(57)【要約】【課題】  トナーの補給量を正確に制御することができるトナーカートリッジ、現像装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】  トナーカートリッジ６０は、トナー排出口７２が形成されるトナー収容容器８０と、トナー収容容器８０の内部を、トナー排出口７２が形成される側のトナー排出部と、トナー排出部以外の側のトナー攪拌部とに仕切る仕切壁９４と、トナー排出部に回転自在に軸支されてトナー排出部内部に収容されるトナーをトナー排出口７２に向けて搬送するトナー排出部材８２と、トナー攪拌部に回転自在に軸支されてトナー攪拌部内部のトナーを攪拌するとともにトナー排出部に搬送するトナー攪拌部材８４と、仕切壁９４及びトナー収容容器８０とともに、トナー排出口７２上方部分のトナー排出部材８２の周囲をトンネル状に取り囲むように形成された凹部１０９を備える上蓋８８とを含むようにする。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にトナーを収容し、収容するトナーを排出するためのトナー排出口が形成されるトナー収容容器と、
前記トナー収容容器の内部を、前記トナー排出口が形成される側であるトナー排出部と、前記トナー排出部以外の側であるトナー攪拌部とに仕切る仕切壁と、
前記トナー排出部に第１回転軸回りに回転自在に軸支され、前記トナー排出部内部に収容される前記トナーを前記トナー排出口に向けて搬送するトナー排出部材と、
前記トナー攪拌部に第２回転軸回りに回転自在に軸支され、前記トナー攪拌部内部の前記トナーを攪拌するとともに前記トナー排出部に搬送するトナー攪拌部材と、
前記仕切壁及び前記トナー収容容器とともに、前記トナー排出口上方部分の前記トナー排出部材の周囲をトンネル状に取り囲むカバー部材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】
前記仕切壁の高さは、前記トナー排出部材の鉛直方向上端部の高さ以上であ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】
前記トナー排出口は、前記トナー排出部材の軸線方向中央部に相当する位置に形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトナーカートリッジ。
【請求項４】
前記トナー排出部材は、第１回転軸の周りに螺旋形状に形成されるトナー搬送部を備え、
前記トナー搬送部の螺旋の傾斜方向は、前記トナー排出部材の軸線方向両端側から前記トナー排出口に向けて前記トナーが搬送されるように設定されることを特徴とする請求項３に記載のトナーカートリッジ。
【請求項５】
前記カバー部材は、前記トナー収容容器の上部内壁に設けられ、かつ、前記トナー収容容器の長手方向及び高さ方向に平行な仮想一平面上において、前記カバー部材の底部の角部が直角になるように形成されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のトナーカートリッジ。
【請求項６】
前記カバー部材は、前記トナー収容容器の上部内壁に設けられ、かつ、前記トナー収容容器の長手方向及び高さ方向に平行な仮想一平面上において、前記カバー部材の底部の角部が鋭角になるように形成されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のトナーカートリッジ。
【請求項７】
前記トナー収容容器の長手方向及び高さ方向に平行な仮想一平面上において、前記トナー排出口の開口部の一端部と、当該一端部と最も近い位置にある前記カバー部材の底部の一端部とを結ぶ線分が前記トナー収容容器の底面となす角が、トナーの安息角よりも小さくなるように形成されることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のトナーカートリッジ。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載のトナーカートリッジを備えることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項８に記載の現像装置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、画像形成装置に備えられるトナーカートリッジに関し、特に、トナーの補給量を正確に制御することができるトナーカートリッジ、現像装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静電電子写真方式を利用する画像形成装置は、一般的に、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程、クリーニング工程及び除電工程を経て記録媒体上に画像を形成する装置である。帯電工程では、帯電装置によって、回転駆動される感光体の表面が均一に帯電される。露光工程では、露光装置によって、帯電状態にある感光体表面にレーザ光が照射されて画像情報に対応する静電潜像が形成される。現像工程では、現像装置によって、感光体表面に形成された静電潜像が現像されてトナー像が形成される。転写工程では、転写装置によって、感光体表面に形成されたトナー像が記録媒体に転写される。定着工程では、定着装置によって、転写されたトナー像が加熱及び加圧されることにより記録媒体に定着される。クリーニング工程では、クリーニング装置によって、トナー像転写後に感光体表面に残留するトナーが除去されて、感光体表面が清浄化される。このとき除去されたトナーは、所定の回収部に回収される。除電工程では、除電装置によって、清浄化された感光体表面に残留する残留電荷が除去されて、次の画像形成に備えられる。
【０００３】
このような画像形成装置では、現像剤として、トナーのみからなる一成分現像剤、又はトナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いて静電潜像を現像する。一成分現像剤は、トナーとキャリアとを均一に混合するための攪拌機構を必要としない点から、現像装置の構成が簡単になり装置を小型化できるといった利点を有するが、トナーの帯電量が安定化しにくいという欠点がある。一方、二成分現像剤は、トナーとキャリアとを均一に混合するための攪拌機構を必要とする点から、現像装置の構成が複雑になり装置が大型化してしまうという欠点を有するが、帯電量の安定性及び高速機への適合性に優れるといった利点を有するため高速画像形成装置及びカラー画像形成装置によく使用される。
【０００４】
近年では、省エネルギー化及び高画質化に対するユーザの要望に応えるため、軟化温度が低く体積平均粒径が５μｍ〜９μｍ程度の小粒径トナーがよく使用される。このような小粒径トナーは、低温定着が可能であり、また高解像度化及び粒状感の低減効果に優れているため高画質化の達成に有効である。
【０００５】
現像剤中のトナーは、現像操作の度毎に消費されるため、現像装置にはトナー消費量に応じて現像装置内にトナーを補給するためのトナーカートリッジが設けられる。従来のトナーカートリッジにおいては、トナーをトナー排出口に搬送するためのトナー排出部材の一端側にトナー排出口が設けられているため、トナー排出部材の一端側、すなわちトナー搬送方向終端側にトナーが多く滞留しやすく、トナーが詰まりやすいという問題がある。また、トナー搬送方向が一方向であるためトナー搬送方向終端側においてトナーに過剰な負荷がかかりやすく、更にトナー排出部材との摩擦によるストレスも加わるため、トナー凝集が発生したり、トナーの外添剤が埋没したりして特性劣化したトナーが生じやすいという問題がある。
【０００６】
図１は、従来のトナーカートリッジ１３の構成の一例を示す断面図である。図１を参照して、例えば、特許文献１に開示されるトナーカートリッジ１３は、トナー排出部材である第１の攪拌搬送部材１７の長手方向中央部側にトナー排出口１５を設け、更に第１の攪拌搬送部材１７に、その長手方向のほぼ中央を境としてトナー搬送方向が逆行するトナー搬送部１９を形成することで、トナーが第１の攪拌搬送部材１７の長手方向のほぼ中央部側へ搬送されるようにして、上述のような問題を解決している。
