JP2002169363A - トナーカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤の凝集を発生させることなく、上述し
たような空検知時における現像剤の残量を確実に低減す
ることができるトナーカートリッジを提供する。 【解決手段】 現像剤収容空間内で回転して現像剤Ｇを
その空間の長手方向に搬送する現像剤搬送部材５とし
て、その回転時の半径方向Ｒとほぼ直交する方向に張り
出して現像剤収容空間の内壁面４ａ（４０ａ）にその長
手方向にわたって接するフィルム材７を設けたフィルム
回転体を使用してトナーカートリッジ１を構成した。ま
た、そのフィルム材７は、その張り出し幅Ｗを現像剤の
排出口４３に向かうにつれて狭くした部分を少なくとも
有するものとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式等を
利用したプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成
装置に使用される乾式の現像装置に供給（補給）するた
めの現像剤を収容するトナーカートリッジに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】この種のトナーカートリッジは、基本的
に、現像剤を収容する円筒状の現像剤収容空間と、この
現像剤収容空間内で回転して現像剤をその空間の長手方
向に搬送する現像剤搬送部材とを備えた構造物である。
また、このトナーカートリッジは、一般に着脱交換式と
なっており、その現像剤収容空間内の現像剤を供給する
対象物（現像装置など）が存在する構造体（画像形成装
置本体など）に対して着脱交換して使用できるように構
成されている。

【０００３】ところで、このようなトナーカートリッジ
においては、その現像剤搬送部材として、図８に例示す
るように金属線材を螺旋状に巻いた形態からなるコイル
オーガー１１０が多用されている。図中の符号１００は
円筒状の現像剤収容空間、１０５は現像剤収容空間１０
０の長手方向の一部区間に形成される現像剤の排出口で
ある。このコイルオーガー１１０を使用したトナーカー
トリッジでは、そのコイルオーガー１１０が現像剤収容
空間１００内で例えば矢印方向に回転すると、そのコイ
ル巻き方向と回転方向との関係から、現像剤を排出口１
０５にむけて（図中の矢印Ｑ方向に）搬送するようにな
っている。

【０００４】この他にも、その現像剤搬送部材として、
図９に例示するように、回転支持体１２１にその回転時
の半径方向（点線矢印で示す方向）に張り出すように細
長い短冊状のフィルム材１２５を取り付けたフィルム回
転体１２０を使用するものが知られている。このフィル
ム回転体１２０を使用したトナーカートリッジでは、そ
のフィルム回転体１２０が現像剤収容空間１００内で例
えば矢印方向に回転すると、フィルム材１２５の自由端
部１２５ａが現像剤収容空間１００の内壁面に接近した
状態又は接した状態で回転することにより主に現像剤を
攪拌するようになっている。ちなみに、このようなフィ
ルム回転体１２０においては、前記コイルオーガー１１
０の場合と異なり、現像剤を現像剤収容空間１００の空
間の長手方向に搬送する機能がなく、このため、現像剤
の排出口１０６については現像剤収容空間１００の長手
方向のほぼ全域にわたる領域に形成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな現像剤搬送部材（１１０、１２０）を使用したトナ
ーカートリッジにあっては、次のような課題がある。

【０００６】まず、コイルオーガー１１０を使用したト
ナーカートリッジでは、排出口１０５から排出される現
像剤が規定の量以下となった時点で「カートリッジ内が
空」であるとセンサ等により検知する、いわゆる空検知
時に、その現像剤収容空間１００内に残る現像剤の残量
が多い。また、コイルオーガー１１０の現像剤の搬送方
向に関しての選択の余地がないため、排出口１０５の形
成位置もほぼ限られた部位（現像剤収容空間のいずれか
の端部）となり、その形成位置に関する設計上の自由度
がない。さらに、コイルオーガー１１０は、コイル形態
という複雑さからその製造コストも比較的高くなり、ま
た、金属材料で構成されているためリサイクル時にはプ
ラスチック材料で形成されている他のカートリッジ部品
と分別しなければならず、そのリサイクル適性に劣るも
のであった。

