(57)【要約】【課題】トナーカートリッジ内で凝集したトナーを解して安定したトナーの排出を行うことができるトナーカートリッジ及びこれを用いた画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー収容部２０１と、トナー排出口２０４とトナー搬送スクリュー２０２を具備するトナー排出機構部２２０を備えて、トナー補給パイプ１０５を備えた装置に着脱可能なトナーカートリッジ２００であって、トナー搬送スクリュー２０２をその一端部２０２ａがトナー収容部２０１を貫通して外部に突出して、トナー収容部２０１内部で移動可能に設け、トナー排出機構部２２０をトナー搬送スクリュー２０２の軸線方向に沿って装着し、トナー搬送スクリュー２０２の一端部２０２ａがストッパープレート２０ｃと当接することでトナー収容部２０１内部で軸線方向に移動し、トナー排出口２０４をトナー補給口１０５ａと対向する位置に配置するものとする。【選択図】図２
2009115885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーが収容されるトナー収容部と前記トナー収容部に収容されたトナーを排出するトナー排出機構部を備え、前記トナー排出機構部はトナーを外部に排出するトナー排出口とトナー収容部内のトナーをトナー排出口側に搬送するトナー搬送スクリューを備えて、前記トナー排出口に対応して設けられたトナー補給部を備えた装置に着脱可能に構成されたトナーカートリッジであって、
前記トナー搬送スクリューは、軸線方向の一端部が前記トナー収容部を貫通して外部に突出配置され、トナー収容部内部で軸線方向に沿って移動可能に設けられ、
前記トナー排出機構部は、トナーカートリッジが装着される装置に対して前記トナー搬送スクリューの軸線方向に沿って移動して装着され、
前記トナー排出機構部が前記装置に装着された状態で、
前記トナー搬送スクリューは、前記軸線方向の一端部が装置の一部と当接することで前記トナー収容部内部で軸線方向の他端部側に移動し、
前記トナー排出口は、前記トナー補給部に形成されるトナー補給口と対向する位置に配置されることを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項２】
前記トナー排出口を開閉するシャッター部材を備え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】
前記トナー搬送スクリューの外周囲に、前記軸線方向の一端部を外部に突出させる方向に付勢するばね部材を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のトナーカートリッジ。
【請求項４】
前記トナー収容部内には、トナーを撹拌するトナー撹拌部材が設けられ、
前記トナー搬送スクリューの一端部には、該トナー搬送スクリューに駆動を伝達するギア体が設けられ、
前記ギア体は、前記トナー撹拌部材を回転させる撹拌シャフトギアと接触した状態でトナー搬送スクリューの軸線方向に沿って移動可能に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一項に記載のトナーカートリッジ。
【請求項５】
前記トナー収容部の前記トナー搬送スクリューの貫通部にシール部材を備えることを特徴とする請求項１乃至４のうちの何れか一項に記載のトナーカートリッジ。
【請求項６】
前記シール部材は、ネオプレンゴムからなることを特徴とする請求項５に記載のトナーカートリッジ。
【請求項７】
静電潜像が形成された感光体ドラムにトナーを供給してトナー像を形成する現像装置にトナーカートリッジを用いてトナーを補給する画像形成装置において、
前記トナーカートリッジとして請求項１乃至請求項６のうちの何れか一項に記載のトナーカートリッジを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記現像装置の上方にトナーカートリッジを配置し、前記トナーカートリッジと前記現像装置との間に前記感光体ドラムに形成されたトナー像を一時的に担持する中間転写体を備えた画像形成装置であって、
前記トナーカートリッジから前記現像装置にトナーを補給するトナー補給手段を備えることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーが収容されるトナーカートリッジ及びこれを用いた画像形成装置に係り、特に、レーザービームプリンタや複合機等の画像形成装置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カートリッジ及びこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２成分現像剤を用いた複写装置やファクシミリ装置など画像形成装置では、高画質・高速化に伴い、トナーカートリッジなどを用いて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されている。
【０００３】
このように構成された画像形成装置においては、トナー切れの際に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必要がある。交換用のトナーカートリッジ等は倉庫や室内の空きスペースなどに保存されている場合が多く、積載状態を考慮することなくあらゆる方向（状態）で積載されることがある。
【０００４】
そのため、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は、トナー排出口側を下にして縦方向に積まれた場合には、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結果、トナーが凝集したり、塊となって排出口を塞いだりする虞がある。
【０００５】
上述した状態の新しいトナーカートリッジを装着した場合には、トナーカートリッジからトナーが排出されにくく、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、トナーが排出されないためにトナーが無くなったと判断されることも起こり得る。