【０００７】
また、特許文献２には、トナー排出口周辺の容積が他の部分の容積より小さくなるように構成されるトナーカートリッジについて開示されている。
【特許文献１】特開２００１−８３８０２号公報
【特許文献２】特開昭６３−１８３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
小粒径トナーは、低温定着性及び高画質化に優れる一方でトナーの流動性が低いために、特許文献１又は特許文献２に開示される従来のトナーカートリッジでは、現像装置へ補給されるトナーの補給量を制御することが難しいという問題がある。特に、トナー補給が行われていない状態において、突発的にトナーが流出してしまう現象が起こるためにトナーの補給量を正確に制御できないという問題がある。
【０００９】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、トナーの補給量を正確に制御することができるトナーカートリッジ、現像装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の局面に係るトナーカートリッジは、内部にトナーを収容し、収容するトナーを排出するためのトナー排出口が形成されるトナー収容容器と、トナー収容容器の内部を、トナー排出口が形成される側であるトナー排出部と、トナー排出部以外の側であるトナー攪拌部とに仕切る仕切壁と、トナー排出部に第１回転軸回りに回転自在に軸支され、トナー排出部内部に収容されるトナーをトナー排出口に向けて搬送するトナー排出部材と、トナー攪拌部に第２回転軸回りに回転自在に軸支され、トナー攪拌部内部のトナーを攪拌するとともにトナー排出部に搬送するトナー攪拌部材と、仕切壁及びトナー収容容器とともに、トナー排出口上方部分のトナー排出部材の周囲をトンネル状に取り囲むカバー部材とを備える。
【００１１】
これによって、トナー排出口の上方からトナー排出口周辺のトナーに空気が混入しにくくなるので、トナー補給が行われていない状態、すなわち、トナー排出部材及びトナー攪拌部材の回転が停止した状態において、トナー排出口からのトナーの突発的な流出を防止することができる。したがって、現像装置へのトナーの補給量を正確に制御することができるようになる。
【００１２】
また、トナー収容容器の内部が仕切壁によってトナー排出部とトナー攪拌部とに仕切られることにより、トナー攪拌部に収容されるトナーの重さ（自重）がトナー排出部材にかかりにくくなるため、トナー排出部材との摩擦によりトナーにかかるストレスを低減でき、トナーの特性が劣化することを抑えることができる。
【００１３】
好ましくは、仕切壁の高さは、トナー排出部材の鉛直方向上端部の高さ以上である。これによって、搬送されたトナーがトナー排出部からトナー攪拌部へ戻ってしまうことを防ぐことができる。その結果、トナー排出部材周辺に適量のトナーを保持しておくことができ、トナー攪拌部材及びトナー排出部材によるトナーの搬送を効率良く安定して行うことができる。また、トナー排出口周辺のトナーに空気が混入しにくくなるので、トナー排出口からのトナーの突発的な流出をより効果的に防止することができる。
【００１４】
より好ましくは、トナー排出口は、トナー排出部材の軸線方向中央部に相当する位置に形成される。これによって、軸線方向端部に相当する位置に形成される場合と比較して、トンネル状に取り囲む部分の両端側を開放することができるので、トナーがトナー排出部材の軸線方向端部付近に偏在して滞留するのを防ぐことができる。その結果、特にトナーカートリッジの搬送時などにおいて、トナー排出部材を軸支する軸受内にトナーが詰まることで生じる回転不良等を防止することができる。
【００１５】
更に好ましくは、トナー排出部材は、第１回転軸の周りに螺旋形状に形成されるトナー搬送部を備え、トナー搬送部の螺旋の傾斜方向は、トナー排出部材の軸線方向両端側からトナー排出口に向けてトナーが搬送されるように設定される。
【００１６】
これによって、トナーの搬送方向がトナー排出口に向かう二方向となるため、トナー搬送方向が一方向である場合と比較して、トナー排出口上方から混入する空気の量をより少なくすることができる。その結果、トナー排出口からの突発的なトナーの流出をより効果的に防ぐことができる。更に、トナー排出部材の回転数及び回転速度を小さくすることができるので、トナー搬送方向終端側においてトナーにかかる負荷を小さくすることができる。その結果、トナー凝集の発生及びトナーの外添剤の埋没を防ぐことができ、特性劣化するトナーをより生じにくくすることができる。
【００１７】
更に好ましくは、カバー部材は、トナー収容容器の上部内壁に設けられ、かつ、トナー収容容器の長手方向及び高さ方向に平行な仮想一平面上において、カバー部材の底部の角部が直角又は鋭角になるように形成される。
【００１８】
このように、カバー部材の底部の角部の形状を変化させることによって、トナー排出部材によりトナー排出口に向けて搬送されるトナー量を制御することができるようになるので、トナー量が多い場合においても、トナー供給量を安定化することができる。
【００１９】
更に好ましくは、トナー収容容器の長手方向及び高さ方向に平行な仮想一平面上において、トナー排出口の開口部の一端部と、当該一端部と最も近い位置にあるカバー部材の底部の一端部とを結ぶ線分がトナー収容容器の底面となす角が、トナーの安息角よりも小さくなるように形成される。
【００２０】
これによって、トナー排出口上方から混入する空気の量をより少なくすることができ、トナー排出口からの突発的なトナーの流出をより効果的に防ぐことができる。
【００２１】
本発明の第２の局面に係る現像装置は、上記トナーカートリッジを備えるので、現像装置内のトナー濃度及びトナー量を一定の状態に維持することができる。その結果、トナー濃度の安定したトナー像を形成することができる。
【００２２】
本発明の第３の局面に係る画像形成装置は、上記現像装置を備えるので、かぶり又は画像濃度ムラの生じない、安定した高画質画像を形成することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、トナーカートリッジに設けられるカバー部材が、仕切壁及びトナー収容容器とともに、トナー排出口の上方部分に設けられる、トナーをトナー排出口に向けて搬送するためのトナー排出部材の周囲をトンネル状に取り囲む。これによって、トナー排出口の上方からトナー排出口周辺のトナーに空気が混入しにくくなるので、トナー補給が行われていない状態、すなわち、トナー排出部材及びトナー攪拌部材の回転が停止した状態において、トナー排出口からのトナーの突発的な流出を防止することができる。したがって、現像装置へのトナーの補給量を正確に制御することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。以下の説明及び図面においては、同一の部品には同一の参照符号及び名称を付してある。それらの機能も同様である。したがって、それらについての詳細な説明をその都度繰返すことはしない。
【００２５】
〈構成〉
［画像形成装置２０］
図２は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置２０の構成を模式的に示す図である。図２を参照して、画像形成装置２０は、例えば、複写機能、プリンタ機能及びファクシミリ機能等を有する電子写真方式の複合機であって、トナー像形成部２２と、転写装置２４と、定着装置２６と、記録媒体供給部２８と、排出部３０と、スキャナユニット３２と、制御部（図示せず。）とを含む。画像形成装置２０は、入力される画像情報に応じて、記録媒体上にモノクロ又は単色カラーの画像を形成する。
【００２６】
トナー像形成部２２は、感光体ドラム３４と、帯電装置３６と、露光装置３８と、現像装置４０と、クリーニング装置４２とを含む。帯電装置３６、現像装置４０及びクリーニング装置４２は、感光体ドラム３４の周りにこの順序で配置される。帯電装置３６は、現像装置４０及びクリーニング装置４２よりも鉛直方向上方に配置される。