【０００７】一方、フィルム回転体１２０を使用したト
ナーカートリッジでは、そのフィルム材１２５の自由端
部１２５ａが現像剤収容空間１００の空間に近接した非
接触状態で回転するように構成されている場合には、前
記したような空検知時における現像剤の残量が多くな
る。また、そのフィルム材１２５の自由端部１２５ａが
現像剤収容空間１００の内壁面に接した状態で回転する
ように構成されている場合には、そのフィルム自由端１
２５ａの当該内壁面に対する接触圧及び摩擦力が比較的
大きくなるため現像剤が凝集しやすくなり、かかる凝集
した現像剤に起因した現像不良が発生することがある。

【０００８】本発明は、このような種々の課題を解決す
るためになされたものであり、そのなかでも特に、現像
剤の凝集を発生させることなく、上述したような空検知
時における現像剤の残量を確実に低減することができる
トナーカートリッジを提供することを主な目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し得る本
発明のトナーカートリッジは、現像剤を収容する筒状の
現像剤収容空間と、この現像剤収容空間の長手方向の一
部区間に形成される現像剤の排出口と、前記現像剤収容
空間内で回転して現像剤をその空間の長手方向に搬送す
る現像剤搬送部材とを備えた着脱交換式のトナーカート
リッジであって、前記現像剤搬送部材が、その回転時の
半径方向とほぼ直交する方向に張り出して前記現像剤収
容空間の内壁面にその長手方向にわたって接するフィル
ム材を設けたフィルム回転体であることを特徴とするも
のである。

【００１０】ここで、トナーカートリッジは、上記した
ような筒状の現像剤収容空間を有するものであれば、そ
の全体の外観形状や構造等については特に制約されるも
のではない。特に現像剤収容空間の形状については、現
像剤搬送部材が回転して現像剤を排出口側に搬送するこ
とが可能な形状であればよく、具体的には、ほぼ円筒形
状であればよい。すなわち、その収容空間の形状は、完
全な円筒である必要がなく、その一部が円筒形状から逸
脱する部位が存在しても現像剤の搬送等に支障がなけれ
ば問題がない。好ましくは、上記排出口が形成されてい
る箇所とその近傍が少なくとも円筒形状であるとよい。
また、上記排出口の開口形状は、一般に四角形からなる
ものであるが、必要によりそれ以外の形状（例えば円
形、楕円形など）であっても構わない。さらに、上記現
像剤搬送部材におけるフィルム材は、通常、それを支持
する支持部材と別体のものとして作製しその支持部材に
取り付ける構成のものとするが、可能であれば支持部材
と一体的に作製する構成のものとしてもよい。なお、こ
のトナーカートリッジに収容する現像剤は、通常、トナ
ー及びキャリアからなる二成分現像剤におけるトナーの
みであるが、そのトナー及びキャリアの双方であって
も、或いは、一成分現像剤であってよい。

【００１１】このトナーカートリッジによれば、現像剤
搬送部材であるフィルム回転体のフィルム材が現像剤収
容空間の円筒状の内壁面にほぼ沿った状態（内壁面との
なす角度が比較的小さくなる状態）で接するようにな
る。このため、そのフィルム材の自由端の当該内壁面に
対する圧接力及び摩擦力が比較的小さいものとなり、そ
の結果、このフィルム回転体の回転により現像剤がフィ
ルム材と内壁面との間で強く押し付けられて凝集するこ
とは殆どない。また、排出口を現像剤収容空間の長手方
向のほぼ全域にそって形成した場合には、現像剤の凝集
を発生させることなく、その排出口から現像剤を確実に
排出させることができる。また、その空検知時における
現像剤の残量も少なくすることができる。

【００１２】また、この発明のトナーカートリッジにお
ける前記フィルム材は、その張り出し幅を前記排出口に
向かうにつれて狭くした部分を少なくとも有するもので
あることが好ましい。このように構成した場合には、そ
の張り出し幅を次第に狭くしたフィルム材の部分が、現
像剤収容空間内にある現像剤を排出口にむけて搬送する
機能を発揮するようになり、現像剤の排出口からの排出
が促進される。従って、空検知時における現像剤収容空
間内の現像剤の残量をより低減する観点からは、フィル
ム材は、その張り出し幅を排出口に向かうにつれて狭く
した部分を現像剤収容空間の長手方向のほぼ全域にわた
って形成する構成を採用することが望ましい。

