JP2015114494A - トナーカートリッジ及びそれを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー供給後のトナー供給口をシャッタで閉じた後にトナー供給口の外側にトナーが残留しないトナーカートリッジを提供する。【解決手段】トナーカートリッジ２０は周面に第１の開口部６５を有し内部に粉体を収容する円筒状の容器本体６３と、容器本体６３に対し周方向に回転可能であり第１の開口部６５と対応した第２の開口部６６を有する外筒６４とから成り、第２の開口部６６に対応する粉体受入口６１を有する受入部５７に保持される。容器本体６３は第１の開口部６５を第２の開口部６６と一致させる位置に回転移動して内部を開放し、第１の開口部６５を第２の開口部６６と一致しない位置に移動して内部を封止する。封止するとき、容器本体６３の外周面に固設された封止部材に部分接着されている樹脂フイルム製の蛇腹状部材７３が第２の開口部６６に付着しているトナーを受入部５７内に払い落とす。【選択図】図５

Description

本発明は、ファクシミリ装置、プリンタ、複写機等の画像形成装置に用いられるトナーカートリッジに係り、特にトナー供給後のトナー供給口をシャッタで閉じた後にトナー供給口の外側にトナーが残留しないトナーカートリッジに関する。

従来、トナーを用いて電子写真方式でトナー像を感光体上に形成し、このトナー像をベルトに一次転写し、その一次転写画像を用紙に二次転写し、この転写トナー像を定着器で用紙に定着してモノクロ又はフルカラーの画像を形成する画像形成装置が知られている。

このような画像形成装置においては、現像器の現像槽に収容されているトナーが印刷によって消費され、現像槽内のトナー残量がある一定以下になると、残量検知装置が働いてトナー無しがユーザに通知され装置の運転が停止される。

ユーザはトナーが空になったトナーカートリッジを現像器から取り除き、新しいトナーカートリッジと交換して、印刷作業を再開する。このトナーカートリッジの交換では、通常、画像形成装置本体の前扉を開け、トナーカートリッジを現像器の長手方向に、つまり開けた扉の前方向に引き出して、新しいトナーカートリッジと交換する。

ところで、トナーカートリッジには種々の型があり、大別すると箱型のものと円筒状のものがある。いずれにしても、トナーカートリッジを現像器の装着部から取り出す際に、トナーカートリッジのトナー供給口近傍に付着したトナーが現像器の内外に飛散したりするのを防止する必要がある。

そこで、トナーカートリッジ外周面のトナー供給口の周囲に、カートリッジ外周面とカートリッジホルダの内周面との間に、トナーカートリッジの外周面に接着剤等で固着するスポンジ等のシール部材を設け、トナーカートリッジの外周面にトナーが付着するのを防止する現像装置が提案されている。(例えば、特許文献１参照。）

特開平０５−１８１３６２号公報

ところで、筒型のカートリッジホルダは回転によってトナー供給口を開閉するシャッタの役目を持っている。したがって、このシャッタの部分にも隙間からトナーが漏れるのを防止するためシール部材が設置される必要がある。

そして、トナー供給口をシャッタで閉じる際は、カートリッジホルダを回転させて、シール部材によってトナー供給口のトナーを擦り切って、トナー供給口の外部に残留するトナーを、それまで接続していた外部トナー搬送路内に払い落として除去するようにする。ところが、シャッタで閉じたトナー供給口のシャッタのシール部分にトナーが残留することがある。

従来は、残留トナー対策として、シール部材の厚さを増して、シャッタを閉じたときシール部材が閉じたトナー供給口の外側に盛り上がるように出張らせて、残留トナーをトナー受入れ搬送路側に払い落とすにしていた。

ところで、シール部材の厚さが十分でないと、出っ張り量が足りずにトナー供給口の端部にトナーが残ってしまう。一方、十分な出っ張り量を得るためにシール部材を厚くすると、シャッタのために相対的に回転スライドするトナーカートリッジ本体とカートリッジホルダ間の動作トルクが重くなり、シャッタの開閉動作が渋くなるという問題を生じてしまう。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、トナー供給後のトナー供給口をシャッタで閉じた後にトナー供給口の外側にトナーが残留しないトナーカートリッジ及びそれを備える画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のトナーカートリッジは、周面に第１の開口部を有し内部に粉体を収容する円筒状の容器本体と、該容器本体の外周面に対し周方向に回転可能であり上記第１の開口部と対応した第２の開口部を有する外筒と、から成り、上記第２の開口部を下方に向けて上記外筒を保持し、該外筒を介して上記容器本体を保持し、下方に向く上記第２の開口部に対応して上記粉体を受け入れる画像形成装置に設けられた粉体受入口を有する受入部、に保持されるべく上記画像形成装置に着脱自在なトナーカートリッジであって、上記容器本体は、上記第１の開口部を上記第２の開口部と一致させて上記粉体受入口に対し内部を開放する第１位置及び不一致にして上記粉体受入口に対し内部を封止する第２位置を取り得るよう上記外筒に対し回転可能であり、上記第１の開口部の周囲と該周囲に連続して上記容器本体の外周面に固定され、該外周面と上記外筒の内周面との間に配置された柔軟部材からなる封止部材を有し、該封止部材は、上記容器本体が上記第２位置を取ったとき上記第２の開口部に対応する部分に山折れと谷折れが連続する樹脂フイルム製の蛇腹状部材を備える、ように構成される。