【０００６】
そのため、新しい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、上記問題が全て解消するには到らなかった。
【０００７】
特に、最近のトナーは、省エネ対策のために低温定着性を向上させているため、逆に保存安定性が犠牲になり、自然放置において、トナー凝集を起こし易い傾向が強くなっている。
【０００８】
また、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カートリッジや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。従って、各ユニットが密の状況にあるためにトナー凝集が起こしやすい状況になっている。
【０００９】
さらに、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、ユーザーや作業者がトナーカートリッジを振ることを忘れて装着してしまうことも多くあり、結果としてトナーカートリッジ内でのトナー凝集によってトナーが補給されないことが起こり、現像剤のトナー濃度不足が検知されたり、画像形成装置自体の運転が停止するなどのトラブルを引き起こす要因にもなっている。
【００１０】
そこで、上記問題の対策として、従来技術では、トナーカートリッジの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と共に、トナーの過剰供給を防止する現像剤供給装置が開示されている（特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２０００−２１４６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した従来技術においては、トナーカートリッジの保存状態における影響までは考慮されていないため、高温状態で長時間トナー排出口側を下にして放置された場合にはトナー凝集が発生するという問題がある。
【００１２】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、トナーカートリッジ内で凝集したトナーを解して安定したトナーの排出を行うことができるトナーカートリッジ及びこれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の課題を解決するために本発明に係るトナーカートリッジ及びこれを用いた画像形成装置は以下のように構成される。
本発明に係るトナーカートリッジは、トナーが収容されるトナー収容部と前記トナー収容部に収容されたトナーを排出するトナー排出機構部を備え、前記トナー排出機構部はトナーを外部に排出するトナー排出口とトナー収容部内のトナーをトナー排出口側に搬送するトナー搬送スクリューを備えて、前記トナー排出口に対応して設けられたトナー補給部を備えた装置に着脱可能に構成されたトナーカートリッジであって、前記トナー搬送スクリューを、軸線方向の一端部が前記トナー収容部を貫通して外部に突出配置して、トナー収容部内部で軸線方向に沿って移動可能に設け、前記トナー排出機構部を、トナーカートリッジが装着される装置に対して前記トナー搬送スクリューの軸線方向に沿って移動して装着し、前記トナー排出機構部が前記装置に装着された状態で、前記トナー搬送スクリューを、前記軸線方向の一端部が装置の一部、例えばストッパー用に配置したプレートと当接することで前記トナー収容部内部で軸線方向の他端部側に移動し、前記トナー排出口を、前記トナー補給部に形成されるトナー補給口と対向する位置に配置することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明は、前記トナー排出口を開閉するシャッター部材を備えることが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、前記トナー搬送スクリューの外周囲に、前記軸線方向の一端部を外部に突出させる方向に付勢するばね部材を備えることが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、前記トナー収容部内に、トナーを撹拌するトナー撹拌部材を設け、前記トナー搬送スクリューの一端部に、該トナー搬送スクリューに駆動を伝達するギア体を設け、前記ギア体を、前記トナー撹拌部材を回転させる撹拌シャフトギアと接触した状態でトナー搬送スクリューの軸線方向に沿って移動可能に設けることが好ましい。
【００１７】
また、本発明は、前記トナー収容部の前記トナー搬送スクリューの貫通部にシール部材を備えることが好ましい。
【００１８】
また、本発明は、前記シール部材をネオプレンゴムからなるものとすることが好ましい。
【００１９】
さらに、本発明に係る画像形成装置は、静電潜像が形成された感光体ドラムにトナーを供給してトナー像を形成する現像装置にトナーカートリッジを用いてトナーを補給する画像形成装置において、前記トナーカートリッジとして請求項１乃至請求項６のうちの何れか一項に記載のトナーカートリッジを用いることを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明は、前記現像装置の上方にトナーカートリッジを配置し、前記トナーカートリッジと前記現像装置との間に前記感光体ドラムに形成されたトナー像を一時的に担持する中間転写体を備えた画像形成装置であって、前記トナーカートリッジから前記現像装置にトナーを補給するトナー補給手段を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、トナーが収容されるトナー収容部と前記トナー収容部に収容されたトナーを排出するトナー排出機構部を備え、前記トナー排出機構部はトナーを外部に排出するトナー排出口とトナー収容部内のトナーをトナー排出口側に搬送するトナー搬送スクリューを備えて、前記トナー排出口に対応して設けられたトナー補給部を備えた装置に着脱可能に構成されたトナーカートリッジであって、前記トナー搬送スクリューを、軸線方向の一端部が前記トナー収容部を貫通して外部に突出配置して、トナー収容部内部で軸線方向に沿って移動可能に設け、前記トナー排出機構部を、トナーカートリッジが装着される装置に対して前記トナー搬送スクリューの軸線方向に沿って移動して装着し、前記トナー排出機構部が前記装置に装着された状態で、前記トナー搬送スクリューを、前記軸線方向の一端部が装置の一部、例えばストッパー用に配置したプレートと当接することで前記トナー収容部内部で軸線方向の他端部側に移動し、前記トナー排出口を、前記トナー補給部に形成されるトナー補給口と対向する位置に配置することで、特別な動作を必要とせず、また別途モータ等の部品を必要とせずに、単にトナーカートリッジを装着させるだけで、凝集したトナーをほぐすことができ、前記トナー収容部内のトナーを前記トナー補給部内に確実に補給することができるため、トナーの排出を正常に行うことができる。
【００２２】
また、本発明によれば、前記トナー排出口を開閉するシャッター部材を備えることがで、装置への装着時にトナー落下やトナー飛散により装置を汚すことがない。
【００２３】
また、本発明によれば、前記トナー搬送スクリューの外周囲に、前記軸線方向の一端部を外部に突出させる方向に付勢するばね部材を備えることで、簡単な構成でトナー搬送スクリューの戻り機構を実現できる。
【００２４】
また、本発明によれば、前記トナー収容部内に、トナーを撹拌するトナー撹拌部材を設け、前記トナー搬送スクリューの一端部に、該トナー搬送スクリューに駆動を伝達するギア体を設け、前記ギア体を、前記トナー撹拌部材を回転させる撹拌シャフトギアと接触した状態でトナー搬送スクリューの軸線方向に沿って移動可能に設けることで、トナー搬送スクリューの駆動を簡単にとることができる。
【００２５】
また、本発明によれば、前記トナー収容部の前記トナー搬送スクリューの貫通部にシール部材を備えることで、トナー搬送スクリューが移動する時にトナー漏れを起こすことがなく、また、回転するときの負荷を低減できる。
【００２６】
また、本発明によれば、前記シール部材に、強度的にも熱的にも強いネオプレンゴムを用いることで、ロングライフ化を図り、ライフを通じてトナー漏れを防止することができる。
【００２７】
さらに、本発明によれば、静電潜像が形成された感光体ドラムにトナーを供給してトナー像を形成する現像装置にトナーカートリッジを用いてトナーを補給する画像形成装置において、前記トナーカートリッジとして請求項１乃至請求項６のうちの何れか一項に記載のトナーカートリッジを用いることで、トナー飛散やトナー漏れ等によりトナー汚れのないきれいな画像形成装置を維持することができる。
【００２８】
また、本発明によれば、前記現像装置の上方にトナーカートリッジを配置し、前記トナーカートリッジと前記現像装置との間に前記感光体ドラムに形成されたトナー像を一時的に担持する中間転写体を備えた画像形成装置であって、前記トナーカートリッジから前記現像装置にトナーを補給するトナー補給手段を備えることで、例えば、トナー補給手段としてトナー補給パイプを用いることで、トナーカートリッジが配置されるスペースと現像装置が配置されるスペースを分割して、中間転写体（例えば、中間転写ベルト）を用いたコンパクトなカラー画像形成装置を簡単に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す説明図、図２は前記画像形成装置に搭載されるトナーカートリッジユニットの構成を示す説明図である。
【００３０】
本実施形態に係る画像形成装置１００は、図１，図２に示すように、トナーカートリッジユニット２０に装着されたトナーカートリッジ２００からトナーを補給するようにした画像形成装置において、トナーカートリッジ２００に、本発明に係るトナーカートリッジの構成を採用したものである。
【００３１】
まず、本実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置１００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、所定のシート（記録用紙）に多色あるいは単色の画像を可視画像として形成するものである。
【００３２】
画像形成装置１００は、図１に示すように、露光ユニットＥ、当該露光ユニットＥ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１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）、現像装置（現像ユニット）１０２（１０２ａ〜１０２ｄ）、帯電ローラ１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）、クリーニングユニット１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）、中間転写ベルト１１、一次転写ローラ１３（１３ａ〜１３ｄ）、二次転写ローラ１４、定着装置１５、用紙搬送路Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、給紙カセット１６、手差し給紙トレイ１７、排紙トレイ１８、及びトナーカートリッジユニット２０等を備えている。
【００３３】
画像形成装置１００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）、及びイエロー（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５５（５５ａ〜５５ｄ）で可視画像の形成を行う。各色を用いたカラー画像に応じたものである。
【００３４】