【００１３】さらに、この発明のトナーカートリッジに
おいては、前記フィルム材の前記排出口を通過する部分
の端縁と当該排出口の前記現像剤収容空間の長手方向に
沿う開口端縁とが交差した状態で通過する形状であるこ
とが好ましい。この交差した状態で通過する形状とは、
例えば、そのフィルム材の当該端縁と排出口の当該開口
端縁との双方が非平行な状態にある直線状の形状や、そ
の各端縁のいずれか一方又はその双方が曲線状の形状で
あって互いが非平行な状態にある形状である。このよう
に構成した場合には、フィルム材の排出口を通過する部
分の端縁と当該排出口の現像剤収容空間の長手方向に沿
う開口端縁とが、フィルム回転体の回転時において徐々
に接し合うとともに徐々に離れるような状態で通過する
ことになる。これにより、現像剤搬送部材の回転時にフ
ィルム材が排出口を通過する際に、その排出口から現像
剤が一度に勢いよく排出されること（現像剤の噴出し）
が低減される。また、そのフィルム材の上記端縁と排出
口の上記開口端縁との双方が平行な状態で通過し合う形
状である場合のように、フィルム回転体の回転時にその
双方の端縁が一度に接し合うとともに一度に離れるよう
な状態で通過することがないため、フィルム材が排出口
通過時において瞬間的な状態変化に伴うはじき音を発生
しないようになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］図２〜図４は本
発明の実施の形態１に係るトナーカートリッジを示すも
のであり、図２はそのトナーカートリッジの断面図、図
３はそのトナーカートリッジの分解斜視図、図４はその
トナーカートリッジにおける現像剤搬送部材の斜視図及
びその一部品の平面図である。

【００１５】このトナーカートリッジ１は、そのカート
リッジ本体２が円筒状の外装体３とこの外装体３の中空
内部に回動可能に装着される円筒状の内装体４との二重
構造からなり、その内装体４側の内部に現像剤搬送部材
５が回転可能に取り付けられているものである。

【００１６】カートリッジ本体２の外装体３は、両端部
が開口された円筒中空構造の本体３０と、その本体３０
の片側端部に差し込んで装着する蓋体３１とで主に構成
されている。このうち本体３０は、その一方の端部（蓋
体３１が装着される端部とは反対側の端部）３０ａ側に
現像剤の排出通過口３２が形成されているとともに、そ
の排出通過口３２が形成された部位から円筒外周方向の
反対側となる部位に把持部（取っ手）３３が形成されて
いる。また、蓋体３１は、短い円筒体からなるものであ
り、その円筒内壁面に内装体４における後述する第２の
蓋体（４１）を装着時に支持するための支持部３４が形
成されている。

【００１７】また、カートリッジ本体２の内装体４は、
両端部が開口された円筒中空構造の本体４０と、その本
体４０の片側端部４０ａに差し込んで装着する第１の蓋
体４１と、その本体４０の残りの端部４０ｂに差し込ん
で装着する第２の蓋体４２とで主に構成されている。

【００１８】このうち本体４０は、その円筒状の外径が
外装体本体３０の中空内径よりも小さい寸法からなるも
のであり、その一方の端部（前記外装体本体３０の排出
通過口３２と相応する側の端部）に現像剤の排出口４３
が形成されているとともに、その円筒外周面に外装体本
体３０の中空内壁面との所定の間隙をあけて内装体４を
回動摺動可能に支持する複数本のリブ４４が形成されて
いる。排出口４３は、その開口形状が内装体本体４０の
長手方向に沿った細長い矩形（長方形）からなるもので
あり、外装体３の排出通過口３２の大きさと同等かそれ
よりも一回り小さいサイズからなるものである。

