(57)【要約】【課題】シャッタの開口部に粉体が固着することで、粉体を円滑に排出することができなくなるといった課題がある。【解決手段】画像形成に用いられる粉体を収容すると共に粉体を排出する排出口５８を有する容器本体５０と、排出口５８をその内側で開閉可能なシャッタ６０とを備える粉体収容器であって、シャッタ６０は、その壁面に開口部６０ｂを有し、開口部６０ｂが、排出口５８と対向する開放位置と、排出口５８と対向しない閉鎖位置とに移動可能に構成され、開口部６０ｂが開放位置に移動した際に開口部６０ｂに侵入すると共に、開口部６０ｂが閉鎖位置に移動する際に開口部６０ｂから退避する粉体詰まり防止部材６６を備える。【選択図】図１０
2016014788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成に用いられる粉体を収容すると共に前記粉体を排出する排出口を有する容器本体と、
前記排出口をその内側で開閉可能なシャッタとを備える粉体収容器であって、
前記シャッタは、その壁面に開口部を有し、
前記開口部が、前記排出口と対向する開放位置と、前記排出口と対向しない閉鎖位置とに移動可能に構成され、
前記開口部が前記開放位置に移動した際に前記開口部に侵入すると共に、前記開口部が前記閉鎖位置に移動する際に前記開口部から退避する粉体詰まり防止部材を備えることを特徴とする粉体収容器。
【請求項２】
前記粉体詰まり防止部材は、可撓性の部材で構成され、前記容器本体に固定された固定部と、前記開口部に対して侵入及び退避する可動部とを有する請求項１に記載の粉体収容器。
【請求項３】
前記開口部が前記閉鎖位置に移動する際に前記開口部の縁が当接する前記可動部の箇所に、前記開口部の前記閉鎖位置への移動方向に向かって先端へ傾斜する傾斜部を設けた請求項２に記載の粉体収容器。
【請求項４】
前記容器本体内で粉体を搬送する搬送部材を備え、
前記可動部は、前記開口部に侵入した状態で、前記搬送部材に接触可能な位置に配置される請求項２又は３に記載の粉体収容器。
【請求項５】
前記固定部と前記可動部との間に第１の屈曲部を設けると共に、
前記第１の屈曲部よりも先端側に第２の屈曲部を設け、
前記可動部を、前記第１の屈曲部と前記第２の屈曲部を中心として揺動可能に構成した請求項２から４のいずれか１項に記載の粉体収容器。
【請求項６】
シール部材を、前記固定部に重なるように前記容器本体に取り付けた請求項２から５のいずれか１項に記載の粉体収容器。
【請求項７】
前記粉体詰まり防止を、複数設けた請求項１から６のいずれか１項に記載の粉体収容器。
【請求項８】
前記シャッタは、回転することにより、前記開口部が前記開放位置と前記閉鎖位置とに移動可能な回転シャッタである請求項１から７のいずれか１項に記載の粉体収容器。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の粉体収容器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、画像形成に用いられる粉体を収容する粉体収容器、及び前記粉体収容器を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置においては、メンテナンス性の向上や交換品の低コスト化のために、補給用のトナーを収容するトナーカートリッジを単体で交換可能にした構成が多く用いられている。
【０００３】
一般的に、トナーカートリッジには、プロセスユニット等に設けてある補給口に対して連結可能な排出口が設けられているが、補給口と連結されていない状態での排出口からのトナー漏れを防止するため、排出口を閉鎖するシャッタが設けられている。
【０００４】
例えば、特許文献１（特開２００３−２８０３４４号公報）には、補給開口を開閉する回転式のシャッタを備えるトナーコンテナが開示されている。詳しくは、図１８に示すように、シャッタ２００は、円筒状の部材で構成されており、その周壁面に排出開口２００ａが形成されている。シャッタ２００が回転することで、前記排出開口２００ａが、トナーコンテナ３００の補給開口３００ａと対向して補給開口３００ａを開く開放位置｛図１８（ａ）に示す位置｝と、補給開口３００ａと対向しない位置に配置されて補給開口３００ａを閉じる閉鎖位置｛図１８（ｂ）に示す位置｝との間で移動するようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図１９（ａ）に示すように、シャッタ２００が補給開口３００ａを閉じた状態にあるときに、排出開口２００ａ内にトナーＴが侵入すると、その後、運搬時の振動や外気の温度変動などにより、トナーＴが排出開口２００ａに固着することがある。そして、このような場合、図１９（ｂ）に示すように、シャッタ２００を開放位置に回転させても、排出開口２００ａが固着したトナーＴによって塞がれているため、排出開口２００ａからトナーを円滑に排出することができないといった課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、画像形成に用いられる粉体を収容すると共に前記粉体を排出する排出口を有する容器本体と、前記排出口をその内側で開閉可能なシャッタとを備える粉体収容器であって、前記シャッタは、その壁面に開口部を有し、前記開口部が、前記排出口と対向する開放位置と、前記排出口と対向しない閉鎖位置とに移動可能に構成され、前記開口部が前記開放位置に移動した際に前記開口部に侵入すると共に、前記開口部が前記閉鎖位置に移動する際に前記開口部から退避する粉体詰まり防止部材を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、シャッタの開口部が開放位置に移動した際に、当該開口部内に粉体詰まり防止部材が侵入することにより、開口部における粉体の詰まりを解消することができ、粉体を円滑に排出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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】カバー部材を上方に回動させて開いた状態を示す図である。