現像装置１０２（１０２ａ〜１０２ｄ）、感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）、帯電ローラ１０３（１０３ａ〜１０３ｄ）、クリーニングユニット１０４（１０４ａ〜１０４ｄ）は、各色に応じた４種類の潜像を形成するように、それぞれ４個ずつ設けられている。
【００３５】
各画像形成部５５ａ〜５５ｄは、同様の構成であり、例えば、ブラックの画像形成部５５ａは、感光体ドラム１０１ａ、現像装置１０２ａ、帯電ローラ１０３ａ、転写ローラ１３ａ、及びクリーニングユニット１０４ａ等から構成される。この画像形成部５５ａ〜５５ｄは、中間転写ベルト１１の移動方向（副走査方向）に一列に配列されている。
なお、上記符号ａ〜ｄは、ａがブラックに、ｂがシアンに、ｃがマゼンタに、ｄ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。
【００３６】
露光装置である露光ユニットＥは、図示しない半導体レーザ、ポリゴンミラー４、第１反射ミラー７、及び第２反射ミラー８等を備えており、ブラック、シアン、マゼンタ、及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１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに照射する。
【００３７】
本実施形態では、露光ユニットＥは、レーザ照射部及び反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いる手法を採用しているが、発光素子をアレイ状に並べた、例えば、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。
【００３８】
感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれには、ブラック、シアン、マゼンタ、及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。
【００３９】
感光体ドラム１０１は、露光ユニットＥの上方に配設され、略円筒形状の像担持体であり、図示しない駆動手段と制御手段により所定方向に回転するように制御されている。
【００４０】
また、感光体ドラム１０１は、基材上に光導電層が形成されて構成されている。例えば、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１０１の構成は、上述の構成に特に限定されない。
【００４１】
帯電ローラ１０３は、感光体ドラム１０１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１０３を使用しているが、帯電ローラ１０３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。
【００４２】
現像装置１０２は、静電潜像が形成された感光体ドラム１０１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１０２ａ〜１０２ｄのそれぞれは、ブラック、シアン、マゼンタ、及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１０１ａ〜１０１ｄのそれぞれに形成された各色相の静電潜像をブラック、シアン、マゼンタ、及びイエローの各色相のトナー像に顕像化する。
【００４３】
クリーニングユニット１０４は、現像・画像転写後における感光体ドラム１０１上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。
【００４４】
中間転写ベルト１１は、感光体ドラム１０１の上方に配置され、厚さ１００〜１５０μｍ程度のフィルムで無端状に形成されている。駆動ローラ１１ａと従動ローラ１１ｂ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。
【００４５】
中間転写ベルト１１の外周面は、感光体ドラム１０１ｄ、感光体ドラム１０１ｃ、感光体ドラム１０１ｂ及び感光体ドラム１０１ａの順に対向する。
【００４６】
この中間転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向する位置には、一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄが配置されている。中間転写ベルト１１が感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄに対向する位置のそれぞれが一次転写位置である。
【００４７】
一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄには、感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの表面に担持されたトナー像を中間転写ベルト１１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１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）に形成された各色相のトナー像は、中間転写ベルト１１の外周面に順次重ねて転写され、中間転写ベルト１１の外周面にフルカラーのトナー像が形成される。
【００４８】
但し、イエロー、マゼンタ、シアン、及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１０１ａ〜１０１ｄ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１０１のみにおいて、静電潜像及びトナー像の形成が行われる。例えば、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１０１ａのみにおいて静電潜像の形成及びトナー像の形成が行われ、中間転写ベルト１１の外周面には、ブラックのトナー像のみが転写される。
【００４９】