【００１９】また、第１の蓋体４１は、ほぼ円盤形状か
らなるものであり、その内面側の中央部に現像剤搬送部
材５の後述する回転軸（６０ａ）を回転自在に支持する
軸受け部が形成されている。第２の蓋体４２は、一端部
側が閉口した短い円筒体からなるものであり、その外側
面に内装体４を回動させる際に握る把持突起４２ａが形
成されているとともに、その中空内壁面や内側面には後
述する軸受け円盤４５と回転伝達ギア４６を支持する空
間や支持部が形成されている。また、第２の蓋体４２の
内部には、現像剤搬送部材５の回転軸（６０ｂ）を回転
自在に支持する軸受け円盤４５と、その軸受け円盤４５
に支持された前記回転軸に回転を伝達する回転伝達ギア
４６とが装着されるようになっている。なお、回転伝達
ギア４６は、図示されていない回転伝達ギア機構と噛み
合って所定の駆動力が伝達されるようになっている。

【００２０】現像剤搬送部材５は、内装体本体４０の長
手方向の長さに相当する長さからなる回転支持部材６
と、この回転支持部材６に取り付けられるフィルム材７
とで構成されたフィルム回転体である。

【００２１】このうち回転支持部材６は、回転軸部６０
とこの回転軸部６０と一定の間隔をあけて平行した状態
で形成される細長い板状のフィルム材取付部６１とから
なる構造物である、回転軸部６０は、その両端部に回転
軸６０ａ，６０ｂが形成されている。フィルム材取付部
６１は、その上面が回転支持部材６の回転時における半
径方向（一点鎖線Ｒ）と直交する方向に平行な平面から
なるものであって（図１ａ参照）、その全体が当該半径
方向にそって直立した状態で間隔をあけて回転軸部６０
上に形成される複数本の支持脚部６２により支持された
構造からなるものである。また、このフィルム材取付部
６１は、その上面が内装体本体４０の中空内壁面と接近
した位置となり、支持脚部６２の上端部において回転支
持部材６の回転方向の上流側に突出した状態となるよう
に形成されている。各支持脚部６２の間は、現像剤搬送
部材５の回転時に現像剤Ｇが通過し得る開口部６３とな
っている。

【００２２】フィルム材７は、細長い帯状のプラスチッ
クフィルム７０からなるものであり、その長手方向の一
端部７０ａが前記回転支持部材６の支持枠部６１に取り
付けられる取付部として使用され、その他端部７０ｂが
長手方向に沿って斜めにカットされた端縁として形成さ
れてカートリッジ本体２の内装体４の内壁面に接する自
由端７０ａとして使用されるようになっている。図３や
図４中の符号７１は、プラスチックフィルム７０を支持
枠部６１に取り付けるために貼付した両面テープ又は接
着剤等の固定部材（領域）である。この固定部材（領
域）７１の幅Ｄは長手方向全域にわたって同一になって
いる（図４ｂ参照）。

【００２３】特に、このフィルム材７は、図１や図４に
示すように回転支持部材６の支持枠部６１に前記プラス
チックフィルム７０の自由端７０ａが現像剤搬送部材５
（回転支持部材６）の回転方向Ａの下流側に張り出す
（突出する）状態で取り付けられるが、図４等に示すよ
うに、その張り出し部分の幅Ｗが内装体本体４０の排出
口４３に向かうにつれて次第に狭くなるように構成して
いる。この実施の形態では、その排出口４３に近い端部
側の張り出し幅（Ｗ１）が排出口４３から離れる端部側
の張り出し幅（Ｗ２）よりも狭くなる（Ｗ１＜Ｗ２）寸
法関係に設定している。また、このときのプラスチック
フィルム７０の自由端７０ａは、その端部が上記張り出
し幅（Ｗ１、Ｗ２）の寸法となるように傾斜する直線で
カットした端縁となっている。さらに、このフィルム材
７の自由端７０ａ（張り出し幅Ｗ）は、現像剤搬送部材
５を内装体４に取り付けた段階で、その本体４０の内壁
面に接触する程度の寸法に設定される。特にこの例で
は、張り出し幅Ｗが大きい方の端部（張り出し幅Ｗ２の
側）から排出口４３に至る範囲にある自由端７０ａ部分
（後述のＥ１領域部分、例えば２４５ｍｍ）がその内壁
面に接する寸法にしている。