【００２７】
感光体ドラム３４は、駆動部（図示せず。）によって軸線回りに回転駆動可能に軸支されるローラ状部材であり、例えば、導電性基体（図示せず。）と、導電性基体表面に形成される感光層（図示せず。）とを含む。感光層の表面には、静電潜像更にはトナー像が形成される。導電性基体としては、アルミニウム又はステンレス鋼等の導電性材料から構成される、円筒状、円柱状又はシート状等の形状のものを使用できる。それらの中でも、円筒状の形状のものが好ましい。感光層としては、例えば、有機感光層又は無機感光層等を使用できる。有機感光層を含む感光体ドラムは有機感光体ドラムと呼ばれ、無機感光層を含む感光体ドラムは、無機感光体ドラムと呼ばれる。有機感光層としては、例えば、電荷発生物質を含む樹脂層からなる電荷発生層と電荷輸送物質を含む樹脂層からなる電荷輸送層とを積層することにより形成される積層感光層、又は、１つの樹脂層中に電荷発生物質と電荷輸送物質とを含む単層感光層等がある。無機感光層としては、例えば、酸化亜鉛、セレン又はアモルファスシリコン等から選ばれる１種又は２種以上を含む単層膜等がある。導電性基体と感光層との間には、導電性基体表面に存在する傷及び凹凸を被覆して感光層表面を平滑化するために、下地膜を介在させることが好ましい。また、感光層の表面には、感光層を保護して耐久性を向上させるために表面膜（保護膜）を設けることが好ましい。
【００２８】
帯電装置３６は、電源（図示せず。）と接続されており、この電源から電圧の印加を受けて、感光体ドラム３４表面を所定の極性及び電位に帯電させる。本実施の形態では、帯電装置３６として感光体ドラム３４にコロナ放電を行なう鋸歯型帯電器を使用する。この鋸歯型帯電器は、感光体ドラム３４を臨み、感光体ドラム３４表面から間隔を有して設けられる非接触方式の帯電器である。本実施の形態では、帯電装置３６として上述の鋸歯型帯電器を使用するが特にこれに限定されるものではなく、例えば、チャージャー型帯電器等の非接触方式の帯電器、もしくは、ローラ状帯電器、帯電ブラシ型帯電器又は磁気ブラシ型帯電器等の接触方式の帯電器等も使用できる。
【００２９】
露光装置３８は、スキャナユニット３２にて読取られた原稿の画像情報又は外部機器から入力された画像情報に応じた信号光を、帯電装置３６によって一様な電位に帯電された感光体ドラム３４表面に照射して、その表面に上記画像情報に応じた静電潜像を形成する。露光装置３８は、出射する信号光が帯電装置３６と現像装置４０との間を通過して感光体ドラム３４の表面を照射するように設けられる。露光装置３８としては、光源を含んで構成されるレーザスキャニング装置が使用される。上記光源としては、例えば、半導体レーザ、ＬＥＤアレイ又はエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子等を使用できる。レーザスキャニング装置としては、例えば、光源、ポリゴンミラー、ｆθレンズ及び反射ミラー等を組み合わせたもの、又は、液晶シャッタ及び光源等を組み合わせたもの等がある。
【００３０】
現像装置４０は、露光装置３８によって形成された感光体ドラム３４表面の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する。また、現像装置４０の上方には、現像装置４０内にトナーを補給するためのトナーカートリッジ６０が着脱可能に装着される。現像装置４０及びトナーカートリッジ６０の構成については後述する。
【００３１】
クリーニング装置４２は、記録媒体にトナー像を転写した後に感光体ドラム３４の表面に残留するトナー及び紙粉等を除去して、感光体ドラム３４の表面を清浄化する。クリーニング装置４２は、クリーニングブレード及びトナー貯留槽（以上いずれも図示せず。）を含む。クリーニングブレードは、感光体ドラム３４の長手方向に沿って平行に延びるように設けられ、かつ、その短手方向の一端部が感光体ドラム３４の表面に当接するように設けられる板状部材である。トナー貯留槽は、内部空間を有する容器状部材であり、クリーニングブレードによって除去されたトナーを一時的にその内部に貯留して回収する。
【００３２】
トナー像形成部２２によれば、帯電装置３６によって均一に帯電された感光体ドラム３４の表面に、露光装置３８によって画像情報に応じた信号光を照射して静電潜像を形成し、更にこの静電潜像に現像装置４０によってトナーを供給してトナー像を形成する。このトナー像は、後述する転写装置２４によって記録媒体に転写され、トナー像転写後に感光体ドラム３４表面に残留するトナーは、クリーニング装置４２によって除去される。
【００３３】
転写装置２４は、支持部材（図示せず。）によって回転自在に軸支され、かつ駆動部（図示せず。）によって軸線回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材であって、感光体ドラム３４に圧接するように設けられる。転写装置２４は、金属製芯金と、金属製芯金の表面に形成される導電性弾性層と（以上いずれも図示せず。）を含んで構成される。金属製芯金は、ステンレス鋼又はアルミニウム等の金属から構成される、直径８ｍｍ〜１０ｍｍの円筒状又は円柱状部材である。導電性弾性層は、エチレン−プロピレンゴム（以下「ＥＰＤＭ」と記す。）、発泡ＥＰＤＭ又は発泡ウレタン等のゴム材料に、カーボンブラック等の導電材が配合されたものから構成される。転写装置２４は、電源（図示せず。）と接続されており、この電源から、感光体ドラム３４表面のトナー像を構成するトナーの帯電極性とは逆極性の電圧（以下、「転写バイアス」と記す。）の印加を受けて、感光体ドラム３４表面のトナー像を記録媒体に円滑に転写する。
【００３４】
転写装置２４によれば、後述する記録媒体供給部２８から送給される記録媒体が、感光体ドラム３４と転写装置２４との圧接部（以下、「転写ニップ部」と記す。）を通過する際に、前述の転写バイアスを印加することによって、感光体ドラム３４の表面に担持されたトナー像を記録媒体上へ転写する。トナー像が転写された記録媒体は、定着装置２６に送給される。
【００３５】
定着装置２６は、転写装置２４よりも記録媒体の搬送方向下流側に設けられ、定着ローラ４４と加圧ローラ４６とを含む。定着ローラ４４は、支持部材（図示せず。）によって回転自在に軸支され、かつ駆動部（図示せず。）によって軸線回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。定着ローラ４４は、芯金及び弾性層（以上いずれも図示せず。）を含んで構成される。芯金は、鉄、ステンレス又はアルミニウム等の金属からなる円筒状部材である。弾性層は、シリコンゴム又はフッ素ゴム等の弾性材料からなる単層膜であり、芯金の表面に形成される。定着ローラ４４の内部には、加熱部材（図示せず。）が設けられる。加熱部材は、電源（図示せず。）と接続されており、この電源から電圧の印加を受けて、定着ローラ４４の表面が所定の温度になるように定着ローラ４４を加熱する。加熱部材には、例えば、ハロゲンランプ又は赤外線ランプ等を使用できる。定着ローラ４４は、転写ニップ部から搬送される記録媒体に担持されるトナー像を構成するトナーを加熱して溶融させ、記録媒体に定着させる。加圧ローラ４６は、支持部材（図示せず。）によって回転自在に軸支され、かつ加圧部材（図示せず。）によって定着ローラ４４に対して圧接するように設けられるローラ状部材である。加圧ローラ４６は、定着ローラ４４の回転に従動して回転する。加圧ローラ４６には、定着ローラ４４と同じ構成のものを使用できる。また、加圧ローラ４６の内部には、加熱部材（図示せず。）が設けられることが好ましく、この加熱部材には、定着ローラ４４内部に設けられるものと同じ構成のものを使用できる。加圧ローラ４６は、定着ローラ４４によってトナーが加熱溶融されて、トナー像が記録媒体に定着される際に、溶融状態にあるトナーを記録媒体に対して押圧することによって、トナー像の記録媒体への定着を促進する。以下、定着ローラ４４と加圧ローラ４６との圧接部を定着ニップ部と記す。
【００３６】