本発明は、トナー供給後のトナー供給口をシャッタで閉じた後にトナー供給口の外側にトナーが残留しないトナーカートリッジ及びそれを備える画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施例１に係るフルカラーの画像形成装置（プリンタ、装置本体）の内部構成を説明する断面図である。 (a)は実施例１に係るプリンタの現像器を感光体ドラムと共に示す拡大断面図、(b)は現像器を(a)の矢印ｂで示す向に切断して内部構成と現像剤の還流経路を示す断面図である。 実施例１に係るプリンタの現像器及びトナー補給容器を分かりやすくそれぞれ１個のみ取り上げて転写ベルトユニットと共に模式的に示す断面図である。 (a)〜(d)は参考ため従来の円筒型のトナーカートリッジにおいてトナー供給口をシャッタで封止したときトナー供給口の縁周辺部のトナーが残留する不具合を説明する図である。 (a),(b)は図４(a)〜(d)で説明した不具合を解決する本発明の実施例１に係るシャッタ構成を備えたトナーカートリッジの構成を示す図である。 (a)〜(d)は一般的に粉体を供給する側と受給する側との間に構成される供給口と受給口の連結部に生じる不具合を説明する図である。 (a),(b)は図６(a)〜(d)で説明した不具合のある粉体供給口と受給口の連結部に本発明の実施例２に係るシャッタ構成を適用した場合の例を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、印字と印刷は同義の用語として用いられる。
［実施例１］

図１は、実施例１に係るフルカラーの画像形成装置（以下、単にプリンタ、又は装置本体という）の内部構成を説明する断面図である。

図１に示すプリンタ１（以下、装置本体１とも言う）は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部２、転写ベルトユニット３、トナー供給部４、給紙部５、ベルト式定着装置６、及び両面印刷用搬送ユニット７で構成されている。

上記画像形成部２は、いわゆる背面転写方式で構成され、転写ベルト８の下部走行面８ａにトナー画像を転写するために、その下部走行面８ａに接して上流側から下流側（同図の右側から左側）へ４個の画像形成ユニット９（９ｋ、９ｃ、９ｍ、９ｙ）が多段式に並設されている。

上記４個の画像形成ユニット９のうち上流側の３個の画像形成ユニット９ｙ、９ｍ及び９ｃは、それぞれ減法混色の三原色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の色トナーによるモノカラー画像を形成する。

また、画像形成ユニット９ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。上記の各画像形成ユニット９は、画像を現像するトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下イエロー（Ｙ）のトナー用の画像形成ユニット９ｙを例にしてその構成を説明する。

画像形成ユニット９は、最上部に像担持体としての感光体ドラム１０を備えている。この感光体ドラム１０は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム１０の周面に当接し又は近傍を取り巻いて、クリーナ１１、帯電ローラ１２、光書込ヘッド１３、及び現像器１４の現像ローラ１５が配置されている。

クリーナ１１は、内部に搬送スクリューを備えており、感光体ドラム１０の周面から除去して底部に滞留する廃トナーを搬送スクリューで、後述する廃トナー搬送路に送り込み、その廃トナーを廃トナー搬送ユニットが廃トナー回収容器２９に搬送するようになっている。

尚、図１では、廃トナー搬送ユニットは、転写ベルトユニット３の背面つまり図面奥行き方向向こう側に配置されているので、転写ベルトユニット３の影になって見えない。

現像器１４は、外部を覆うユニット筐体１６、内部に設けられた隔壁１７、現像ローラ１５、第１の攪拌搬送スクリュー１８、及び第２の攪拌搬送スクリュー１９を備えている。第１及び第２の攪拌搬送スクリュー１８及び１９は、特には図示しないが、スクリュー軸と、このスクリュー軸と一体に構成されて回転するフィンから成る。

この現像器１４には、トナー供給部４のトナーカートリッジ２０（２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ）から、同図にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋで示すようにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のいずれかのトナーが供給される。

転写ベルトユニット３は、装置本体のほぼ中央で図の左右方向に扁平なループ状になって延在する無端状の上述した転写ベルト８と、この転写ベルト８を掛け渡されて転写ベルト８を図の矢印ａで示す反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ２１と従動ローラ２２を備えている。

上記の転写ベルト８には、一次転写ローラ２３がユニットと一体に組み込まれている。一次転写ローラ２３は転写ベルト８を介して感光体ドラム１０に圧接し、下方を循環移動する転写ベルト８の下部走行面８ａにトナー像を直接転写（一次転写）する。

転写ベルト８は、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく、用紙を二次転写部２４まで搬送する。二次転写部２４は、駆動ローラ２１に隣接して下流側（図では上方）に配置された転写補助ローラ２５と、この転写補助ローラ２５に転写ベルト８を介して圧接する二次転写ローラ２６とで形成されている。