また、各一次転写ローラ１３ａ〜１３ｄは、直径８〜１０ｍｍの金属（例えば、ステンレス）を素材とする軸の表面を導電性の弾性材（例えば、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１１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１３ａ〜１３ｄ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。
【００５０】
各一次転写位置において、中間転写ベルト１１の外周面に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１１の回転によって二次転写ローラ１４との対向位置である二次転写位置に搬送される。
【００５１】
二次転写ローラ１４は、画像形成時において、内周面が駆動ローラ１１ａの周面に接触する中間転写ベルト１１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１４若しくは中間転写ベルト駆動ローラ１１ａ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。
【００５２】
給紙カセット１６または手差し給紙トレイ１７から給紙された用紙が二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間を通過する際に、二次転写ローラ１４にトナーの帯電極性（−）とは、逆極性（＋）の高電圧が印加される。
【００５３】
このように、各感光体ドラム１０１（１０１ａ〜１０１ｄ）上の静電潜像は、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１１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１１の回転によって、搬送されて来た用紙と中間転写ベルト１１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１４によって中間転写ベルト１１の外周面から用紙上にトナー像が転写される。
【００５４】
中間転写ベルト１１と感光体ドラム１０１との接触により中間転写ベルト１１に付着したトナー、及び中間転写ベルト１１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１１上に残留したトナーは、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１２によって除去されて回収される。
【００５５】
中間転写ベルトクリーニングユニット１２には、中間転写ベルト１１に接触する例えばクリーニング部材として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１１は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ１１ｂにて支持されている。
【００５６】
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１５ａと加圧ローラ１５ｂを備える定着装置１５に導かれ、加熱ローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとの間を通過して、加熱及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１８ａによって排紙トレイ１８上に排出される。
【００５７】
画像形成装置１００には、給紙カセット１６に収納されている用紙を二次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間及び定着装置１５を経由して排紙トレイ１８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。
【００５８】
用紙搬送路Ｐ１には、給紙カセット１６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１６ａ、繰り出された用紙を上方に向けて搬送する搬送ローラｒ１０、搬送されてきた用紙を所定のタイミングで２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導くレジストローラ１９、及び用紙を排紙トレイ１８に排出する排紙ローラ１８ａが配置されている。
【００５９】
また、画像形成装置１００の内部には、手差し給紙トレイ１７からレジストローラ１９に至る間に、ピックアップローラ１７ａ及び搬送ローラｒ１０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１８ａから用紙搬送路Ｐ１におけるレジストローラ１９の上流側に至る間には、用紙搬送路Ｐ３が形成されている。
【００６０】
排紙ローラ１８ａは、正逆両方向に回転自在に設けられ、用紙の片面に画像を形成する片面画像形成時、及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１８に排出する。
【００６１】
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１８ａは、用紙の後端が定着装置１５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。これによって、両面画像形成時に片面のみに画像が形成された用紙は、表裏面及び前後端を反転した状態で用紙搬送路Ｐ１に導かれる。
【００６２】
レジストローラ１９は、給紙カセット１６若しくは手差し給紙トレイ１７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１１の回転に同期したタイミングで２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１との間に導く。このため、レジストローラ１９は、感光体ドラム１０１や中間転写ベルト１１の動作開始時には、回転を停止しており、中間転写ベルト１１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１９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。