定着装置２６によれば、転写装置２４においてトナー像が転写された記録媒体が定着ニップ部を通過する際に、トナー像を構成するトナーを加熱溶融させるとともに記録媒体に押圧させることによって、トナー像を記録媒体に定着させて画像を形成する。
【００３７】
記録媒体供給部２８は、給紙カセット４８と、ピックアップローラ５０と、第１搬送ローラ５２とを含む。給紙カセット４８は、画像形成装置２０の鉛直方向下部に設けられ、記録媒体を貯留する容器状部材である。記録媒体としては、普通紙、コート紙、カラーコピー用紙又はオーバーヘッドプロジェクタ（ＯＨＰ）用シート等がある。ピックアップローラ５０は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、給紙カセット４８に貯留される記録媒体を１枚ずつ取出して、第１搬送ローラ５２に向けて送給する。第１搬送ローラ５２は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、感光体ドラム３４の表面のトナー像が感光体ドラム３４の回転によって転写ニップ部に搬送されるのに同期して、ピックアップローラ５０から送給される記録媒体を転写ニップ部に送給する。
【００３８】
記録媒体供給部２８によれば、ピックアップローラ５０及び第１搬送ローラ５２によって、感光体ドラム３４のトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、給紙カセット４８から記録媒体を１枚ずつ転写ニップ部に送給する。
【００３９】
排出部３０は、一対のローラ状部材である第２搬送ローラ５４及び排紙ローラ５６と、排紙トレイ５８とを含む。第２搬送ローラ５４は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、記録媒体搬送方向Ｐにおいて定着ニップ部よりも下流側に設けられ、定着装置２６によって画像が形成された記録媒体を排紙ローラ５６に向けて搬送する。排紙ローラ５６は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、第２搬送ローラ５４から搬送された記録媒体を、画像形成装置２０の鉛直方向上部に設けられる排紙トレイ５８に排出する。排紙トレイ５８は、画像が形成された記録媒体を貯留する部材である。
【００４０】
排出部３０によれば、第２搬送ローラ５４及び排紙ローラ５６によって、定着装置２６において画像が形成された記録媒体を排紙トレイ５８に排出して貯留する。
【００４１】
スキャナユニット３２は、原稿セットトレイと、自動反転原稿搬送装置（以下、「ＲＡＤＦ（Ｒｅｖｅｒｓｉｎｇ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  Ｆｅｅｄｅｒ）」と記す。）と、原稿読取装置と（以上いずれも図示せず。）を含む。ＲＡＤＦは、原稿セットトレイに載置される原稿を、後述する原稿読取装置の原稿載置台に搬送する。原稿読取装置は、原稿載置台と、原稿走査装置と、反射部材と、光電変換素子（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ、以下「ＣＣＤ」と記す。）ラインセンサと（以上いずれも図示せず。）を含む。原稿載置台は、その上面に原稿を載置するための原稿載置面が設けられるガラス製の板状部材である。原稿載置台には、原稿載置面に対して開閉可能な状態で支持され、原稿セットトレイ及びＲＡＤＦを備えるカバー部材が設けられる。原稿載置台に載置される原稿は、ユーザによって手動で、又はＲＡＤＦによって載置される。原稿走査装置は、原稿載置台の下面に対して一定の距離を保ちつつ、一定の走査速度Ｖで平行に往復移動するように設けられ、光源と第１の反射ミラーと（以上いずれも図示せず。）を含む。光源は、原稿載置台に載置される原稿の画像表面に光を照射する。第１の反射ミラーは、原稿からの反射光像を反射部材に向けて反射させる。原稿走査装置は、原稿載置台の下面に沿って一定の走査速度Ｖで平行に往復移動して、原稿載置台に載置される原稿の画像表面に光を照射することによって得られる反射光像を反射部材に向けて反射させる。反射部材は、原稿走査装置と一定の速度関係、すなわちＶ／２の速度で原稿走査装置と平行に往復移動するように設けられ、第２の反射ミラーと、第３の反射ミラーと、光学レンズと（以上いずれも図示せず。）を含む。第２の反射ミラー及び第３の反射ミラーは、原稿走査装置の第１の反射ミラーによって反射された原稿からの反射光像を光学レンズに向けて更に反射させる。光学レンズは、第２の反射ミラー及び第３の反射ミラーによって反射された反射光像を縮小し、縮小された反射光像をＣＣＤラインセンサ上の所定位置に結像させる。反射部材は、原稿走査装置の往復移動に追随してＶ／２の速度で往復移動して、原稿走査装置にて反射される反射光像をＣＣＤラインセンサ上の所定位置に結像させる。ＣＣＤラインセンサは、光学レンズによって結像された反射光像を電気信号に光電変換するＣＣＤ回路を含む。ＣＣＤラインセンサは、原稿の画像を読取り、読取った画像情報を順次光電変換して電気信号として画像形成装置２０の制御部に出力する。
【００４２】
スキャナユニット３２によれば、原稿載置台に載置される原稿から画像情報を複数ライン毎、例えば１０ライン毎に読取り、読取った画像情報を電気信号に変換して画像形成装置２０の制御部に出力する。
【００４３】
制御部は、例えば、画像形成装置２０の上部に設けられ、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を備えるマイクロコンピュータ又はマイクロプロセッサ等によって実現される処理回路と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）を含む記憶部と、主電源と（以上いずれも図示せず。）を含む。記憶部には、画像形成装置２０の上面に設けられる操作パネル（図示せず。）から入力される各種設定値、画像形成装置２０内部の各所に配置される各種センサ（図示せず。）からの検知結果、外部機器から入力される画像情報、スキャナユニット３２から入力される画像情報、及び印刷ジョブ等の各種処理を実行するための各種プログラム等が記憶される。外部機器としては、画像情報の形成又は取得が可能であり、かつ画像形成装置２０に電気的に接続可能な電気・電子機器を使用でき、例えば、パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、テレビジョン受像機、ビデオレコーダ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）レコーダ、ＨＤＤＶＤ（登録商標、Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置又は携帯端末装置等がある。処理回路は、記憶部に記憶される、検知結果又は画像情報等の各種データもしくは各種プログラムを読出して各種判定を行い、判定結果に応じて該当する画像形成装置２０内部の各構成部に制御信号を送信して、各構成部の動作制御を行う。例えば、処理回路は、スキャナユニット３２又は外部機器から入力される画像情報を対応する制御信号に変換して、露光装置３８に出力する。また処理回路は、後述するトナー濃度検知センサ７０による検知結果に応じてトナー補給の可否を判定し、補給を要する場合は、後述するトナーカートリッジ６０のトナー排出部材８２及びトナー攪拌部材８４をそれぞれ回転駆動させる駆動部に対して制御信号を送信して、トナー排出部材８２及びトナー攪拌部材８４を回転駆動させる。主電源は制御部だけでなく、画像形成装置２０内部における各構成部に対しても電力を供給する。
【００４４】
［現像装置４０］
図３は、本発明の一実施の形態に係る現像装置４０及びトナーカートリッジ６０の構成を模式的に示す断面図である。図３を参照して、現像装置４０は、現像槽６２と、攪拌ローラ６４と、現像ローラ６６と、規制部材６８と、トナー濃度検知センサ７０とを含む。
【００４５】