転写ベルト８には、ベルトクリーナ２７が配置されている。ベルトクリーナ２７は、転写ベルト８の従動ローラ２２に掛け渡されている表面に当接するクリーニングブレード２８を備えている。また、ベルトクリーナ２７の左方から下方にかけて隣接して、廃トナー回収容器２９が着脱自在に配置されている。

ベルトクリーナ２７は、クリーニングブレード２８により転写ベルト８の表面に残留する廃トナーを擦り取って除去し、その廃トナーを後述する廃トナー搬送路を介して廃トナー回収容器２９に送り込んでいる。

トナー供給部４は、転写ベルト８の上部走行部の上方に配置される４個のトナーカートリッジ２０（２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ）を着脱自在に備えている。４個のトナーカートリッジ２０には前述したようにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーが収容されている。

これら４個のトナーカートリッジ２０は、図１では転写ベルトユニット３の向う側に隠れて見えないが、それぞれ装着部のトナー供給口に続くトナー供給路を介して、それぞれに対応する画像形成ユニット９の現像器１４と連結されている。

このトナー供給部４は、特には図示しないが、図１に示す印刷実行時位置から、それより上方の保守位置に、昇降可能に装着部を介してプリンタ１本体のフレームに保持されている。

給紙部５は、上下２段に配置された２個の給紙カセット３０（３０ａ、３０ｂ）を備えている。２個の給紙カセット３０の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ３１、給送ローラ３２、捌きローラ３３、待機搬送ローラ対３４が配置されている。

待機搬送ローラ対３４の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、転写ベルト８、転写補助ローラ２５、二次転写ローラ２６による前述した用紙への二次転写部２４が形成されている。

この二次転写部２４の下流（図では上方）側にはベルト式定着装置（以下、単に定着装置という）６が配置され、定着装置６の更に下流側には、定着後の用紙を定着装置６から搬出する搬出ローラ対３６、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー３７に排紙する排紙ローラ対３８が配設されている。

両面印刷用搬送ユニット７は、外面（図の右方外側面）がプリンタ１の内部を側面から外部に開放又は遮蔽する開閉部材を兼ねている。

この両面印刷用搬送ユニット７は、排紙ローラ対３８の直前から図の右横方向に分岐する返送開始路３９ａ、それから下方に曲がる返送中間路３９ｂ、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる返送終端路３９ｃから成る返送路３９を備えている。

また、返送路３９の途中には、５組の返送ローラ対４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ）が配置されている。上記返送終端路３９ｃの出口は、給紙部５の下方の給紙カセット３０ｂに対応する待機搬送ローラ対３４への搬送路に合流している。

図２(a)は上記構成のプリンタ１の現像器１４を感光体ドラム１０と共に示す拡大断面図であり、図２(b)は現像器１４を図２(a)の矢印ｂで示す向に切断して内部構成と現像剤の還流経路を示す断面図である。

なお、図２(a),(b)には図１の構成と同一の構成部分には図１と同一の番号を付与して示している。また、図２(b)では図２(a)に示すクリーニングブレード５６の図示を省略している。

図２(a)に示すように、現像器１４は、外壁を形成するユニット筐体１６と内部の隔壁１７とで仕切られる２つの現像槽４２（上現像槽４２ａ、下現像槽４２ｂ）を備えている。上現像槽４２ａには、前述した現像ローラ１５と第２の攪拌搬送部材１９が配置されている。

現像ローラ１５には、ドクターブレード４３が当接している。下現像槽４２ｂには前述した第１の攪拌搬送部材１８が配置されている。この現像槽４２ａにはトナー濃度センサ４４がその検知面４５を槽内に露出して配置されている。

第２の攪拌搬送部材１９は、回転軸４６とこの回転軸４６に螺旋状に固設された螺旋状フィン４７とで構成されている。第１の攪拌搬送部材１８は、回転軸４８とこの回転軸４８に螺旋状に固設された螺旋状フィン４９とで構成されている。

第２の攪拌搬送部材１９は、矢印ｃで示すように図の反時計回り方向に回転し、現像槽４２ａ内の現像剤を螺旋状フィン４７で攪拌しながら図２(a),(b)の矢印ｅ（ｅ１、ｅ２、e３）で示すように図２(a)の紙面奥行き方向手前から向こう側（図２(b)では右から左）へ搬送し、その現像剤を現像ローラ１５に供給する。

現像ローラ１５は、現像剤のトナーのみを感光体ドラム１０に供給して、感光体ドラム１０周面上の静電潜像をトナー像化（現像）する。トナーのみを感光体ドラム１０に引き取られた現像ローラ１５上の現像剤のキャリアは現像槽４２ａ内の現像剤に混合される。

その後、現像剤は第２の攪拌搬送部材１９により図２(a)の紙面奥行き方向向こう側、図２(b)では左端部の戻し口５１において矢印ｅ４で示すように現像槽４２ｂに送り戻される。戻し口５１の下方側面には、トナーＴｎが補給される図示を省略した補給口が開口している。トナー濃度が所定の補給しきい値以下になると、トナーカートリッジ２０の補給機構により補給口からトナーが補給される。