【図３】カバー部材に加えて、容器保持部材を上方に回動させた状態を示す図である。
【図４】トナーカートリッジ及び現像装置の構成を示す断面図である。
【図５】トナーカートリッジの外観図である。
【図６】トナーカートリッジを排出口の位置で切断した断面図である。
【図７】（ａ）は、排出口が開放された状態を示す断面図、（ｂ）は、排出口が閉鎖された状態を示す断面図である。
【図８】内側シャッタと外側シャッタとを開閉させるシャッタ開閉機構の構成を示す図である。
【図９】（ａ）（ｂ）は、内側シャッタの開口部にトナーが固着した状態を示す図である。
【図１０】（ａ）（ｂ）は、トナーカートリッジを搬送スクリューの軸方向に沿って切断した断面図である。
【図１１】粉体詰まり防止部材が搬送スクリューと接触することによる動作を説明するための図である。
【図１２】粉体詰まり防止部材を複数設けた構成を示す図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は、粉体詰まり防止部材に傾斜部を設けた構成を示す図である。
【図１４】（ａ）（ｂ）は、可動部に第２の屈曲部を設けた構成を示す図である。
【図１５】（ａ）（ｂ）は、可動部の先端部を開口部の内周面に沿うように配置した構成を示す図である。
【図１６】可動部の拡大図である。
【図１７】可動部に孔部を設けた構成を示す図である。
【図１８】（ａ）（ｂ）は、従来のシャッタの構成を示す図である。
【図１９】（ａ）（ｂ）は、従来のシャッタにおいて排出開口にトナーが固着した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態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。
【００１０】
まず、図１を参照して、本発明の実施の一形態であるカラーレーザープリンタの全体構成及び動作について説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。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。
【００１１】
図１に示すように、カラーレーザープリンタの装置本体（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）の異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。
【００１２】
具体的には、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、潜像担持体（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手段としての帯電ローラ３と、感光体２上の潜像を可視画像化する現像手段としての現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード５などで構成されている。各感光体２に対向した位置には、それぞれ、感光体２の表面に潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置６が設けられている。本実施形態では、露光装置６としてＬＥＤユニットを用いている。
【００１３】
各現像装置４の上方には、それぞれ、粉体収容器としてのトナーカートリッジ３０が着脱可能に装着されている。各トナーカートリッジ３０には、画像形成に用いられる粉体であるトナーが収容されている。現像装置４内のトナーが所定量を下回ると、対応するトナーカートリッジ３０からトナーが補給されるようになっている。
【００１４】
各感光体２の下方には、転写装置７が配置されている。転写装置７は、中間転写体としての無端状のベルトから成る中間転写ベルト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は図の時計回りに周回走行（回転）するように構成されている。
【００１５】
各感光体２に対向した位置には、それぞれ、一次転写手段としての一次転写ローラ１１が配置されている。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、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。
【００１６】
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が配置されている。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。また、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、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。