現像槽６２は、内部空間を有する略半円筒状に形成される容器状部材であって、感光体ドラム３４表面に臨むように配置される。現像槽６２の感光体ドラム３４に臨む側面には開口部が形成され、この開口部を介して感光体ドラム３４に対向する位置に現像ローラ６６が設けられる。現像槽６２は、その内部空間にトナーとキャリアとを含む二成分現像剤を収容し、かつローラ状部材である攪拌ローラ６４及び現像ローラ６６を収容して回転自在に軸支する。また、現像槽６２の鉛直方向上部には、トナーカートリッジ６０の鉛直方向下部に設けられるトナー排出口７２と連通するためのトナー受入口７４が形成されており、現像槽６２内のトナー消費状況に応じて、このトナー受入口７４を介してトナーカートリッジ６０からトナーが補給される。
【００４６】
攪拌ローラ６４は、駆動部（図示せず。）によって軸線回りに回転駆動可能に軸支されるローラ状部材であって、現像ローラ６６に臨むように設けられる。攪拌ローラ６４は、現像槽６２内部に収容される二成分現像剤を攪拌して現像ローラ６６周辺に供給する。
【００４７】
現像ローラ６６は、駆動部（図示せず。）によって軸線回りに回転駆動可能に軸支されるローラ状部材であって、現像槽６２の開口部を介して、感光体ドラム３４に対して間隙を有して対向するように設けられる。現像ローラ６６は、電源（図示せず。）と接続されており、この電源から、現像ローラ６６表面にトナーの帯電電位とは逆極性の電位が現像バイアス電圧（以下、「現像バイアス」と記す。）として印加されることによって、現像ローラ６６表面のトナーが感光体ドラム３４表面の静電潜像に円滑に供給される。現像ローラ６６の回転によって搬送される二成分現像剤は、感光体ドラム３４との最近接部（以下、「現像ニップ部」と記す。）において感光体ドラム３４と接触する。現像ニップ部では、現像ローラ６６表面に現像バイアスが印加されると、現像ローラ６６表面の二成分現像剤から感光体ドラム３４表面の静電潜像にトナーが供給される。上記現像バイアス値を変更することによって、静電潜像に供給されるトナー量（トナー付着量）を制御することができる。
【００４８】
規制部材６８は、現像ローラ６６の鉛直方向上方において、現像ローラ６６の軸線方向に沿って平行に延びるように設けられる板状部材である。規制部材６８の短手方向一端部は現像槽６２によって支持され、かつ短手方向他端部は現像ローラ６６の表面に対して間隔を有して対向するように設けられる。規制部材６８は、ステンレス鋼、アルミニウム又は合成樹脂等から構成される。規制部材６８は、現像ローラ６６の表面に担持されて搬送される二成分現像剤の層厚を規制する。
【００４９】
トナー濃度検知センサ７０は、攪拌ローラ６４の鉛直方向下方における現像槽壁、すなわち現像槽６２の底面に、そのセンサ面が現像槽６２の内部空間に露出するように装着される。トナー濃度検知センサ７０は、画像形成装置２０内部に設けられる制御部に電気的に接続される。トナー濃度検知センサ７０としては、一般的に使用されるセンサを使用でき、例えば、透過光検知センサ、反射光検知センサ又は透磁率検知センサ等がある。これらの中でも、制御電圧の印加を受けてトナー濃度の検知結果を出力電圧値として出力する型式のセンサである透磁率検知センサが好ましい。このような型式の透磁率検知センサは市販されており、例えば、ＴＳ−Ｌ、ＴＳ−Ａ又はＴＳ−Ｋ（いずれも商品名、ＴＤＫ株式会社製）等がある。トナー濃度検知センサ７０には、電源（図示せず。）が接続されており、この電源は、トナー濃度検知センサ７０を駆動させるための駆動電圧及びトナー濃度の検知結果を画像形成装置２０の制御部に出力するための制御電圧をトナー濃度検知センサ７０に印加する。電源によるトナー濃度検知センサ７０への電圧の印加は、画像形成装置２０の制御部によって制御される。なお、トナー濃度検知センサ７０として透磁率検知センサを用いる場合には、基本的に出力電圧の中央値近傍の感度がよいため、その付近の出力電圧が得られるような制御電圧が印加されるようにして使用されることが好ましい。
【００５０】
［トナーカートリッジ６０］
図４〜図９は、トナーカートリッジ６０の構成を示す図である。図４は、本発明の一実施の形態に係るトナーカートリッジ６０の斜視図であり、図５は、同実施の形態に係るトナーカートリッジ６０を上方から見た平面図であり、図６は、図５に示すトナーカートリッジ６０の６−６線断面図であり、図７は、図５に示すトナーカートリッジ６０の７−７線断面図であり、図８は、図５に示すトナーカートリッジ６０の８−８線断面図であり、図９は、上蓋８８を取外した状態のトナーカートリッジ６０を上方から見た平面図である。
【００５１】
図３〜図９を参照して、トナーカートリッジ６０は、トナー収容容器８０と、トナー排出部材８２と、トナー攪拌部材８４とを含む。トナー収容容器８０は、トナーを収容するための内部空間を有する略半円筒状に形成される容器状部材であって、容器８６と上蓋８８とからなる。容器８６は、上部開口部を有する有底の容器状部材であって、その長手方向中央部における底部には略長方形状の開口部であるトナー排出口７２が形成される。トナー排出口７２は、トナーカートリッジ６０を現像装置４０に装着した際に、現像槽６２の上部に設けられるトナー受入口７４と連通可能な位置に形成され、現像槽６２内のトナー消費状況に応じて、このトナー排出口７２を介してトナーカートリッジ６０から現像槽６２内部にトナーが補給される。また容器８６の底部には、容器８６の内部空間をトナー排出口７２が形成される側であるトナー排出部９０と、トナー排出部９０以外の側であるトナー攪拌部９２とに仕切る仕切壁９４が設けられる。仕切壁９４は、容器８６の長手方向に沿って延びる板状部材であって、上蓋８８との間に空間を残すように形成される。すなわち、仕切壁９４と上蓋８８との間において、トナー排出部９０とトナー攪拌部９２とが連通するように形成される。
【００５２】
トナー排出部９０内であってトナー排出口７２の上方には、トナー排出部材８２が収容される。トナー排出部材８２は、第１回転軸９６と、トナー搬送部９８と、第１回転ギア１００とを備える。第１回転軸９６は、その軸線が容器８６の長手方向に沿って伸びる円柱状部材であって、その両端部はそれぞれ容器８６に回転自在に軸支される。
【００５３】
トナー搬送部９８は、第１回転軸９６の周りに螺旋形状に形成される羽根状部材であって、例えば、スクリューオーガ又はスパイラルコイル等からなる。トナー搬送部９８の螺旋の傾斜方向は、トナー排出部材８２の軸線方向両端側からトナー排出口７２に向けて、トナーが搬送されるように設定される。すなわち、トナー排出口７２に相当する位置を境として互いに逆方向に傾斜するように設定されている。なお、トナー搬送部９８の螺旋の間隔及び螺旋の半径等は、トナー排出部材８２の回転速度等を考慮して、トナーの搬送速度が所望の速度となるように適宜設定される。
【００５４】
第１回転ギア１００は、第１回転軸９６の一端部に設けられる歯車状の部材であり、駆動源であるモータ（図示せず。）が接続される。第１回転ギア１００は、第１回転軸９６に駆動源による駆動力を伝達して第１回転軸９６を回転させる。なお、モータは画像形成装置２０の制御部に接続されており、この制御部によって第１回転軸９６の回転動作が制御される。
【００５５】
トナー排出部材８２は、第１回転ギア１００を介して伝達される図示しない駆動源による駆動力により第１回転軸９６を中心として回転することによって、容器８６のトナー排出部９０内部に収容されるトナーを、トナー排出部材８２の軸線方向両端側からトナー排出口７２に向けて搬送して、トナーをトナー排出口７２から現像装置４０の現像槽６２に補給する。
【００５６】
トナー攪拌部９２内には、トナー攪拌部材８４が収容される。トナー攪拌部材８４は、第２回転軸１０２と、トナー攪拌板１０４と、トナー汲上げブレード１０６と、第２回転ギア１０８とを備える。第２回転軸１０２は、その軸線が容器８６の長手方向に沿って伸びる円柱状部材であって、その両端部はそれぞれ容器８６に回転自在に軸支される。
【００５７】