【００２４】ちなみに、カートリッジ本体２（３、４）
は、ＰＳ、ＡＢＳ等の合成樹脂を用いてプラスチック成
型方法により作製される。現像材搬送部材５のうち回転
軸部６は、ＡＢＳ等の合成樹脂単独又はＡＢＳ等にガラ
スを含有させた複合材料等を用いてプラスチック成型方
法により作製される。また、そのフィルム材７は、ポリ
エチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ウレタン等のプラ
スチックフィルム（７０）にて作製される。フィルム材
７の厚さは０．０２〜０．５ｍｍ程度である。また、フ
ィルム材７の長手方向の長さＬは、基本的に内装体本体
４０の内部空間（現像材収容空間）の長手方向の長さに
ほぼ相当するものである。

【００２５】このようなトナーカートリッジ１（その各
構成部品）は、例えば、以下のような手順で組み立てら
れる。

【００２６】すなわち、図３に示すように、現像剤搬送
部材５は、そのフィルム材７（プラスチックフィルム７
０）を回転軸部６のフィルム材取付部６１に両面粘着テ
ープ等の固定手段７１を介して取り付けて固着すること
により組み立てられる（図４ａ参照）。この際、フィル
ム材７は、フィルム材取付部６１の上面において現像剤
搬送部材５の回転方向（Ａ）の上流側に張り出した状態
となるとともに、前記した張り出し幅（Ｗ１、Ｗ２）が
得られる状態で取り付けられる。

【００２７】次いで、この現像剤搬送部材５は、カート
リッジ本体２の内装体４の本体４０中空内に挿入される
とともに、その回転支持部材６の回転軸６０ａ，６０ｂ
が内装体本体４０の端部にそれぞれ装着される各蓋体４
１、４２等によって支持される。ここでは、張り出し幅
Ｗが広い方（Ｗ２）のフィルム材７端部が位置する側の
回転軸６０ａが第１の蓋体４１の軸受け部に支持され
る。また、その張り出し幅Ｗが狭い方（Ｗ１）のフィル
ム材７の端部が位置する回転軸６０ｂが第２の蓋体４２
内に装着される軸受け円盤４５に支持される。この際、
回転軸６０ｂは回転伝達ギア４６と連結された状態にも
なる。これにより、中空内部に現像剤搬送部材５が回転
自在に支持された内装体４が組み立てられる。

【００２８】最後に、この内装体４を、カートリッジ本
体２の外装体３の開口端部３０ｂ側から挿入して内装体
４の第２の蓋体４２を当該端部３０ｂに装着させた後、
その外装体３の他端部３０ａに蓋体３１を装着して内装
体４の第１の蓋体４１を支持する。

【００２９】以上により、トナーカートリッジ１が組み
立てられる（図２参照）。この組み立てられた段階にお
いて、内装体４は、第２の蓋体４２に把持突起４２ａを
手で摘んで回転させると、その外装体３の内部で回動す
る仕組みになっている。この内装体４の回動により、外
装体３における現像剤の排出通過口３２と内装体４にお
ける排出口４３とを合致させて連通した状態にすること
ができる。また、このトナーカートリッジ１に収容する
現像剤（本例では二成分現像剤におけるトナー）Ｇは、
内装体４を組み立てた段階で排出口４３から注ぎ入れる
ようにして充填される。なお、このように現像剤Ｇを充
填した後は、その排出口４３に図示されていない剥離可
能なシール部材を貼り付けて排出口４３を塞いだ状態に
する。上記シール部材については、トナーカートリッジ
１の使用に際して剥離して除去される。

【００３０】このような構成からなるトナーカートリッ
ジ１は、その使用に際しては、外装体３の本体３０に形
成された排出通過口３２を下方に向けた状態で、トナー
カートリッジ１の装着部位（例えば、画像形成装置にお
ける現像剤補給装置のトナーカートリッジ装着部）に装
着する。しかる後、内装体４を回動させてその排出口４
３を外装体３の排出通過口３２に合致させた状態にす
る。排出口４３に取り付けられている前記シール部材
は、例えばカートリッジ装着後に取り去るようになって
いる。また、内装体４の回動により、その第２の蓋体４
２内に装着されている回転伝達ギア４６がその蓋体４２
の開口部を通して図示されていない回転伝達機構のギア
列と噛み合うようになっている。

