拌羽根
９  トナー補給ローラ
１０  トナー回収口
１１  トナー回収管
１２  トナー通路
１３  排出口
１４  導入口
１５  送り板
１６  廃トナー移送部材
１７  撹拌羽根
１８  封止部材
【図１】
0003977634.tif 000004
【図２】
0003977634.tif 000005
【図３】
0003977634.tif 000006
【図４】
0003977634.tif 000007
【図５】
0003977634.tif 000008
【図６】
0003977634.tif 000009