現像槽４２ｂ内の第１の攪拌搬送部材１８は、図２(a)の矢印ｄで示すように図の反時計回り方向に回転し、現像槽４２ｂ内の現像剤を螺旋状フィン４９で攪拌しながら図２(a),(b)の矢印ｆ（ｆ１、ｆ２、ｆ３）で示すように図２(a)の紙面奥行き方向向こう側から手前、図２(b)では左から右方へ搬送する。

そして、供給口５３から矢印ｆ４で示すように現像剤を現像槽４２ａに送り出す。このように、現像剤の還流とトナーの補給が繰り返されて、トナーによる現像が逐次進行する。

上記のトナー濃度センサ４４の検知面４５は槽内に露出して配置されているので、現像剤が検知面４５に滞留しやすい。現像剤が検知面４５に滞留するとトナー濃度センサ４４の検知精度が低下する。

このトナー濃度センサ４４の検知精度の低下を防止するために、現像槽４２ｂ内の第１の攪拌搬送部材１８の回転軸４８には、トナー濃度センサ４４の検知面４５に対向して回転する位置に、ブレード保持部５４とこのブレード保持部５４に保持された弾性体シート（ブレード）５５から成るクリーニングブレード５６が固設されている。

クリーニングブレード５６は、攪拌搬送部材１７の回転軸４８と共に回転し、トナー濃度センサ４４の検知面４５を弾性体シート５５により摺擦して、検知面４５に滞留しようとする現像剤を払い飛ばして、直後に搬送されてくる現像剤と入替える。

これにより、トナー濃度センサ４４の検知面４５に現像剤が滞留することによって生じる虞のあるトナー濃度の誤検知を防止している。

もし、現像剤のトナー濃度が規定以下に薄くなっていれば、トナー濃度センサ４４がトナー濃度低下を検出する。トナー濃度低下が検出されると、トナー供給部４の当該現像器１４に対応するトナーカートリッジ２０から補給口を介してトナーＴｎが補給される。

次に、上記の構成におけるプリンタ１の基本動作を説明する。なお、以下の基本動作の説明では、カラー印字の状態における動作について説明する。

先ず、電源が投入され、使用する用紙の枚数、印字モード、その他の指定がキー入力あるいは接続するホスト機器からの信号として入力されると印字（印刷）が開始される。

すなわち、駆動ローラ２１が図１の反時計回り方向に回転して、矢印ａで示すように転写ベルト８の循環移動を開始させる。各画像形成ユニット９が順次駆動され感光体ドラム１０が図の時計回り方向に回転する。

帯電ローラ１２が感光体ドラム１０周面に一様な高マイナス電荷を付与して初期化し、光書込ヘッド１３は、感光体ドラム１０周面に画像信号に応じた露光を行って初期化による高マイナス電位部と上記露光による低マイナス電位部からなる静電潜像を形成する。

現像ローラ１５は、静電潜像の低電位部に現像器１４内のトナーを移行させて感光体ドラム１０周面上にトナー像を形成（反転現像）する。用紙搬送方向最上流の画像形成ユニット９ｙにより感光体ドラム１０の周面上に形成されたイエローのトナー像が転写ベルト８との対向面へと回転搬送される。

一次転写ローラ２３は、不図示の転写バイアス電源から出力される転写電流を転写ベルト８に印加する。これにより、感光体ドラム１０上のイエローのトナー像が転写ベルト８に一次転写される。

転写ベルト８に一次転写されたトナー像に重ねて、この後、画像形成ユニット９ｍにより感光体ドラム１０の周面上に形成されたマゼンタのトナー像が、画像形成ユニット９ｍに対応する一次転写ローラ２３によって転写される。

更に、画像形成ユニット９ｃにより感光体ドラム１０の周面上に形成されたシアンのトナー像が、画像形成ユニット９ｃに対応する一次転写ローラ２３によって重ね転写され、そして最後に、画像形成ユニット９ｋにより感光体ドラム１０の周面上に形成されたブラックのトナー像が、画像形成ユニット９ｋに対応する一次転写ローラ２３によって重ね転写される。

このように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色のトナー像が順次重ねて一次転写されたフルカラーの画像が、転写ベルト８の下部走行面８ａに完成する。

４色のトナー像を重ねて一次転写された転写ベルト８の下部走行面９ａは、そのまま循環移動を続けて４色のトナー像を、転写補助ローラ２５と二次転写ローラ２６とが対向する二次転写部２４へと搬送する。

他方、用紙への印字タイミングよりやや早めに、いずれかの用紙取出ローラ３１が回転して対応する給紙カセット３０ａ又は３０ｂに収容されている用紙を取り出す。この給紙カセット３０ａ又は３０ｂから取り出された用紙の最上部の一枚のみを送り出すべく下方の用紙の連れ送りを禁止するために捌きローラ３３が逆方向に回転する。給送ローラ３２は、順方向に回転して用紙を待機搬送ローラ対３４へ給送する。

待機搬送ローラ対３４は、回転を一時停止して用紙の進行を制止し、用紙の斜行等の搬送姿勢を補正して、搬送タイミングを待機し、用紙の印字開始位置が、転写ベルト８により二次転写位置へ搬送されてくる４色のトナー像の先端と一致するタイミングに合わせて、用紙の搬送を再開し、用紙を二次転写位置へ給送する。