【００３１】そして、このトナーカートリッジ１は、次
のように動作する。

【００３２】すなわち、現像剤の補給時期が到来する
と、回転伝達ギア４６を介して現像剤搬送部材５に回転
動力が伝えられ、これにより現像剤搬送部材５が内装体
４の内部で矢印Ａ方向に回転する（図１ａ参照）。この
際、現像剤搬送部材５のフィルム材７は、その斜めにカ
ットされた自由端７０ａのうち張り出し幅Ｗが広い方
（Ｗ２）のフィルム材端部側から排出口４３に至る領域
部分Ｅ１が、内装体本体４０の内壁面に弾性変形して摺
擦するような状態で接して回転する。ちなみに、フィル
ム材７の自由端７０ａのうち上記領域部分Ｅ１以外の領
域（排出口４３から張り出し幅Ｗが狭い方（Ｗ１）のフ
ィルム材７の端部に至る領域）Ｅ２は、内装体本体４０
の内壁面とは接しない。

【００３３】これにより、現像剤搬送部材５の回転支持
部材６とフィルム材７が内装体４の空間内に収容されて
いる現像剤Ｇ内を通過するように回転移動する。このと
き、回転支持部材６は、その支持脚部６２の間が開口部
６３となっているため、現像剤Ｇ内を単に通過して現像
剤Ｇを少し攪拌する程度である。これに対し、フィルム
材７は、その自由端７０ａの張り出し幅Ｗが排出口４３
にむかうにつれて徐々に狭くなるようになっているた
め、内装体４内の現像剤Ｇを排出口４３側にむかう方向
（矢印Ｆ方向）に搬送するようになる（図１ｂ参照）。
この結果、トナーカートリッジ１（の内装体２）内の現
像剤Ｇは、現像剤搬送部材５が回転することにより攪拌
されつつ排出口４３に向けて搬送され、最後には排出口
４３から排出される（厳密には外装体３の排出通過口３
２を通過して排出される）。

【００３４】そして、このトナーカートリッジ１におい
ては、現像剤搬送部材５のフィルム材７が内装体４の円
筒空間の内壁面にほぼ沿った状態（図１ａに示すような
内壁面とのなす角度θが比較的小さくなる状態）で接す
るようになるため、現像剤搬送部材５（フィルム回転
体）の回転により現像剤Ｇがそのフィルム材７の自由端
７０ａと内壁面との間で強く押し付けられて凝集してし
まうことは殆どない。従って、現像剤Ｇを凝集させるこ
となく、排出口４３から確実に排出させることができ
る。

【００３５】また、現像剤搬送部材５のフィルム材７と
して、その張り出し幅Ｗが排出口４３にむかうにつれて
狭くなる構成のものを使用していることにより、現像剤
Ｇが内装体４内に取り残されることなく良好に排出口４
３側に搬送されて排出されるようになるため、内装体４
内に残る現像剤は少なくなる。従って、このトナーカー
トリッジ１の空検知時における現像剤の残量を低減する
ことができる。

【００３６】さらに、現像剤搬送部材５のフィルム材７
として、前記したように現像剤搬送部材５の回転時にお
いてそのフィルム材の先端部７０ａが内装体本体４０の
排出口４３を含む内壁面の領域Ｅ２（図１ｂ参照）には
接しないで回転するようになっているため、そのフィル
ム材７が排出口４３を通過することによって、排出口４
３から現像剤Ｇが噴出すように排出されることがない。
これにより、排出口からは現像剤が滑らかに排出される
ようになる。しかも、排出口からの現像剤の噴出しによ
り現像剤が舞い上がって浮遊することによりトナーカー
トリッジ１を装着する画像形成装置の機内を汚染してし
まうという不具合が発生するおそれもない。また、フィ
ルム材７が排出口４３を通過する際に瞬時の状態変化に
伴うはじき音が発生することもない。これにより、現像
剤搬送部材５の回転時において駆動騒音が発生するとい
うおそれもない。