トナー攪拌板１０４は、第２回転軸１０２を中心として双方向に延び、かつ第２回転軸１０２の軸線に対して平行に延びるように形成される板状部材である。トナー汲上げブレード１０６は、その長手方向の長さがトナー攪拌板１０４の長手方向の長さとほぼ同一となるように形成されるシート状部材であって、トナー攪拌板１０４の短手方向両先端部に、トナー収容容器８０の内壁に当接可能にそれぞれ設けられる。トナー汲上げブレード１０６の厚みは、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍであることが好ましい。トナー汲上げブレード１０６の構成材料は、可撓性を有するものであればよく特に限定されるものではないが、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂等の樹脂が好ましい。トナー汲上げブレード１０６の厚み及び構成材料が上述のようなものであることによって、トナー汲上げブレード１０６がより変形しやすくなる。その結果、トナー汲上げブレード１０６が変形しながらトナー収容容器８０の内壁を摺動する際に、より円滑にトナーを汲上げてトナー排出部９０へ搬送することができる。
【００５８】
第２回転ギア１０８は、第２回転軸１０２の一端部に設けられる歯車状の部材であり、駆動源であるモータ（図示せず。）が接続される。第２回転ギア１０８は、第２回転軸１０２に駆動源による駆動力を伝達して第２回転軸１０２を回転させる。なお、モータは画像形成装置２０の制御部に接続されており、この制御部によって第２回転軸１０２の回転動作が制御される。
【００５９】
トナー攪拌部材８４は、第２回転軸１０２を中心として回転することによって、容器８６のトナー攪拌部９２内部に収容されるトナーを攪拌するとともに、トナー汲上げブレード１０６が変形しながらトナー収容容器８０の内壁を摺動することによって、容器８６のトナー攪拌部９２内部に収容されるトナーを汲上げてトナー排出部９０へ搬送する。
【００６０】
上述したように、容器８６の内部空間が仕切壁９４によってトナー排出部９０とトナー攪拌部９２とに水平方向に仕切られることにより、トナー攪拌部９０に収容されるトナーの重さ（自重）がトナー排出部材８２にかかりにくくなるため、トナー排出部材８２との摩擦によりトナーにかかるストレスを低減でき、トナーの特性が劣化することを抑えることができる。
【００６１】
またトナー攪拌部材８４及びトナー排出部材８２によるトナーの搬送を効率良く行うために、トナー攪拌部材８４とトナー排出部材８２との間に設けられる仕切壁９４の高さは、トナーカートリッジ６０を画像形成装置２０に装着したときに、トナー排出部材８２の鉛直方向上端部の高さ以上であることが好ましい。このように、仕切壁９４の高さがトナー排出部材８２の鉛直方向上端部の高さ以上であることによって、搬送されたトナーがトナー排出部９０からトナー攪拌部９２へ戻ってしまうことを防ぐことができる。その結果、トナー排出部材８２周辺に適量のトナーを保持しておくことができ、トナー攪拌部材８４及びトナー排出部材８２によるトナーの搬送を効率良く安定して行うことができる。また、トナー排出口７２周辺のトナーに空気が混入しにくくなるので、トナー排出口７２からのトナーの突発的な流出をより効果的に防止することができる。仕切壁９４の高さがトナー排出部材８２の鉛直方向上端部の高さより小さいと、トナー排出部材８２周辺に適量のトナーを保持しておくことができないため、トナー排出口７２周辺のトナーに空気が混入しやすくなるおそれがある。
【００６２】
トナー収容容器８０の上蓋８８は、容器８６の上部開口部を塞ぐように形成される板状部材であって、容器８６の底部に形成されるトナー排出口７２に対向する部分には、容器８６側に対して凹むように形成される凹部１０９が形成される。本実施の形態では、凹部１０９の底部は長方形状であり、仕切壁９４の上端部と接触するように形成される。これによって、仕切壁９４、上蓋８８の凹部１０９及び容器８６の内壁は、トナー排出口７２上方近傍のトナー排出部材８２の周囲をトンネル状に取り囲む。トナー排出部材８２は、仕切壁９４、上蓋８８の凹部１０９及び容器８６の内壁と接触しないように設けられ、かつそれらとの間隔がそれぞれ１ｍｍ程度となるように配置されることが好ましい。このように配置されることによって、トナー排出部材８２は円滑に回転することができ、また、トナーカートリッジ６０をより小型化することができる。
【００６３】
図１０は、上蓋８８の凹部１０９及びトナー排出口７２の部分を示す断面図である。以下、本明細書中において、トナーカートリッジ６０の長手方向（図１０において紙面左右の方向）をＸ方向とし、高さ方向（図１０において紙面上下の方向）をＹ方向とし、長手方向及び高さ方向に垂直な方向（図１０において紙面に垂直な方向）をＺ方向とする。図１０を参照して、凹部１０９は、Ｘ方向及びＹ方向に平行な仮想一平面上において、凹部１０９の底部の角部が直角になるように形成される。
【００６４】
また、上蓋８８の凹部１０９の大きさとトナー排出口７２の大きさとは、以下のように設定される。すなわち、凹部１０９の底部上におけるトナー排出口７２のＸ方向の投影面（以下、「トナー排出口投影面」と記す。）の中心と凹部１０９の底部の中心とは同じであり、かつトナー排出口投影面は、凹部１０９の底部内に含まれるように設定される。このとき、凹部１０９の底部の面積はトナー排出口投影面の面積の３倍〜４倍の大きさとなるように設定されることが好ましい。更には、図１０に示す、Ｘ方向及びＹ方向に平行な仮想一平面上において、トナー排出口７２の開口部の一端部と、この一端部と最も近い位置にある凹部１０９の底部の一端部とを結ぶ線分が容器８６の底面となす角（以下、「傾斜角」と記す。）をθとすると、凹部１０９の底部の寸法は、傾斜角θがトナーの安息角よりも小さくなるように選ばれることが好ましい。すなわち、トナー排出口７２の開口部におけるトナー排出部材８２の軸線方向の寸法をｄとし、トナーの安息角をαとし、凹部１０９の底部と容器８６の底部との距離をｈとすると、凹部１０９の底部の軸線方向の幅Ｌの大きさは、ｄ＋２ｈｃｏｓα以上となることが望ましい。また、幅Ｌをあまり大きくし過ぎるとこの部分においてトナーに負荷がかかるおそれがあるため、例えば幅Ｌの大きさを２ｄ＋２ｈｃｏｓα程度を上限とするように設定することが望ましい。なお、上述の距離ｄ及びｈ、並びに角度θは、凹部１０９の底部の面積がトナー排出口投影面の面積の３倍〜４倍となるように設定される値である。
【００６５】
なお、本明細書中において、安息角とは、パウダ−テスタ（商品名：Ｐ−１００、ホソカワミクロン社製）を用いて測定される角度を示す。安息角の具体的な測定方法としては、目開き５０２μｍのメッシュに通した後のトナー１００ｇを、直径８ｃｍの円形テーブルの上に堆積させたときの、円形テーブル上に堆積したトナーの稜線と円形テーブル面とによって形成される角度をレーザ光により測定する。
【００６６】
このように、凹部１０９の大きさとトナー排出口７２の大きさとが設定されることによって、トナー排出口７２上方から混入する空気の量をより少なくすることができる。その結果、トナー排出口７２からの突発的なトナーの流出をより効果的に防ぐことができる。
【００６７】
〈動作〉
本実施の形態に係る画像形成装置２０は、以下のように動作する。例えばユーザによって、スキャナユニット３２の原稿載置台に原稿が載置された後、操作パネルからの入力操作によって複写機能による印刷ジョブ開始の指令がなされると、まず、スキャナユニット３２によって、原稿載置台に載置される原稿から画像情報が複数ライン毎、例えば１０ライン毎に読取られ、読取られた画像情報は電気信号に変換されて画像形成装置２０の制御部に出力される。制御部に入力された電気信号は、処理回路によって対応する制御信号に変換されて、露光装置３８に出力される。
【００６８】
トナー像形成部２２では、露光装置３８によって、制御部から入力された制御信号に応じた信号光が、帯電装置３６によって均一に帯電された感光体ドラム３４の表面に照射されて静電潜像が形成される。その後、現像装置４０によって、形成された静電潜像にトナーが供給されてトナー像が形成される。
【００６９】
このとき、現像装置４０のトナー濃度検知センサ７０によって、現像槽６２内のトナー濃度が測定されており、測定された検知結果は画像形成装置２０の制御部に出力される。制御部の処理回路は、トナー濃度検知センサ７０から入力された検知結果に応じてトナー補給の可否を判定する。
【００７０】