【００１７】
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が配置されている。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の下方に配置された廃トナー収容器１４の入り口部に接続されている。
【００１８】
装置本体１００の下部には、記録媒体としての用紙Ｐを収容した給紙トレイ１５や、給紙トレイ１５から用紙Ｐを給送する給紙ローラ１６等が設けてある。ここで、用紙Ｐには、厚紙、はがき、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等が含まれる。また、記録媒体として、ＯＨＰシートやＯＨＰフィルム等を用いることも可能である。
【００１９】
装置本体１００の上部には、用紙を外部へ排出するための一対の排紙ローラ１７と、排紙ローラ１７によって排出された用紙をストックするための排紙トレイ１８が設けられている。
【００２０】
また、装置本体１００内には、用紙Ｐを給紙トレイ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が配置されている。この搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ１２の位置よりも用紙搬送方向上流側には、搬送タイミングを計って用紙を二次転写ニップへ搬送するタイミングローラとしての一対のレジストローラ１９が設けられている。また、二次転写ローラ１２の位置よりも用紙搬送方向下流側には、用紙に画像を定着する定着装置２０が設けられている。
【００２１】
続いて、図１を参照して、本実施形態に係るプリンタの基本的動作について説明する。
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の反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。
【００２２】
また、作像動作が開始されると、中間転写ベルト８を張架する駆動ローラ９が回転駆動することにより、中間転写ベルト８の周回走行が開始される。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との間の一次転写部において転写電界が形成される。
【００２３】
その後、各感光体２の回転に伴い、感光体２上の各色のトナー画像が一次転写部に達したときに、一次転写部において形成された上記転写電界によって、各感光体２上のトナー画像が中間転写ベルト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の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。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。
【００２４】
装置本体１００の下部では、給紙ローラ１６が回転駆動を開始し、給紙トレイ１５から用紙Ｐが搬送路Ｒに送り出される。搬送路Ｒに送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１９によって搬送を一旦停止される。
【００２５】
その後、所定のタイミングでレジストローラ１９の回転駆動を開始し、中間転写ベルト８上のトナー画像が二次転写部に達するタイミングに合わせて、用紙Ｐを二次転写部へ搬送する。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、二次転写部に転写電界が形成されている。そして、この転写電界によって、中間転写ベルト８上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。また、用紙Ｐに転写しきれなかった中間転写ベルト８上の残留トナーは、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。
【００２６】
その後、トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置２０へと搬送され、定着装置２０において用紙Ｐ上のトナー画像が当該用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐ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。
【００２７】
以上の説明は、用紙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。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態に係るプリンタは、装置本体１００の上部を開閉するカバー部材１０１を備える。カバー部材１０１は、装置本体１００に設けられた回動軸１０３を中心に上下に回動可能となっている。また、カバー部材１０１の下方には、４つのトナーカートリッジ３０を着脱可能に保持する容器保持部材１０２が配置されている。容器保持部材１０２は、装置本体１００に設けられた回動軸１０４を中心に上下に回動可能となっている。
【００２９】