【００３７】その他にも、このトナーカートリッジ１
は、その使用後にリサイクル処理する場合において、そ
のカートリッジ本体２及びその内部に配設された回転支
持部６及びフィルム材７からなる現像剤搬送部材５のい
ずれもがプラスチック成型品であるため、その一部の部
品のみを分別して処理する必要がなく、リサイクル性に
適している。

【００３８】図５は、このようなトナーカートリッジ１
を用いて現像装置への現像剤補給を行ったときのカート
リッジ（内装体４）内の現像剤（トナー）の残量につい
て調べた試験結果を示すものである。

【００３９】この試験では、内装体４として内径が３６
ｍｍφで、その長さが２８０ｍｍのほぼ円筒空間（容積
２８５ｃｍ³）からなるものを使用した。また、その内
装体４の一方の端部位置（その端部から１５ｍｍ内側の
位置）には、長辺が８０ｍｍ、短辺が２．５ｍｍの長方
形の排出口４３を開設した。また、現像剤搬送部材５の
回転支持部材６として、フィルム材取付部６１の上面が
回転軸部６０の回転中心線（内装体４の円筒空間の中心
点を通る直線）から２．５ｍｍだけ離れた位置となるも
のを使用した。

【００４０】また、現像剤搬送部材５のフィルム材７と
して、図４ｂに示すように、一端部の全幅が２５ｍｍ、
その他端部の全幅が１８ｍｍとなるように長手方向の一
端部を直線状に斜めにカットした形状（細長い台形形
状）のＰＥＴフィルム（厚さ約０．２μｍ、幅約２５５
ｍｍ）を使用した。そして、現像剤搬送部材５は、図４
に示すようこのフィルム材７の長手方向の斜めにカット
した端部とは反対側の端部を幅６．５ｍｍの両面接着テ
ープを介して回転支持部材６の取付部６１の上面に貼り
付けて固着した。このとき、フィルム材７の張り出し幅
Ｗは、広い方の張り出し幅Ｗ１が１８．５（＝２５−
６．５）ｍｍ、狭い方の張り出し幅Ｗ２が１１．５（＝
１８−６．５）ｍｍとなるようにした。また、この現像
剤搬送部材５は、内装体４内に取り付けて回転させた場
合、図１ｂに示すように、そのフィルム材７の自由端７
０ａのうち張り出し幅Ｗが広い方（Ｗ２）のフィルム材
端部側から排出口４３に至る領域部分Ｅ１が内装体４の
内壁面に接し、それ以外の領域部分Ｅ２は接しない状態
となるものであった。

【００４１】そして、このようなフィルム回転部材から
なる現像剤搬送部材５を配設したトナーカートリッジ１
（内装体４）に、平均粒径が７．５μｍのトナー（二成
分現像剤のトナー成分）を１００ｇ収容したうえで、現
像剤搬送部材５を６０ｒｐｍとなる回転速度で回転させ
たときに、その各回転数時におけるカートリッジ１内に
残るトナーの残量について調べた（実施例）。このとき
のトナーの残量については、試験開始前のカートリッジ
１の重量から空検知後のカートリッジ１の重量を引くこ
とにより測定した。また、比較のため現像剤搬送部材５
として２種のコイルオーガーを使用した場合について同
様の試験を行った。その１つのコイルオーガーとして
は、線径が２．０ｍｍφのステンレス線材（ＳＵＳ３０
４ＷＰＳ）を用いてコイルの外径が３４ｍｍ、コイルの
巻きピッチが３０ｍｍを使用した（比較例１）。また、
もう１つのコイルオーガーとしては、その線材の線径が
２．３ｍｍφのものを使用した以外は同じ構成からなる
ものを使用した。ちなみに、トナーの残量の許容値は
「８ｇ以下」である（比較例２）。