二次転写位置において、二次転写ローラ２６は、不図示のバイアス電源から供給されるバイアス電圧を用紙に印加する。これにより、転写ベルト８上の４色のトナー像が用紙に二次転写される。

４色のトナー像を転写された用紙は、そのまま定着装置６に搬入される。定着装置６は熱ベルト式定着装置であり、特には番号を付与して示していないが、断熱性の筐体の内部に、熱源を内蔵する発熱ローラ、熱伝導ベルト、熱伝導ベルトを掛け渡された定着ローラ、定着ローラに対向配置された加圧ローラを備えている。

定着装置６は，定着ローラと加圧ローラにより適宜の圧力で熱伝導ベルトを介して用紙を押圧挟持し、用紙に熱と圧力を加えて４色のトナー像を紙面に定着させ、用紙を上方へ排出する。

定着装置６から排出された用紙は、搬送ローラ対３６により挟持されて搬送を引き継がれ、排紙ローラ対３８によって排紙トレイ３７上に、４色のトナー像による画像形成面を下にして排出される。

上記はカラー印字について述べたが、モノクロ印字については、詳しくは後述するが、転写ベルト８が、画像形成ユニット９ｋの感光体ドラム１０のみに接触し、他の感光体ドラム１０から離れる位置に移動する点と、画像形成ユニット９ｋのみが稼動される点を除けば、他の動作は上述したカラー印字の場合とほぼ同一である。

また、両面印刷の場合は、上記のようにして、第１面（表面）にトナー像を形成され、定着装置６で紙面にトナー像を定着された用紙は、排紙ローラ対３８によって、途中まで排紙トレー３７上に排紙される。

そして、用紙の後端が、返送開始路３９ａとの分岐点に来たタイミングで搬送が停止され、続いて、排紙ローラ対３８が逆方向に回転する。これにより、用紙はそれまでの後端を先端にして返送開始路３９ａに搬入される。

続いて、用紙は、返送ローラ対４１ａ〜４１ｄにより搬送され、返送終端路３９ｃで表裏を反転させて待機搬送ローラ対３４に給送される。これにより、二次転写部において、前後表裏を反転させた用紙の第２面（裏面）にトナー像が二次転写される。以後の動作は上述したカラー印字の場合と同一である。

図３は、上記のプリンタ１の現像器１４及びトナーカートリッジ２０を、分かりやすくそれぞれ１個のみ取り上げ、転写ベルトユニット３と共に模式的に示す断面図である。尚、図３には図１と同一の構成部分には図１と同一の番号を付与して示している。

図３に示すトナーカートリッジ２０は、図１に示すプリンタ１本体に対し前面方向に、着脱自在である。転写ベルトユニット３も同様にプリンタ１本体に対し前面方向に着脱自在である。

このトナーカートリッジ２０は、トナーＴｎを収容する円筒状の容器本体６３と、外筒６４との二重構造になっている。容器本体６３には第１の開口部６５が形成されており、外筒６４には第２の開口部６６が形成されている。

トナーカートリッジ２０と現像器１４との間には、転写ベルトユニット３の後方に回り込むようにしてトナー補給路５７が配設されている。このトナー補給路５７は、下部排出口５８を現像器１４の受給口５９に連結されている。

また、トナー補給路５７の上部受給口６１はトナーカートリッジ２０が装着部に装着されたときトナーカートリッジ２０のトナー供給口６２に連結される。トナー供給口６２は、外筒６４の第２の開口部６６に容器本体６３の第１の開口部６５が重なったとき開放される。

すなわち、容器本体６３はトナー供給口６２のシャッタを兼ねており、外筒６４に対して回転して外筒６４の第２の開口部６６を外部から遮蔽することにより、トナーカートリッジ２０のトナー供給口６２を閉じるようになっている。

容器本体６３の内部にはトナー搬送スクリュー６７が配設されているおり、そのスクリュー軸には、外部の駆動系に噛合するギア６８が係合している。トナー搬送スクリュー６７は、ギア６８に回転駆動され、容器本体６３内のトナーＴｎをトナー補給路５７の上部受給口６１に供給すべくトナー供給口６２まで矢印Ａの方向に搬送する。

トナー供給口６２まで搬送されたトナーＴｎは、トナー補給路５７の上部受給口６１から、矢印Ｂで示すように、トナー補給路５７を自由落下してトナー補給路５７の下部排出口５８から現像器１４の受給口５９を介して現像器１４に補給される。

ところで、トナーカートリッジ２０を装着部か取り外す際、シャッタを兼ねる容器本体６３を回転させて容器本体６３の外周とこの外周に固設されているスポンジ体とによりトナー供給口６２を閉めることになる。

このとき、トナー供給口６２の縁周囲に残留するトナーを除去するために、トナー供給口６２の外側に盛り上がるようにスポンジ体を出張らせたのでは、回転スライドする容器本体６３と外筒６４と間の摩擦が大きくなって回転トルクが増大し、シャッタ動作が重くなることは前述した。