そして、処理回路によって、トナー濃度の低下が認められてトナー補給を要すると判定された場合には、トナーカートリッジ６０のトナー排出部材８２及びトナー攪拌部材８４をそれぞれ回転駆動させる駆動部を構成するモータに対して制御信号が送信され、トナー排出部材８２及びトナー攪拌部材８４が回転駆動される。そして、トナー攪拌部材８４の矢符Ａ方向（図３、図６、図７）の回転によって、容器８６のトナー攪拌部９２内部に収容されるトナーが攪拌されるとともに、トナー汲上げブレード１０６が変形しながらトナー収容容器８０の内壁を摺動して、容器８６のトナー攪拌部９２内部に収容されるトナーを汲上げてトナー排出部９０へ搬送する。またトナー排出部材８２の矢符Ｂ方向（図３、図６、図７）の回転によって、容器８６のトナー排出部９０内部に搬送されたトナーは、トナー排出部材８２の軸線方向両端側からトナー排出口７２に向けて搬送されて、トナー排出口７２から現像装置４０の現像槽６２に補給される。
【００７１】
一方、処理回路によって、トナー補給を要しないと判定された場合には、制御信号は送信されず、トナーカートリッジ６０のトナー排出部材８２及びトナー攪拌部材８４の回転は停止した状態にある。
【００７２】
現像装置４０によって感光体ドラム３４の表面に形成されたトナー像は、転写装置２４によって、記録媒体供給部２８から送給される記録媒体上に転写される。トナー像転写後に感光体ドラム３４表面に残留するトナーは、クリーニング装置４２によって除去される。トナー像が転写された記録媒体は定着装置２６に送給され、定着装置２６によって、トナー像を構成するトナーが加熱溶融されるとともに記録媒体に押圧される。これによって、トナー像が記録媒体に定着され、モノクロ又は単色カラーの画像が形成される。画像が形成された記録媒体は、排出部３０によって、排紙トレイ５８に排出されて貯留される。
【００７３】
ここで、制御部の処理回路によってトナー補給を要しないと判断された場合における、従来のトナーカートリッジ１１０の状態と本実施の形態に係るトナーカートリッジ６０の状態とについて説明する。図１１は、トナー排出部材８２及びトナー攪拌部材８４の回転が停止した状態にあるときの従来のトナーカートリッジ１１０の状態を模式的に示す断面図であり、図１２は、トナー排出部材８２及びトナー攪拌部材８４の回転が停止した状態にあるときの本発明の一実施の形態に係るトナーカートリッジ６０の状態を模式的に示す断面図である。
【００７４】
図１１を参照して、従来のトナーカートリッジ１１０は、トナー収容容器８０の上蓋８８のトナー排出口７２に対向する部分に凹部１０９が形成されていない。その結果、トナー排出部材８２及びトナー攪拌部材８４の回転が停止した状態にあるときに、例えば振動等の衝撃が加わると、トナー排出口７２の上方からトナー排出口７２周辺のトナーＴに空気が混入しやすくなり、空気と混ざり合ったトナーＴがエアロゾル状態となってトナー排出口７２から突発的に流出してしまうという現象が生じる。
【００７５】
一方、図１２を参照して、本実施の形態に係るトナーカートリッジ６０には、トナー収容容器８０の上蓋８８のトナー排出口７２に対向する部分に凹部１０９が形成されており、これによって、仕切壁９４、上蓋８８の凹部１０９及び容器８６の内壁は、トナー排出口７２上方部分のトナー排出部材８２の周囲をトンネル状に取り囲んでいる。その結果、トナー排出部材８２及びトナー攪拌部材８４の回転が停止した状態にあるときに、例えば振動等の衝撃が加わったとしても、トナー排出口７２の上方からトナー排出口７２周辺のトナーＴに空気が混入しにくくなり、トナー同士の付着力が維持されてトナーＴがエアロゾル状態となるのを防ぐことができるので、トナー排出口７２からのトナーＴの突発的な流出を防止することができる。したがって、現像装置４０へのトナーＴの補給量を正確に制御することができるようになる。
【００７６】
なお、上記構成ではユーザによる操作パネルからの入力操作によって複写機能による印刷ジョブ開始の指令がなされたが、ファクシミリ機能による印刷ジョブ開始の指令がなされた場合には、スキャナユニット３２は動作せず、外部機器から入力される画像情報に応じて上述と同様の動作によって記録媒体に画像が形成される。
【００７７】
［変形例］
図１３及び図１４は、トナーカートリッジ６０の凹部１０９の変形例を示す図である。図１３は、トナー収容容器８０の上蓋８８に形成される凹部１０９の形状を模式的に示す斜視図であり、図１４は、トナーカートリッジ６０を、その長手方向及び高さ方向に平行な平面であって、凹部１０９を含む平面で切断したときの断面図である。図１３を参照して、本変形例における凹部１０９は、上蓋８８において容器８６側に対して凹むように形成されるのではなく、上述のように規定される大きさの底部を有するように変形された板状部材が上蓋８８に対して設けられることで形成される。図１４を参照して、凹部１０９は、Ｘ方向及びＹ方向に平行な仮想一平面上において、凹部１０９の底部の角部が鋭角になるように形成される。すなわち、凹部１０９は、鉛直方向上部から鉛直方向底部に至るまで、軸線方向の幅の大きさが鉛直方向中央部まで変化せず、中央部から徐々に大きくなるように形成される。
【００７８】
このように、凹部１０９は、上述のように規定される大きさの底部を有する形状に形成されることによって、トナー排出口７２上方から混入する空気の量をより少なくすることができる。その結果、トナー排出口７２からの突発的なトナーの流出をより効果的に防ぐことができる。また、凹部１０９の底部の角部の形状を変化させることによって、トナー排出部材８２によりトナー排出口７２に向けて搬送されるトナー量を制御することができるようになるので、トナー量が多い場合においても、トナー供給量を安定化することができる。例えば、凹部１０９の底部の角部が直角である場合には、トナー供給量は多くなり、鋭角である場合には、トナー供給量は少なくなる。
【００７９】
〈効果・作用〉
本実施の形態によれば、トナーカートリッジ６０は、内部にトナーを収容し、収容するトナーを排出するためのトナー排出口７２が形成されるトナー収容容器８０と、トナー収容容器８０の内部を、トナー排出口７２が形成される側であるトナー排出部９０と、トナー排出部９０以外の側であるトナー攪拌部９２とに仕切る仕切壁９４と、トナー排出部９０に第１回転軸９６回りに回転自在に軸支され、トナー排出部９０内部に収容されるトナーをトナー排出口７２に向けて搬送するトナー排出部材８２と、トナー攪拌部９２に第２回転軸１０２回りに回転自在に軸支され、トナー攪拌部９２内部のトナーを攪拌するとともにトナー排出部９０に搬送するトナー攪拌部材８４と、仕切壁９４及びトナー収容容器８０の内壁とともに、トナー排出口７２上方部分のトナー排出部材８２の周囲をトンネル状に取り囲むように形成された凹部１０９を備える上蓋８８とを含む。
【００８０】
これによって、トナー排出口７２の上方からトナー排出口７２周辺のトナーＴに空気が混入しにくくなるので、トナー補給が行われていない状態、すなわち、トナー排出部材８２及びトナー攪拌部材８４の回転が停止した状態において、トナー排出口７２からのトナーＴの突発的な流出を防止することができる。したがって、現像装置４０へのトナーＴの補給量を正確に制御することができるようになる。
【００８１】
また、容器８６の内部空間が仕切壁９４によってトナー排出部９０とトナー攪拌部９２とに水平方向に仕切られることにより、トナー攪拌部９０に収容されるトナーの重さ（自重）がトナー排出部材８２にかかりにくくなるため、トナー排出部材８２との摩擦によりトナーにかかるストレスを低減でき、トナーの特性が劣化することを抑えることができる。
【００８２】
更に、上記実施の形態では、トナー排出口７２は、トナー排出部材８２の軸線方向中央部に相当する位置に形成される。これによって、軸線方向端部に相当する位置に形成される場合と比較して、トンネル状に取り囲む部分の両端側を開放することができるので、トナーがトナー排出部材８２の軸線方向端部付近に偏在して滞留するのを防ぐことができる。その結果、特にトナーカートリッジの搬送時などにおいて、トナー排出部材８２を軸支する軸受内にトナーが詰まることで生じる回転不良等を防止することができる。
【００８３】