図２は、カバー部材１０１を上方に回動させて開いた状態、図３は、カバー部材１０１に加えて、容器保持部材１０２を上方に回動させた状態を示す。
図２に示すように、カバー部材１０１を開いた状態にすると、装置本体１００の上部が開放されるため、その開放された箇所を通して各トナーカートリッジ３０を容器保持部材１０２から上方へ取り外し可能な状態となる。
【００３０】
また、図３に示すように、容器保持部材１０２を水平状に配置された基本姿勢から上方へ回動させると、容器保持部材１０２と一緒に各トナーカートリッジ３０がプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの上方から退避（離間）した退避位置に配置される。また、容器保持部材１０２の下面には露光装置６が取り付けられており、容器保持部材１０２の回動に伴って、各露光装置６もプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの上方から退避する。このように、容器保持部材１０２を、上方へ回動させた退避姿勢にすることで、プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋをトナーカートリッジ３０や露光装置６と干渉せずに装置本体１００の上部に形成された開放箇所から取り外すことが可能となる。
【００３１】
図４は、トナーカートリッジ３０及び現像装置４の構成を示す断面図である。
図４に示すように、トナーカートリッジ３０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５０を具備する。容器本体５０には、現像剤収容部５１内のトナーを外部へ排出するための排出口５８と、現像剤収容部５１内のトナーを排出口５８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等が設けられる。排出口５８は現像剤収容部５１の下部に設けられている。
【００３２】
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と平行に配置された回転軸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。図４に示す実施形態のように、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。
【００３３】
トナーカートリッジ３０が装着される容器保持部材１０２の底部１１１には、トナーカートリッジ３０の排出口５８と現像装置４の補給口３９とを連通させる貫通孔４９が形成されている。図４に示すように、トナーカートリッジ３０を容器保持部材１０２に装着し、プロセスユニットの上方に配置することで、トナーカートリッジ３０の排出口５８は貫通孔４９を介して現像装置４の補給口３９と連通するように接続される。この状態で、トナーカートリッジ３０から現像装置４へトナーを補給可能となる。
【００３４】
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とを有する。
【００３５】
現像ハウジング４０の内部は、連通口４８ａを有する隔壁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、隔壁４８の両端部（図４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によって互いに連通している。
【００３６】
第１の領域Ｅ１には、２つの導光部材４６，４７、及び一方の搬送スクリュー４４が配置され、第２の領域Ｅ２には、現像ローラ４１、供給ローラ４２、現像ブレード４３、及び他方の搬送スクリュー４５が配置されている。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が設けられたものであり、回転することにより互いに反対方向にトナーを搬送するように構成されている。
【００３７】
各搬送スクリュー４４，４５によって互いに反対方向に搬送されるトナーは、各領域Ｅ１，Ｅ２の搬送方向下流端まで搬送されると、隔壁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。このため、トナーは第１の領域Ｅ１と第２の領域Ｅ２との間で循環するように搬送される。これにより、トナーカートリッジ３０から補給された新しいトナーと現像ハウジング４０内のトナーとが混ざり合うので、トナーの状態（トナー中の新しいトナーの割合）が均一となり、色ムラや地汚れ等の不具合の発生を防止することができる。
【００３８】
現像ローラ４１は、金属製の芯金と、その芯金の外周に配置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４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。
【００３９】
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に対してカウンタ方向（図４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。
【００４０】
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。
【００４１】