【００６３】
この後、レジストローラ１９は、２次転写ローラ１４と中間転写ベルト１１とが圧接する位置で用紙の前端部と中間転写ベルト１１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。
【００６４】
なお、画像形成部５５ａ〜５５ｄ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１３ａ〜１３ｄが中間転写ベルト１１を感光体ドラム１０１ａ〜１０１ｄの全てに圧接させる。
【００６５】
一方、画像形成部５５ａ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１３ａのみを中間転写ベルト１１を感光体ドラム１０１ａに圧接させる。
【００６６】
次に、本実施形態に係る特徴的なトナーカートリッジ２００の構成について図面を参照して詳細に説明する。
図３は本実施形態に係る画像形成装置に搭載されるトナーカートリッジユニットにトナーカートリッジが載置された状態を示す説明図、図４は前記トナーカートリッジユニットにトナーカートリッジが装着（セット）された状態を示す説明図、図５は前記トナーカートリッジユニットにトナーカートリッジが載置された時の前記トナーカートリッジのトナー排出機構部の状態を示す詳細図、図６は前記トナーカートリッジユニットにトナーカートリッジが装着（セット）された時の前記トナーカートリッジのトナー排出機構部の状態を示す詳細図である。
【００６７】
本実施形態に係るトナーカートリッジ２００は、図１，図２に示すように、画像形成装置１００に搭載されたトナーカートリッジユニット２０に装着される。
【００６８】
トナーカートリッジユニット２０は、図２に示すように、上部が開放した箱形状で形成され、その内部にブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）の４色のトナーがそれぞれ収容される４個のトナーカートリッジ２００が収容される。
【００６９】
トナーカートリッジ２００は、中間転写ベルト幅方向（矢印Ｘ方向）に沿って長く形成され、それぞれが現像装置１０２（１０２ａ〜１０２ｄ）と対向する位置で中間転写ベルト搬送方向（矢印Ｙ方向）に沿って並設されている。
【００７０】
トナーカートリッジユニット２０は、中間転写ベルト幅方向の一端側にトナーカートリッジ２００を位置決めするためのストッパープレート２０ｃを備え、他端側にそれぞれのトナーカートリッジ２００をストッパープレート２０ｃ側に移動させて保持するためのロックレバー２０ａを備えている。
【００７１】
ロックレバー２０ａは、図３に示すように、トナーカートリッジユニット２０の下方側を回動支点２０ａ１として中間転写ベルト幅方向に沿った方向に回動可能に軸支され、回動支点２０ａ１付近にトナーカートリッジ２００に当接して保持するフック２０ｂが形成されている。
【００７２】
トナーカートリッジ２００は、図３，図５に示すように、トナーを収容するトナー収容部２０１と、収容されたトナーを搬送して外部に排出するトナー排出機構部２２０とを備えている。
【００７３】
トナー収容部２０１は、現像装置１０２の長手方向に沿って、すなわち中間転写ベルト幅方向に沿って長い箱状に形成され、内部には収容されたトナーを撹拌するトナー撹拌部材２０８がトナー収容部２０１の長手方向に渡り配置され、その下方にトナー排出機構部２２０が構成されている。トナー収容部２０１の下側面２０１ａには、収容されたトナーを排出するトナー排出口２０４と、該トナー排出口を開閉するトナー排出口シャッター２０５が形成されている。
【００７４】
トナー収容部２０１の長手方向の一側端部には、図５に示すように、トナー撹拌部材２０８の撹拌シャフト２０９の一端部２０９ａが外部に突出して配置されている。その一端部２０９ａには撹拌シャフト２０９に駆動を伝達する撹拌シャフトギア２１０が取付けられている。撹拌シャフトギア２１０は、図示しない画像形成装置本体に設けられたモータによる駆動力が伝達されるようになっている。
【００７５】
トナー排出口シャッター２０５は、通常状態では、図示しないばね部材等によりトナー排出口２０４を閉塞する位置に位置するように付勢されている。
【００７６】
トナー排出機構部２２０は、トナー収容部２０１の下部に構成され、その内部には収容されたトナーを搬送するトナー搬送スクリュー２０２を具備している。トナー搬送スクリュー２０２は、トナー収容部２０１の長手方向に渡りトナー収容部２０１の下側面２０１ａに近接して配置され、トナー排出口２０４の上部に位置するように設けられている。
【００７７】
トナー排出機構部２２０が構成されるトナー収容部２０１の長手方向の一側端部には、図５に示すように、トナー搬送スクリュー２０２の一端部２０２ａが外部に突出配置されている。その一端部２０２ａにはトナー搬送スクリュー２０２に駆動を伝達するトナー搬送スクリューギア２０３が取付けられている。符号２０２ｂはトナー搬送スクリュー２０２の外部への突出を制限するストッパーである。
【００７８】
トナー搬送スクリューギア２０３は、撹拌シャフトギア２１０と接触した状態でトナー搬送スクリュー２０２の軸線方向に沿って移動可能に配置されるとともに、離接ばね２０６により外側に突出させる方向に付勢されている。また、トナー搬送スクリューギア２０３には、外側に向かい突出した当接部２０３ａが形成されている。
【００７９】
当接部２０３ａは、トナーカートリッジ２００がトナーカートリッジユニット２０内に運転可能に装着された状態で、トナーカートリッジユニット２０の内側に設けられたストッパープレート２０ｃと当接するように構成されている。
【００８０】