更に、上記実施の形態では、トナー搬送部９８の螺旋の傾斜方向は、トナー排出部材８２の軸線方向両端側からトナー排出口７２に向けて、トナーが搬送されるように設定される。これによって、トナーの搬送方向がトナー排出口７２に向かう二方向となるため、トナー搬送方向が一方向である場合と比較して、トナー排出口７２上方から混入する空気の量をより少なくすることができる。その結果、トナー排出口７２からの突発的なトナーの流出をより効果的に防ぐことができる。更に、トナー排出部材８２の回転数及び回転速度を小さくすることができるので、トナー搬送方向終端側においてトナーにかかる負荷を小さくすることができる。その結果、トナー凝集の発生及びトナーの外添剤の埋没を防ぐことができ、特性劣化するトナーをより生じにくくすることができる。
【００８４】
更に、上記実施の形態によれば、現像装置４０は、上記トナーカートリッジ６０を備えるので、現像装置４０内のトナー濃度及びトナー量を一定の状態に維持することができる。その結果、トナー濃度の安定したトナー像を形成することができる。
【００８５】
更に、上記実施の形態によれば、画像形成装置２０は、上記現像装置４０を備えるので、かぶり又は画像濃度ムラの生じない、安定した高画質画像を形成することができる。
【００８６】
なお、本実施の形態では、凹部１０９はトナー収容容器８０の上蓋８８と一体に形成される構成であったが、特にこれに限定されるものではなく、仕切壁９４及び容器８６の内壁とともにトナー排出口７２上方近傍のトナー排出部材８２の周囲をトンネル状に取り囲むカバー部材をトナー収容容器８０とは別体に形成してもよい。本実施の形態においては、このようなカバー部材をトナー収容容器８０の上蓋８８と一体に形成することによって、トナーカートリッジ６０の組み立てをより簡便に行うことができるようにしている。
【００８７】
また、本実施の形態では、モノクロ又は単色カラーの画像を形成する画像形成装置２０を使用したが、特にこれに限定されるものではなく、フルカラー画像を形成する画像形成装置に上記した構成のトナーカートリッジを適用してもよい。
【００８８】
今回開示された実施の形態は単に例示であって、本発明が上記した実施の形態のみに制限されるわけではない。本発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載を参酌した上で、特許請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含む。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】従来のトナーカートリッジの構成の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の構成を模式的に示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る現像装置及びトナーカートリッジの構成を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るトナーカートリッジの斜視図である。
【図５】同実施の形態に係るトナーカートリッジを上方から見た平面図である。
【図６】図５に示すトナーカートリッジの６−６線断面図である。
【図７】図５に示すトナーカートリッジの７−７線断面図である。
【図８】図５に示すトナーカートリッジの８−８線断面図である。
【図９】上蓋を取外した状態のトナーカートリッジを上方から見た平面図である。
【図１０】上蓋の凹部及びトナー排出口の部分を示す断面図である。
【図１１】トナー排出部材及びトナー攪拌部材の回転が停止した状態にあるときの従来のトナーカートリッジの状態を模式的に示す断面図である。
【図１２】トナー排出部材及びトナー攪拌部材の回転が停止した状態にあるときの本発明の一実施の形態に係るトナーカートリッジの状態を模式的に示す断面図である。
【図１３】トナー収容容器の上蓋に形成される凹部の形状を模式的に示す斜視図である。
【図１４】トナーカートリッジを、その長手方向及び高さ方向に平行な平面であって、凹部を含む平面で切断したときの断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
２０  画像形成装置
２２  トナー像形成部
２４  転写装置
２６  定着装置
２８  記録媒体供給部
３０  排出部
３２  スキャナユニット
３４  感光体ドラム
３６  帯電装置
３８  露光装置
４０  現像装置
４２  クリーニング装置
４４  定着ローラ
４６  加圧ローラ
４８  給紙カセット
５０  ピックアップローラ
５２  第１搬送ローラ
５４  第２搬送ローラ
５６  排紙ローラ
５８  排紙トレイ
６０  トナーカートリッジ
６２  現像槽
６４  攪拌ローラ
６６  現像ローラ
６８  規制部材
７０  トナー濃度検知センサ
７２  トナー排出口
７４  トナー受入口
８０  トナー収容容器
８２  トナー排出部材
８４  トナー攪拌部材
８６  容器
８８  上蓋
９０  トナー排出部
９２  トナー攪拌部
９４  仕切壁
９６  第１回転軸
９８  トナー搬送部
１００  第１回転ギア
１０２  第２回転軸
１０４  トナー攪拌板
１０６  トナー汲上げブレード
１０８  第２回転ギア
１０９  凹部
【図１】
2009210737.tif 000003
【図２】
2009210737.tif 000004
【図３】
2009210737.tif 000005
【図４】
2009210737.tif 000006
【図５】
2009210737.tif 000007
【図６】
2009210737.tif 000008
【図７】
2009210737.tif 000009
【図８】
2009210737.tif 000010
【図９】
2009210737.tif 000011
【図１０】
2009210737.tif 000012
【図１１】
2009210737.tif 000013
【図１２】
2009210737.tif 000014
【図１３】
2009210737.tif 000015
【図１４】
2009210737.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月13日(2009.3.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
帯電装置３６は、電源（図示せず。）と接続されており、この電源から電圧の印加を受けて、感光体ドラム３４表面を所定の極性及び電位に帯電させる。本実施の形態では、帯電装置３６として感光体ドラム３４にコロナ放電を行なう鋸歯型帯電器を使用する。この鋸歯型帯電器は、感光体ドラム３４を臨み、感光体ドラム３４表面から間隔を有して設けられる非接触方式の帯電器である。本実施の形態では、帯電装置３６として上述の鋸歯型帯電器を使用するが特にこれに限定されるものではなく、例えば、チャージャー型帯電器等の非接触方式の帯電器、又は、ローラ状帯電器、帯電ブラシ型帯電器若しくは磁気ブラシ型帯電器等の接触方式の帯電器等も使用できる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
上述したように、容器８６の内部空間が仕切壁９４によってトナー排出部９０とトナー攪拌部９２とに水平方向に仕切られることにより、トナー攪拌部９２に収容されるトナーの重さ（自重）がトナー排出部材８２にかかりにくくなるため、トナー排出部材８２との摩擦によりトナーにかかるストレスを低減でき、トナーの特性が劣化することを抑えることができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
また、容器８６の内部空間が仕切壁９４によってトナー排出部９０とトナー攪拌部９２とに水平方向に仕切られることにより、トナー攪拌部９２に収容されるトナーの重さ（自重）がトナー排出部材８２にかかりにくくなるため、トナー排出部材８２との摩擦によりトナーにかかるストレスを低減でき、トナーの特性が劣化することを抑えることができる。