図４を参照しつつ、現像装置４における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、トナー量が基準値以下であるか否かは、第１の領域Ｅ１に配置された２つの導光部材４６，４７の先端部間で光が透過するか否かに基づいて判定される。現像ハウジング４０内のトナー量が基準値以上である場合、各導光部材４６，４７の先端部間にトナーが介在し、一方の導光部材から他方の導光部材に光が透過しない。一方、トナー量が基準値以下となると、各導光部材４６，４７の先端部間にトナーが介在しなくなるため、一方の導光部材から他方の導光部材に光が透過するようになる。この光の透過を検知することで、トナーを補給すべきタイミングを把握することができる。
【００４３】
トナーを補給すべきタイミングであると判定された場合は、トナーカートリッジ３０内の搬送スクリュー５３が回転を開始し、トナーが排出口５８へ向かって搬送される。そして、トナーは排出口５８から貫通孔４９及び補給口３９を介して現像ハウジング４０内に補給される。また、トナー補給時にアジテータ５４が回転することで、トナーカートリッジ３０内のトナーが撹拌されると共に、搬送スクリュー５３の回転領域にトナーが移送される。その後、現像ハウジング４０内のトナー量が、トナー補給によって所定の基準値よりも多くなると、搬送スクリュー５３とアジテータ５４の回転駆動が停止してトナー補給動作を終了する。
【００４４】
図５は、トナーカートリッジ３０の外観図である。
図５に示すように、トナーカートリッジ３０の容器本体５０は、上ケース５５と下ケース５６とで構成されている。両ケース５５，５６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で接合されている。容器本体５０の一端側（図の左側）の側面には、内部に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５７が装着されている。一方、容器本体５０の他端側（図の右側）の側面には、内部のトナーを外部（現像装置）へ排出するための排出口と５８と、この排出口５８を開閉するシャッタ機構５９とが設けられている。
【００４５】
図６は、トナーカートリッジ３０を排出口５８の位置で切断した断面図である。
図６に示すように、トナーカートリッジ３０は、排出口５８を開閉するためのシャッタ機構５９として、排出口５８の内側に配置された内側シャッタ６０と、排出口５８の外側に配置された外側シャッタ６１とを備える。
【００４６】
内側シャッタ６０は、円筒状のシャッタ本体６０ａを有し、このシャッタ本体６０ａの壁面に開口部６０ｂが形成されている。内側シャッタ６０は、容器本体５０の下ケース５６に設けられた円筒状のシャッタ保持部６２内に回転可能に収容されている。
【００４７】
外側シャッタ６１は、円弧状のシャッタ本体６１ａを有する。外側シャッタ６１は、内側シャッタ６０と同じ回転軸を中心に回転可能に構成されている。
【００４８】
また、内側シャッタ６０とシャッタ保持部６２との間には、両者間にトナーが侵入するのを防止するシール部材６３が介在している。シール部材６３は、内側シャッタ６０の外周面に貼り付けて固定されている。このため、内側シャッタ６０が回転すると、これと一緒にシール部材６３も回転する。また、シール部材６３における内側シャッタ６０の開口部６０ｂに対応する位置には、開口部６３ａが形成されている。
【００４９】
図７において、（ａ）は、排出口５８が開放された状態を示す断面図、（ｂ）は、排出口５８が閉鎖された状態を示す断面図である。
図７（ａ）に示す状態では、内側シャッタ６０とシール部材６３との各開口部６０ｂ，６３ａが、排出口５８と対向する開放位置に配置され、排出口５８の内側開口部が開放されている。また、外側シャッタ６１は、排出口５８と対向しない開放位置に配置されており、排出口５８の外側開口部も開放されている。この状態で、排出口５８のから外部（現像装置）へトナーを排出することができる。詳しくは、搬送スクリュー５３が回転することで、搬送スクリュー５３によって現像剤収容部５１内のトナーが内側シャッタ６０内に搬送され、内側シャッタ６０とシール部材６３との各開口部６０ｂ，６３ａ及び排出口５８を通してトナーが排出される。
【００５０】
一方、内側シャッタ６０とシール部材６３との各開口部６０ｂ，６３ａが図７（ｂ）に示す閉鎖位置に配置されると、各開口部６０ｂ，６３ａが排出口５８と対向しなくなる（シール部材６３の外壁面が排出口５８と対向する）ことで、排出口５８の内側開口部が閉鎖される。また、図７（ｂ）に示す状態では、外側シャッタ６１が排出口５８と対向する閉鎖位置に配置されることで、外側シャッタ６１によって排出口５８の外側開口部も閉鎖される。
【００５１】
このように、本実施形態では、内側シャッタ６０及び外側シャッタ６１を回転させることで、排出口５８を内側と外側から開閉することができる。
【００５２】
図８に、内側シャッタ６０と外側シャッタ６１とを開閉させるシャッタ開閉機構の構成を示す。
本実施形態では、内側シャッタ６０を開放状態にするための内側シャッタ開放部材６４と、外側シャッタ６１を開放状態にするための外側シャッタ開放部材６５とを備える。内側シャッタ開放部材６４は、上記容器保持部材１０２に水平移動可能に設けられている。内側シャッタ開放部材６４が図８の左側へ移動すると、内側シャッタ６０に設けられた当接部６０ｃに内側シャッタ開放部材６４が当接し、当接部６０ｃを左側へ押す。これにより、内側シャッタ６０が上記図７（ａ）に示す開放状態となるように回転し、排出口５８の内側開口部が開放される。反対に、内側シャッタ開放部材６４が、図８の右側へ移動すると、内側シャッタ６０は図示しないばね等の付勢部材によって上記図７（ｂ）に示す閉鎖状態となるように回転し、排出口５８の内側開口部が閉鎖される。