トナー排出機構部２２０におけるトナー収容部２０１とトナー搬送スクリュー２０２の軸部との間にはシール部材２０７が設けられている。このシール部材２０７は、強度的にも熱的にも強いネオプレンゴムを用いて形成されている。
【００８１】
次に、本実施形態に係る特徴的なトナーカートリッジ２００の装着動作について図面を参照して説明する。
【００８２】
本実施形態に係るトナーカートリッジ２００は、トナーカートリッジユニット２０にセットすることでトナーカートリッジ２００が有効に動作するようになっている。
【００８３】
装置本体側には、図３に示すように、トナーカートリッジ２００から排出されるトナーが導入されるトナー補給パイプ（トナー補給部）１０５が設けられている。トナー補給パイプ１０５は、トナーカートリッジユニット２０にトナーカートリッジ２００が装着された状態で、トナーカートリッジ２００のトナー排出口２０４と対向する位置に配置されている。
【００８４】
トナーカートリッジ２００をトナーカートリッジユニット２０にセットする時は、図３に示すように、トナーカートリッジユニット２０の上に載置する。そして、図４に示すように、ロックレバー２０ａを図中右方向に持ち上げることにより、トナーカートリッジ２００がフック２０ｂに押されて図中右方向に移動する。
【００８５】
トナーカートリッジ２００が移動することにより、トナー搬送スクリュー２０２の先端に取り付けられたトナー搬送スクリューギア２０３の当接部２０３ａがストッパープレート２０ｃに接触する。そして、さらに押し込まれることによりトナー搬送スクリュー２０２は相対的に図中左方向に移動してトナー収容部２０１内部に入り込んだ状態で停止する。
【００８６】
上述した動作と同時に、トナーカートリッジ２００が移動することにより、トナー排出口２０４をカバーするトナー排出口シャッター２０５がトナー補給パイプ１０５の側面と接触し、さらにトナーカートリッジ２００が移動することにより、トナー排出口シャッター２０５が相対的に図中左方向に移動してトナー排出口２０４が開放される。
【００８７】
このようにトナーカートリッジ２００がトナーカートリッジユニット２０に正常に装着されると、トナー搬送スクリュー２０２がトナー収容部２０１の中に移動して正常な状態に配置され、トナー排出口２０４がトナー補給パイプ１０５のトナー補給口１０５ａと対向する位置に配置される。
【００８８】
ここで、トナーカートリッジ２００の各部の動作について詳細に説明する。
トナーカートリッジユニット２０に載置されたトナーカートリッジ２００が移動すると、図６に示すように、図中右方向に移動することにより、トナー搬送スクリュー２０２のトナー搬送スクリューギア２０３の当接部２０３ａがストッパープレート２０ｃに当接する。そして、さらに図中右方向に移動して所定の位置まで移動すると、トナー搬送スクリューギア２０３が停止した状態でトナー収容部２０１が図中右方向に移動する。すなわち、トナー搬送スクリュー２０２がトナー収容部２０１内部の入り込む動作となる。
【００８９】
また、トナー収容部２０１が図中右方向に移動すると、トナー搬送スクリューギア２０３は、図５に示すように、隣接して配置された撹拌シャフトギア２１０と係合した状態で移動する。そして、トナー搬送スクリューギア２０３の当接部２０３ａがストッパープレート２０ｃと当接した後に、さらにトナー収容部２０１が図中右方向に移動して所定の位置まで移動すると、図６に示すように、トナー搬送スクリューギア２０３の移動が停止した状態で撹拌シャフトギア２１０がトナー搬送スクリューギア２０３に係合しながら図中右方向に移動する。
【００９０】
トナー搬送スクリューギア２０３は、離接ばね２０６により図中右方向に付勢されている。接離ばね２０６は、ばね力がトナー搬送スクリューギア２０３を端部に保持する程度に設定されているため、トナー収容部２０１を押し込む力に負けて縮む構造になっている。
【００９１】
このように本実施形態では、トナー搬送スクリュー２０２と撹拌シャフトギア２１０との係合状態を維持するように構成したので、トナー搬送スクリュー２０２の回転駆動力を確保することができる。
【００９２】
なお、撹拌シャフトギア２１０は、撹拌シャフト２０９に具備されるトナー撹拌部材２０８を回転させるものであり、トナー撹拌部材２０８は、トナー収容部２０１内部のトナーを撹拌しながらトナー搬送スクリュー２０２側に送り込む構造になっている。
【００９３】
トナー排出口シャッター２０５は、図５に示すように、通常状態でトナー排出口２０４を閉塞する位置に配置されて、トナー排出口２０４からトナーが溢れないようになっている。
トナーカートリッジ２００が移動することにより、トナー排出口シャッター２０５は、図６に示すように、トナー補給パイプ１０５の側面と当接してトナー補給パイプ１０５により移動が制限されるため、トナー収容部２０１のみが移動することにより、トナー排出口２０４が開放された状態となる。
【００９４】
この時、トナー収容部２０１が所定量移動すると、図６に示すように、トナー排出口２０４とトナー補給パイプ１０５のトナー補給口１０５ａとが対向して開口部同士が一致するようになっている。
【００９５】
トナー搬送スクリュー２０２は、図６に示すように、その一端部２０２ａに設けられたトナー搬送スクリューギア２０３の当接部２０３ａがストッパープレート２０ｃに当接して移動が制限された状態で、さらにトナー収容部２０１が図中右側に移動することで、トナー収容部２０１の内部に入り込んだ状態となる。
【００９６】
この時、トナー搬送スクリュー２０２がトナー収容部２０１の内部で軸線方向に沿って移動することによる動作と衝撃により、トナー搬送スクリュー２０２周辺のトナーが動かされる。トナー搬送スクリュー２０２は、トナー排出口２０４に近接して配置されているため、トナー排出口２０４付近のトナーを動かして凝集しかけたトナーを解すことができる。
【００９７】
これにより、トナーカートリッジ交換作業により新しいトナーカートリッジ２００を装着した時に、保管中に発生したトナー排出口２０４付近の凝集しかけたトナー或いは凝集したトナーを解してトナー排出口２０４からトナー補給パイプ１０５に排出することができるので、画像形成装置１００の運転が再開されたときに、トナー詰まりを起こすことなくトナーカートリッジ２００から安定してトナー補給を行うことができる。