図４(a)〜(d)は、参考のため、上記の問題を改めて説明する図である。なお、図４(c),(d)は図４(b)のＡ−Ａ´断面矢視図である。また、図４(a)〜(d)は従来構成を示すものであるが、比較上判かりやすくするため、図３と同一の構成部分には図３と同一の番号を付与して示している。

また、図４(a)に示すトナーカートリッジ２０は、実際には、図３に示したように、装置本体の装着部に装着されているときの状態を示している。また、そのトナー供給口６２は、図３に示したトナー補給路５７の上部受給口６１に連結されている。

ここで、装着部からトナーカートリッジ２０を脱抜するために、図４(b),(c)に示すようにシャッタを兼ねる容器本体６３（図４(a),(b)では外筒６４の内部にあるため図示していない）を矢印ｇで示す方向に回転させて、容器本体６３の外周とこの外周に固設されているスポンジ体６９とによりトナー供給口６２（６６）を閉める。このとき、特には図示しないが、第２の開口部６６の縁部周囲にトナーが残留する。

そこで、容器本体６３をシャッタとして回転させたときトナー供給口６２（６６）に対応する外周面部分のスポンジ体６９の部分に、トナー供給口６２（６６）の外側に盛り上がる盛り上げスポンジ体６９ａを形成しておくと、トナーの残留はほぼ解消される。しかし、回転スライドする容器本体６３と外筒６４間の摩擦が大きくなり、回転トルクが重くなるという問題を生じることは前述した通りである。

図５(a),(b)は、上記の問題を解決する本発明の実施例１に係るトナーカートリッジを示す図である。なお図５(a),(b)には直接本発明に係る部材以外の細部の構成で図３及び図４(c),(d)の構成と同一構成の部分には図３及び図４(c),(d)と同一の番号を付与して示している。また図５(a),(b)にはトナー補給路５７の上部受給口６１も共に示している。

図５(a)に示すように、トナー補給路５７の上部受給口６１の周囲には、トナーカートリッジ２０のトナー供給口６２から供給されるトナーＴｎが漏出しないように、例えば適宜のスポンジ部材からなる封止部材７１が配設されている。

一方、トナーカートリッジ２０のトナー供給口６２には、図５(a)に示すように、容器本体６３の外周面と外筒６４の内周面との間にトナーＴｎが紛れ込んで、後々障害を引き起こさないように、封止部材７２が配設されている。

この封止部材７２は、容器本体６３の第１の開口部６５の周囲を囲む周囲封止部７２ａと、この周囲封止部７２ａに連続し、容器本体６３の矢印ｇで示す回転方向とは反対方向の外周面に延在する開口封止部７２ｂとで構成される。

また、この封止部材７２は、例えば適宜のスポンジ部材で構成された柔軟部材からなる。そして、この封止部材７２は、容器本体６３の外周面に接着剤により固定されている。更に、この封止部材７２の開口封止部７２ｂには、図５(b)に示すように、山折れ部分と谷折れ部分が連続する樹脂フイルム製の蛇腹状部材７３が配設されている。

蛇腹状部材７３は、谷折れ部分を開口封止部７２ｂに固定されている。そして、この蛇腹状部材７３は、容器本体６３が図５(b)に示すトナー供給口６２つまり外筒６４に形成されている第２の開口部６６を遮蔽する位置に回転移動したとき、第２の開口部６６に対応する部分に形成されている。

なお、蛇腹状部材７３は、谷折れ部分を開口封止部７２ｂに固定されているだけであるので、図５(a)のように、容器本体６３と外筒６４との間に位置するときは、山折れ部分が外筒６４の内周面に圧迫されて大部分はつぶれ、残る部分はスポンジ体の開口封止部７２ｂに押し込まれる状態となるので、図５(a)では蛇腹状部材７３は定かには見えない。

これにより、蛇腹状部材７３は、容器本体６３が図５(a)に示すトナー供給口６２を開放する位置から、図５(b)に示すトナー供給口６２を封止する位置へ移動したとき、山折れ部分が第２の開口部６６の縁から外に出るに際し、つぶれていた山折れ部分が元の立つ位置に復元する。

この山折れ部分の復元力で振動が生じ、この振動で、第２の開口部６６つまりトナー供給口６２の縁周部に残留するトナーＴｎが、トナー補給路５７の上部受給口６１からトナー補給路５７内に振るい落とされる。したがって、トナーカートリッジ２０のトナー供給口６２の縁周部にトナーＴｎが残留することはない。

このように、本発明の実施例１によれば、封止される開口部と蛇腹状部材との干渉により封止部を振動させるので、封止される開口部に付着しているトナーを容易に本体側開口部へ落下させることができる。

また、封止部材が蛇腹状になっているので、容器本体とシャッタ部とに摩擦を生じさせる圧力と面積を少なくでき、シャッタ開閉動作の回転トルクを低減でき、操作性が向上する。

また、封止部材の蛇腹状の最初に立ち上がり復帰した山折り部分が封止される開口部の付着トナーを擦り切るので、その後の蛇腹状部分に付着するトナーが少なく、したがってトナー汚れが少なくなる。
［実施例２］