【００５３】
外側シャッタ開放部材６５は、上記各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの上部に一体的に設けられており、容器保持部材１０２の底部１１１に形成された挿通孔１１２を通って上方へ突出している。このように、外側シャッタ開放部材６５が容器保持部材１０２の底部１１１から上方へ突出した状態で、トナーカートリッジ３０を装着すると、外側シャッタ開放部材６５が外側シャッタ６１に設けられた当接部６１ｂに当接し、当接部６１ｂが相対的に押される。これにより、外側シャッタ６１が上記図７（ａ）に示す開放状態となるように回転し、排出口５８の外側開口部が開放される。また、トナーカートリッジ３０を取り外すと、当接部６１ｂに対する外側シャッタ開放部材６５の当接が解除され、外側シャッタ６１は図示しないバネ等の付勢部材によって上記図７（ｂ）に示す閉鎖状態となるように回転し、排出口５８の外側開口部が閉鎖される。
【００５４】
本実施形態では、内側シャッタ６０を開放状態にするタイミングを、外側シャッタ６１が開放状態となった後で開始するようにしている。このようなタイミングで内側シャッタ６０を開放状態にすることで、外側シャッタ６１が先に開放状態となっても、内側シャッタ６０が閉鎖状態となっているため、排出口５８が現像装置４の補給口３９（図４参照）に連結される前のトナー漏れを高度に防止できる。また、内側シャッタ開放部材６４の駆動は、トナーカートリッジ３０を装着後、プリンタの電源をＯＮするなどにより自動的に行ってもよいし、カバー部材１０１を閉じる動作と連動するリンク機構を介して手動で行ってもよい。反対に、トナーカートリッジ３０を取り外す際は、内側シャッタ６０を外側シャッタ６１よりも先に閉鎖状態にすることで、取り外し時におけるトナーカートリッジ３０からのトナー漏れを高度に防止することができる。
【００５５】
ところで、図９（ａ）に示すように、内側シャッタ６０が閉鎖状態にあるとき、開口部６０ｂ内に侵入したトナーＴが、運搬時の振動や外気の温度変動などにより固着することがある。このように、トナーＴが固着したままの状態では、図９（ｂ）に示すように、内側シャッタ６０及び外側シャッタ６１を開放状態にしても、内側シャッタ６０の開口部６０ｂが固着したトナーＴによって塞がれているため、開口部６０ｂからトナーを円滑に排出することができない。そこで、本実施形態では、このような開口部６０ｂにおけるトナーの詰まりを防止するため、以下のような対策を講じている。
【００５６】
図１０は、トナーカートリッジ３０を搬送スクリュー５３の軸方向に沿って切断した断面図であって、（ａ）は、排出口５８が閉鎖された状態を示す図、（ｂ）は、排出口５８が開放された状態を示す図である。
図１０（ａ）（ｂ）に示すように、内側シャッタ６０の開口部６０ｂにおけるトナー詰まり（粉体詰まり）を防止するため、トナーカートリッジ３０に粉体詰まり防止部材６６を設けている。本実施形態では、構成の簡素化及び小型化の観点から、粉体詰まり防止部材６６を可撓性のシートで構成している。
【００５７】
粉体詰まり防止部材６６は、容器本体５０の外面に接着剤又は粘着テープ等で固定された基端部側の固定部６６ａと、固定部６６ａとの間の屈曲部６６ｃを介して可動するように設けられた先端側の可動部６６ｂとを有する。屈曲部６６ｃは、排出口５８の縁部（エッジ）に位置するように配置されており、可動部６６ｂはこの屈曲部６６ｃを中心に揺動可能に構成されている。
【００５８】
図１０（ａ）に示すように、排出口５８が閉鎖された状態では、可動部６６ｂが、シール部材６３の外壁面に押し当てられた状態で保持されている。この状態から、図１０（ｂ）に示すように、内側シャッタ６０を回転させて開口部６０ｂが排出口５８に対向する位置に移動すると、粉体詰まり防止部材６６の先端部が開口部６０ｂ内に侵入する。詳しくは、内側シャッタ６０とシール部材６３との各開口部６０ｂ，６３ａが排出口５８に対向する位置に移動することによって、それまでシール部材６３の外壁面に押し付けられていた可動部６６ｂがその弾性力により揺動し、各開口部６０ｂ，６３ａ内に侵入する。反対に、内側シャッタ６０を閉鎖状態にした場合は、粉体詰まり防止部材６６（可動部６６ｂ）が、移動する内側シャッタ６０の開口部６０ｂの縁と接触することで開口部６０ｂから退避し、図１０（ａ）に示すシール部材６３の外壁面に押し付けられた状態に戻される。
【００５９】
このように、本実施形態では、内側シャッタ６０を開放状態とすることに伴って、粉体詰まり防止部材６６が内側シャッタ６０の開口部６０ｂ内に侵入するので、粉体詰まり防止部材６６によって、開口部６０ｂに固着したトナーを崩す又は掻き落とすなどして除去することができる。また、詰まり防止部材６６が内側シャッタ６０の開口部６０ｂ内に侵入することで、開口部６０ｂへのトナーの堆積も未然に防ぐことができる。これにより、内側シャッタ６０の開口部６０ｂにおけるトナー詰まりを解消することができ、排出口５８からトナーを円滑に排出することが可能となる。
【００６０】