【００９８】
また、使用済みのトナーカートリッジ２００をトナーカートリッジユニット２０から回収する場合は、図２，図３に示すように、ロックレバー２０ａを解除してトナーカートリッジ２００を図中左方向に移動することで、図５に示すように、トナー排出口シャッター２０５が図中右方向に移動してトナー排出口２０４を閉塞することができる。
【００９９】
これにより、トナー収容部２０１内に残ったトナーがトナー排出口２０４から溢れることなくトナーカートリッジ２００を回収することができる。
【０１００】
以上のように構成したので、本実施形態によれば、トナーカートリッジ２００を装置側に装着する時に、トナー収容部２０１内のトナー搬送スクリュー２０２を軸線方向に動かすことでトナー搬送スクリュー２０２付近のトナーを動かして凝集したトナーをほぐすようにしたので、長期保存等によりトナーカートリッジ２００内のトナー排出口２０４付近のトナーが凝集しても、トナーカートリッジ２００装着時にトナー排出口２０４付近のトナーが排出し易くできるので、トナー凝集によるトナー補給なしなどの検知不具合を防止して、安定したトナー補給を実現できる。
【０１０１】
また、本実施形態によれば、トナー収容部２０１とトナー搬送スクリュー２０２の軸との間にトナー漏れを防止するために、トナーとの化学反応を起こさず強度的にも強いネオプレンゴムを用いたシール部材２０７を備えているので、ロングライフ化を図り、ライフを通じてトナー漏れを防止することができる。
【０１０２】
また、実施形態によれば、トナー搬送スクリュー２０２の一端部２０２ａにトナー搬送スクリューギア２０３を備え、トナーカートリッジ２００がトナーカートリッジユニット２０内で移動しても、トナー搬送スクリューギア２０３が撹拌シャフトギア２１０と常に係合状態を維持するように構成したので、トナー搬送スクリュー２０２の回転駆動力を常に確保することができる。
【０１０３】
また、本実施形態によれば、トナーカートリッジ２００の下方に現像装置１０２を配置し、トナー補給パイプ１０５によりトナーカートリッジ２００から現像装置１０２にトナーを補給するように構成したので、トナーカートリッジ２００と現像装置１０２との間の空間に中間転写ベルト１１を配置した省スペースのカラー画像形成装置を実現できる。
【０１０４】
尚、本実施形態では、トナー搬送スクリューギア２０３を当接させてトナー搬送スクリュー２０２を移動するように構成しているが、本発明はトナー搬送スクリュー２０２の軸線方向の一端部２０２ａを装置の一部と当接させて移動するように構成するものであれば、これに限定されるものではなく、例えば、トナー搬送スクリュー２０２の軸線方向の一端部２０２ａを直接当接するように構成したものであっても良い。
【０１０５】
また、本実施形態では、トナー排出口シャッター２０５をトナー収容部２０１の下側面２０１ａに設けて、このトナー排出口シャッター２０５をトナー補給パイプ１０５に当接させて開放するようにしているが、本発明はトナー排出口シャッターの構成に限定されるものではなく、例えば、トナー排出口シャッター２０５をトナーカートリッジユニット２０の一部に当接させて開放させるようにしても良い。
【０１０６】
また、本実施形態では、トナー収容部２０１の内部にトナー撹拌部材２０８を具備しているが、本発明はトナー収容部２０１に具備するものに限定されものではない。
【０１０７】
以上、上述した実施形態では、カラー画像形成可能な電子写真方式の画像形成装置１００について説明したが、本発明は上述したような構成の画像形成装置に限定されるものではなく、その他の構成による画像形成装置等に展開が可能である。例えば、モノクロ画像形成のみ可能な電子写真方式の画像形成装置にも適用可能である。
また、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと解される。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す説明図である。
【図２】前記画像形成装置に搭載されるトナーカートリッジユニットの構成を示す説明図である。
【図３】前記トナーカートリッジユニットにトナーカートリッジが載置された状態を示す説明図である。
【図４】前記トナーカートリッジユニットにトナーカートリッジが装着（セット）された状態を示す説明図である。
【図５】前記トナーカートリッジユニットにトナーカートリッジが載置された時の前記トナーカートリッジのトナー排出機構部の状態を示す詳細図である。
【図６】前記トナーカートリッジユニットにトナーカートリッジが装着（セット）された時の前記トナーカートリッジのトナー排出機構部の状態を示す詳細図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１１  中間転写ベルト
２０  トナーカートリッジユニット
２０ａ  ロックレバー
２０ａ１  回動支点
２０ｂ  フック
２０ｃ  ストッパープレート
１００  画像形成装置
１０２  現像装置
１０５  トナー補給パイプ（トナー補給部）
１０５ａ  トナー補給口
２００  トナーカートリッジ
２０１  トナー収容部
２０１ａ  下側面
２０２  トナー搬送スクリュー
２０２ａ  一端部
２０２ｂ  ストッパー
２０３  トナー搬送スクリューギア
２０４  トナー排出口
２０５  トナー排出口シャッター（シャッター部材）
２０７  シール部材
２０８  トナー撹拌部材
２１０  撹拌シャフトギア
２２０  トナー排出機構部
【図１】
2009115885.tif 000003
【図２】
2009115885.tif 000004
【図３】
2009115885.tif 000005
【図４】
2009115885.tif 000006
【図５】
2009115885.tif 000007
【図６】
2009115885.tif 000008