図６(a)〜(d)は、一般的に粉体を供給する側と受給する側との間に構成される粉体供給口と粉体受給口の連結部に生じる不具合を説明する図である。尚、図６(a)〜(d)には粉体供給側の供給口近傍の構成のみを示している。

図６(a)は粉体供給部７５、その下面の供給口７６、その周囲部及び周囲部に続く下面に固設された封止スポンジ体７７、シャッタ部材７８、その開口部７９を示している。図６(b)は供給口７６に対しシャッタ部材７８が相対的に供給口７６を封止する方向に移動した状態を示している。

このとき、封止スポンジ体７７が単なる平面構成のものであると、図６(c)に示すように、シャッタ部材７８の開口部７９において楕円Ｃで囲んで示す部分に、付着粉体溜りが発生する。

尚、シャッタ部材７８の開口部７９には図示を省略した粉体受給部の受給口が連結されている。したがって、このまま、シャッタ部材７８で供給口７６を封止した粉体供給部７５を受給口から取り外すと付着粉体が飛散する。

この不具合を解消すべく、図６(d)に示すように、封止スポンジ体７７の封止時の開口部７９に対応する部分に盛り上げスポンジ体７７ａを予め形成しておく。しかし、付着粉体溜りが少なくなるものの、盛り上げスポンジ体７７ａの周辺部つまり丸Ｄで示す部分に付着粉体が発生する。

図７(a),(b)は、上記の供給口と受給口の連結部に、本発明のシャッタ構成を適用した場合の例を説明する図である。なお、図７(a),(b)には、図６(a)〜(d)では図示を省略した粉体受給部の受給口も共に示している。また、図７(a),(b)には、図６(a)〜(d)と同一の構成部分には図６(a)〜(d)と同一の番号を付与して示している。

図７(a)は、シャッタ部材７８が左方に移動して、その開口部７９と粉体供給部７５の供給口７６とが連通し、更に粉体受給部８１の受給口８２に連通している状態を示している。粉体受給部８１には、受給する粉体が外部に漏れないように受給口８２の周囲に封止部材８３が配設されている。

そして、粉体供給部７５の封止スポンジ体７７には、山折れ部分と谷折れ部分が連続する樹脂フイルム製の蛇腹状部材８４が配設されている。この場合も、蛇腹状部材８４は、谷折れ部分が接着剤等により封止スポンジ体７７に固定されている。

また、この蛇腹状部材８４は、粉体供給部７５がシャッタ部材７８に対して左方に移動して、粉体受給部８１の受給口８２との連通を封鎖したときシャッタ部材７８の開口部７９に対応する位置に形成されている。

蛇腹状部材８４は、図７(b)に示すように、粉体供給部７５が粉体受給部８１の受給口８２を封鎖したとき、シャッタ部材７８の右端部で山折れ部分が圧迫されて大部分はつぶれ、残る部分は封止スポンジ体７７に押し込まれた後、シャッタ部材７８の開口部７９の縁から外に出るに際し、つぶれていた山折れ部分が元の立つ位置に復元する。

この山折れ部分の復元力で振動が生じ、この振動で、開口部７９の縁周部に残留する粉体が、粉体受給部８１の受給口８２内に振るい落とされる。したがって、シャッタ部材７８で供給口７６を封止した粉体供給部７５を受給口から取り外しても、シャッタ部材７８の開口部７９には粉体が付着していないので、粉体が飛散するおそれはない。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記１]

周面に第１の開口部を有し内部に粉体を収容する円筒状の容器本体と、該容器本体の外周面に対し周方向に回転可能であり前記第１の開口部と対応した第２の開口部を有する外筒と、から成り、
前記第２の開口部を下方に向けて前記外筒を保持し、該外筒を介して前記容器本体を保持し、下方に向く前記第２の開口部に対応して前記粉体を受け入れる画像形成装置に設けられた粉体受入口を有する受入部、に保持されるべく前記画像形成装置に着脱自在なトナーカートリッジであって、
前記容器本体は、
前記第１の開口部を前記第２の開口部と一致させて前記粉体受入口に対し内部を開放する第１位置及び不一致にして前記粉体受入口に対し内部を封止する第２位置を取り得るよう前記外筒に対し回転可能であり、
前記第１の開口部の周囲と該周囲に連続して前記容器本体の外周面に固定され、該外周面と前記外筒の内周面との間に配置された柔軟部材からなる封止部材を有し、
該封止部材は、
前記容器本体が前記第２位置を取ったとき前記第２の開口部に対応する部分に山折れと谷折れが連続する樹脂フイルム製の蛇腹状部材を備える、
ことを特徴とするトナーカートリッジ。
[付記２]

前記蛇腹状部材は、前記容器本体が前記第１位置から前記第２位置へ移動したとき、山折れ部が前記第２の開口部の縁から外に出るに際し山折れ部の復元力で振動し、前記第２の開口部に残留する前記粉体を前記粉体受入口の内部に振るい落とす、ことを特徴とする付記１記載のトナーカートリッジ。
[付記３]