また、図１１に示すように、粉体詰まり防止部材６６の可動部６６ｂは、内側シャッタ６０の開口部６０ｂに侵入した状態で、搬送スクリュー５３の羽根５３１に接触可能な位置に配置されることが好ましい。この場合、図１１の拡大図に示すように、搬送スクリュー５３の回転駆動に伴い、搬送スクリュー５３の羽根５３１が可動部６６ｂの先端に接触することで、羽根５３１によって可動部６６ｂが軸方向に押され、可動部６６ｂが図の（ｉ）から（ｉｉ）に示すように撓む。そして、可動部６６ｂがある程度撓み、図の（ｉｉｉ）に示すように、その先端が羽根５３１の移動領域Ｃから外れた時点で、可動部６６ｂはその復元力により元の状態に戻る。このように、可動部６６ｂを回転駆動する搬送スクリュー５３の羽根５３１に接触する位置に配置することで、可動部６６ｂを搬送スクリュー５３の軸方向に揺動させることができる。これにより、内側シャッタ６０の開口部６０ｂにおける固着トナーをより確実に除去することが可能となる。
【００６１】
また、可動部６６ｂの先端の向きを、羽根５３１が押す方向Ｄに対してカウンタ方向（羽根５３１が押す方向Ｄとは反対方向を臨む方向）に設定することで、羽根５３１が接触することによる可動部６６ｂの撓み量が大きくすることができる。これにより、可動部６６ｂの揺動範囲を大きく確保することができるので、固着トナーを効果的に除去することが可能となる。
【００６２】
また、図１０（ａ）（ｂ）において、内側シャッタ６０及びシャッタ保持部６２のそれぞれの図の上部に設けられている孔部は、排出口５８から排出されなかったトナーを再び現像剤収容部５１へと戻すための戻し口６０ｄ，６２ａである。本実施形態では、斯かる戻し口６６ｄ，６２ａを設けていることで、排出口５８が閉鎖状態にあるときに、使用者が不用意に搬送スクリュー５３を回転させても、戻し口６０ｄ，６２ａを介してトナーを現像剤収容部５１へ戻すことができる。これにより、トナーが内側シャッタ６０内に押し込まれることによるトナーや搬送スクリュー５３への負荷を低減することができ、負荷がかかることによるトナーの劣化や搬送スクリュー５３の破損を防止することができる。
【００６３】
上述の実施形態では、粉体詰まり防止部材６６を排出口５８の周囲に１つだけ設けているが、図１２に示すように、粉体詰まり防止部材６６を排出口５８の周囲に複数設けてもよい。この場合、内側シャッタ６０を開放状態とすることで、複数の粉体詰まり防止部材６６が内側シャッタ６０の開口部６０ｂ内に侵入するので、より確実に固着トナーを除去することができる。
【００６４】
以下、粉体詰まり防止部材６６の他の実施形態について、上記実施形態とは異なる点を中心に説明する。なお、上記実施形態と同様の構成の部分については、同様の作用・効果が得られるので、重複説明を省略する。
【００６５】
図１３（ａ）〜（ｃ）に示す実施形態では、粉体詰まり防止部材６６の可動部６６ｂの先端部に、傾斜部６６ｄを設けている。この傾斜部６６ｄは、図１３（ａ）に示す状態から同図（ｂ）に示すように、内側シャッタ６０を閉鎖状態となる方向に回転させた際に、開口部６０ｂの縁が当接する可動部６６ｂの箇所に設けられている。また、図１３（ｂ）において開口部６０ｂが当接する図の右側の傾斜部６６ｄを例に説明すると、傾斜部６６ｄは、可動部６６ｂの先端へ向かって開口部６０ｂの閉鎖位置への移動方向へ傾斜している。
【００６６】
上記のような傾斜部６６ｄを設けることで、内側シャッタ６０を閉鎖状態となる方向に回転させた際に、可動部６６ｂが開口部６０ｂから退避しやすくなる。すなわち、図１３（ｂ）に示すように、開口部６０ｂの縁が傾斜部６６ｄに当接した際、可動部６６ｂを押す力Ｆの一部（分力Ｆ１）が可動部６６ｂを開口部６０ｂから退避させる方向に作用するため、この力によって可動部６６ｂは退避する方向に押される。これにより、図１３（ｃ）に示すように、可動部６６ｂは開口部６０ｂの縁に引っ掛からずに退避することができる。このように、本実施形態の構成によれば、可動部６６ｂが開口部６０ｂから退避しやすくなることで、可動部６６ｂが開口部６０ｂの縁に引っ掛かって内側シャッタ６０が完全に閉じられなくなる事態を生じにくくすることができる。
【００６７】
なお、図１３に示す構成では、可動部６６ｂの両側にそれぞれ傾斜部６６ｄを設けているが、可動部６６ｂの片側にだけ開口部６０ｂが当接する場合は、その部分にのみ傾斜部６６ｄを設けてもよい。また、傾斜部６６ｄは、直線状に形成されている場合に限らず、円弧状等の曲線状に形成されていてもよい。
【００６８】
図１４（ａ）（ｂ）は、さらに別の実施形態の構成を示す図である。
この実施形態では、粉体詰まり防止部材６６の固定部６６ａと可動部６６ｂとの間に設けられた屈曲部６６ｃよりも先端側に、さらに別の屈曲部６６ｅを設けている。すなわち、この別の屈曲部６６ｅは、可動部６６ｂの基端から先端に至る途中部分に設けられている。以下、便宜的に、固定部６６ａと可動部６６ｂとの間に設けられた屈曲部６６ｃを、第１の屈曲部６６ｃと称し、この第１の屈曲部６６ｃよりも先端側に設けられた屈曲部６６ｅを、第２の屈曲部６６ｅと称することにする。
【００６９】
図１４（ａ）に示すように、内側シャッタ６０が閉鎖状態にあるときは、可動部６６ｂは、シール部材６３の外壁面に押し当てられた状態となっているが、このとき、可動部６６ｂは、第１の屈曲部６６ｃと第２の屈曲部６６ｅの位置で屈曲した姿勢で保持される。このように、可動部６６ｂがシール部材６３に対して押し当てられた状態で各屈曲部６６ｃ，６６ｅにて屈曲することで、押し当てられた状態にある可動部６６ｂへの負荷を軽減することができる。詳しくは、可動部６６ｂにおける第１の屈曲部６６ｃと第２の屈曲部６６ｅとの間の部分Ｂが、容器本体５０の外壁面から離れる方向に移動することができるので、上記のような屈曲部が１つの構成に比べて、可動部６６ｂへの負荷を軽減することができる。これにより、可動部６６ｂの負荷による塑性変形（ヘタリ）を抑制することができ、粉体詰まり防止部材６６が内側シャッタ６０の開口部６０ｂ内へ侵入した際｛図１４（ｂ）に示す状態｝の固着トナー除去効果を長期に亘って良好に維持することが可能となる。
【００７０】
また、図１４（ａ）（ｂ）に示す実施形態では、上記特徴部分に加え、さらに、別のシール部材６７を、粉体詰まり防止部材６６の固定部６６ａに重なるように容器本体５０に取り付けている。なお、このシール部材６７は、容器本体５０と外側シャッタ６１との間にトナーが侵入するのを防止するためのものであり、外側シャッタ６１が回転して移動する領域に渡って容器本体５０の外壁面に取り付けられている。このように、シール部材６７を、固定部６６ａに重なるように取り付けることで、粉体詰まり防止部材６６を容器本体５０から剥がれにくくすることができる。
【００７１】
ここで、上記のように、粉体詰まり防止部材６６を内側シャッタ６０の開口部６０ｂに侵入させることで、トナーの詰まりを防止することは可能であるが、一方で、侵入した粉体詰まり防止部材６６によってトナーの排出が多少妨げられることも考えられる。そこで、このような粉体詰まり防止部材６６によるトナー排出の妨げを低減するために、以下のような、構成を採用してもよい。
【００７２】
図１５（ａ）（ｂ）に示す実施形態では、第１の屈曲部６６ｃよりも先端側にさらに別の第２の屈曲部６６ｆを設けている。ただし、この第２の屈曲部６６ｆは、上記図１４（ａ）（ｂ）に示す第２の屈曲部６６ｅとはその目的及び機能が異なる。本実施形態では、この第２の屈曲部６６ｆを中心に可動部６６ｂが揺動するようには構成されていない。すなわち、第２の屈曲部６６ｆの屈曲角θは固定されている。具体的に、屈曲角θは、図１５（ａ）に示すように、可動部６６ｂが内側シャッタ６０の開口部６０ｂ内に侵入した状態で、その先端部Ｅが開口部６０ｂの内周面に沿うような角度に設定されている。
【００７３】
上記のような構成とすることで、図１６の二点鎖線で示すような開口部６０ｂの内周面に対して傾斜して配置される可動部６６ｂに比べて、可動部６６ｂが開口部６０ｂと重なり合う範囲を小さくすることができる（Ｈ１＜Ｈ２）。これにより、粉体詰まり防止部材６６によってトナー排出が妨げられにくくすることができるので、トナーの排出量を十分に確保することができる。
【００７４】
また、図１７に示す実施形態のように、可動部６６ｂの先端部に孔部６６ｇを形成し、この孔部６６ｇにトナーを通過させることで、開口部６０ｂからのトナーの排出量を十分に確保できるようにしてもよい。
【００７５】
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではない。各実施形態における特徴部分のうちの２つ又は３つ以上を、適宜組み合わせて構成することも可能である。また、各構成部材の数、形状、配置、機能などにつき、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。
【００７６】
上述の各実施形態では、本発明に係る粉体詰まり防止部材を、内側シャッタと外側シャッタの二重の回転シャッタを有する構成に適用した場合を例に説明したが、本発明は、外側シャッタを有さず、内側シャッタのみを有する構成にも適用可能である。また、本発明に係る粉体詰まり防止部材を適用する内側シャッタは、回転シャッタ以外、例えばスライド移動するシャッタなどにも適用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
３０    トナーカートリッジ（粉体収容器）
５０    容器本体
５３    搬送スクリュー（搬送部材）
５８    排出口
６０    内側シャッタ
６０ｂ  開口部
６６    粉体詰まり防止部材
６６ａ  固定部
６６ｂ  可動部
６６ｃ  屈曲部（第１の屈曲部）
６６ｅ  屈曲部（第２の屈曲部）
６７    シール部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７８】
【特許文献１】特開２００３−２８０３４４号公報
【図１】
2016014788.tif 000003
【図２】
2016014788.tif 000004
【図３】
2016014788.tif 000005
【図４】
2016014788.tif 000006
【図５】
2016014788.tif 000007
【図６】
2016014788.tif 000008
【図７】
2016014788.tif 000009
【図８】
2016014788.tif 000010
【図９】
2016014788.tif 000011
【図１０】
2016014788.tif 000012
【図１１】
2016014788.tif 000013
【図１２】
2016014788.tif 000014
【図１３】
2016014788.tif 000015
【図１４】
2016014788.tif 000016
【図１５】
2016014788.tif 000017
【図１６】
2016014788.tif 000018
【図１７】
2016014788.tif 000019
【図１８】
2016014788.tif 000020
【図１９】
2016014788.tif 000021