前記粉体はトナーであり、前記受入部は前記画像形成装置に配設される現像装置に連通する開口を備えるトナーカートリッジ装着部である、ことを特徴とする付記１記載のトナーカートリッジ。
[付記４]

付記１乃至３に記載のトナーカートリッジを備える画像形成装置。

本発明は、ファクシミリ装置、プリンタ、複写機等の画像形成装置に用いられ、トナー供給後のトナー供給口をシャッタで閉じた後にトナー供給口の外側にトナーが残留しないトナーカートリッジに利用することができる。

１ フルカラー画像形成装置（プリンタ、装置本体）
２ 画像形成部
３ 転写ベルトユニット
４ トナー供給部
５ 給紙部
６ ベルト式定着装置（定着装置）
７ 両面印刷用搬送ユニット
８ 転写ベルト
８ａ 下部走行面
９（９ｍ、９ｃ、９ｙ、９ｋ） 画像形成ユニット
１０ 感光体ドラム
１１ クリーナ
１１ａ 筐体側面
１１ｂ 筐体底部
１２ 帯電ローラ
１３ 光書込ヘッド
１４ 現像器
１５ 現像ローラ
１６ ユニット筐体（係合部）
１７ 隔壁
１８ 第１の攪拌搬送スクリュー
１９ 第２の攪拌搬送スクリュー
２０（２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ） トナーカートリッジ
２１ 駆動ローラ
２２ 従動ローラ
２３ 一次転写ローラ
２４ 二次転写部
２５ 転写補助ローラ
２６ 二次転写ローラ
２７ ベルトクリーナ
２８ クリーニングブレード
２９ 廃トナー回収容器
３０（３０ａ、３０ｂ） 給紙カセット
３１ 用紙取出ローラ
３２ 給送ローラ
３３ 捌きローラ
３４ 待機搬送ローラ対
３６ 搬出ローラ対
３７ 排紙トレー
３８ 排紙ローラ対
３９ 返送路
３９ａ 返送開始路
３９ｂ 返送中間路
３９ｃ 返送終端路
４０ａ 前扉
４０ｂ 開閉部材
４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ） 返送ローラ対
４２ 現像槽
４２ａ 上現像槽
４２ｂ 下現像槽
４３ ドクターブレード
４４ トナー濃度センサ
４５ 検知面
４６、４８ 回転軸
４７、４９ 螺旋状フィン
５１ 戻し口
５３ 供給口
５４ ブレード保持部
５５ 弾性体シート（ブレード）
５６ クリーニングブレード
５７ トナー補給路
５８ 下部排出口
５９ 受給口
６１ 上部受給口
６２ トナー供給口
６３ 容器本体
６４ 外筒
６５ 第１の開口部
６６ 第２の開口部
６７ トナー搬送スクリュー
６８ ギア
６９ スポンジ体
６９ａ 盛り上げスポンジ体
７１ 封止部材
７２ 封止部材
７２ａ 周囲封止部
７２ｂ 開口封止部
７３ 蛇腹状部材
７５ 粉体供給部
７６ 供給口
７７ 封止スポンジ体
７７ａ 盛り上げスポンジ体
７８ シャッタ部材
７９ 開口部
８１ 粉体受給部
８２ 受給口
８３ 封止部材
８４ 蛇腹状部材

Claims (4)

1. 周面に第１の開口部を有し内部に粉体を収容する円筒状の容器本体と、該容器本体の外周面に対し周方向に回転可能であり前記第１の開口部と対応した第２の開口部を有する外筒と、から成り、
   前記第２の開口部を下方に向けて前記外筒を保持し、該外筒を介して前記容器本体を保持し、下方に向く前記第２の開口部に対応して前記粉体を受け入れる画像形成装置に設けられた粉体受入口を有する受入部、に保持されるべく前記画像形成装置に着脱自在なトナーカートリッジであって、
   前記容器本体は、
   前記第１の開口部を前記第２の開口部と一致させて前記粉体受入口に対し内部を開放する第１位置及び不一致にして前記粉体受入口に対し内部を封止する第２位置を取り得るよう前記外筒に対し回転可能であり、
   前記第１の開口部の周囲と該周囲に連続して前記容器本体の外周面に固定され、該外周面と前記外筒の内周面との間に配置された柔軟部材からなる封止部材を有し、
   該封止部材は、
   前記容器本体が前記第２位置を取ったとき前記第２の開口部に対応する部分に山折れと谷折れが連続する樹脂フイルム製の蛇腹状部材を備える、
   ことを特徴とするトナーカートリッジ。
2. 前記蛇腹状部材は、前記容器本体が前記第１位置から前記第２位置へ移動したとき、山折れ部が前記第２の開口部の縁から外に出るに際し山折れ部の復元力で振動し、前記第２の開口部に残留する前記粉体を前記粉体受入口の内部に振るい落とす、ことを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジ。
3. 前記粉体はトナーであり、前記受入部は前記画像形成装置に配設される現像装置に連通する開口を備えるトナーカートリッジ装着部である、ことを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジ。
4. 請求項１乃至３に記載のトナーカートリッジを備える画像形成装置。