【００４２】この図５に示す結果から明らかなように、
比較例１、２ではトナーの残量を許容レベルである８ｇ
以下に低減することが困難であるのに対し、実施例では
現像剤搬送部材の回転数の如何にかかわらずトナー残量
を常に許容レベルである８ｇ以下にすることが可能であ
る。

【００４３】［実施の形態２］図６は、実施の形態２に
係るトナーカートリッジ１の要部を示す概要図である。
この実施の形態に係るトナーカートリッジ１は、排出口
４３の形成位置をカートリッジ本体２である内装体４の
（図中の）右側端部寄りの位置に変更するとともに、こ
の排出口４３の形成位置の変更に合わせて現像剤搬送部
材５におけるフィルム材７の張り出し幅の広狭関係を変
更した以外は実施の形態１に係るトナーカートリッジ
（図１など）と同じ構成からなるものである。

【００４４】このトナーカートリッジ１では、現像剤搬
送部材５におけるフィルム材７として、その（図中の）
左側端部が広い方の張り出し幅Ｗ２となり、その反対側
の右側端部を狭い方の張り出し幅Ｗ１となるように直線
状に斜めにカットしたものを使用している。このフィル
ム材７を使用した現像剤搬送部材５は、実施の形態１の
場合と同様に内装体４内に回転自在に装着して回転させ
た場合、そのフィルム材７の斜めにカットされた自由端
７０ａのうち張り出し幅Ｗが広い方（Ｗ２）の端部側か
ら排出口４３に至る領域部分Ｅ１が、内装体４の内壁面
に弾性変形して摺擦するような状態で接して回転する。
一方、フィルム材７の自由端７０ａのうち上記領域部分
Ｅ１以外の領域（排出口４３から張り出し幅Ｗが狭い方
（Ｗ１）のフィルム材７の端部に至る領域）Ｅ２は、内
装体４の内壁面とは接しない。そして、このようなフィ
ルム材７を備えた現像剤搬送部材５が矢印Ａ方向に回転
した場合には、現像剤Ｇが内装体４の右側端部寄りの位
置に形成された排出口４３にむけて搬送されるようにな
る。すなわち、この現像剤搬送部材５によれば、図６の
矢印Ｆで示す方向の現像剤搬送力が得られる。この他、
このトナーカートリッジによっても、実施の形態１のト
ナーカートリッジで得られる前記したような作用効果が
同様に得られる。

【００４５】［実施の形態３］図７は、実施の形態３に
係るトナーカートリッジ１の要部を示す概要図である。
この実施の形態に係るトナーカートリッジ１は、排出口
４３の形成位置をカートリッジ本体２である内装体４の
ほぼ中央部の位置に変更するとともに、この排出口４３
の形成位置の変更に合わせて現像剤搬送部材５における
フィルム材７の張り出し幅の広狭関係を変更した以外は
実施の形態１に係るトナーカートリッジ（図１など）と
同じ構成からなるものである。

【００４６】このトナーカートリッジ１では、現像剤搬
送部材５におけるフィルム材７として、その（図中の）
左右両端が広い方の張り出し幅Ｗ２となり、その中央部
を狭い方の張り出し幅Ｗ１となるように、Ｖ字状に直線
カットしたものを使用している。このフィルム材７を使
用した現像剤搬送部材５は、実施の形態１の場合と同様
に内装体４内に回転自在に装着して回転させた場合、そ
のフィルム材７の斜めにカットされた自由端７０ａのう
ち張り出し幅Ｗが広い方（Ｗ２）の左右両端部側から排
出口４３にそれぞれ至る領域部分Ｅ１、Ｅ３が、内装体
４の内壁面に弾性変形して摺擦するような状態で接して
回転する。一方、フィルム材７の自由端７０ａのうち上
記領域部分Ｅ１以外の領域（排出口４３から張り出し幅
Ｗが狭い方（Ｗ１）のフィルム材７の端部に至る領域）
Ｅ２は、内装体４の内壁面とは接しない。そして、この
ようなフィルム材７を備えた現像剤搬送部材５が矢印Ａ
方向に回転した場合には、現像剤Ｇが内装体４のほぼ中
央位置に形成された排出口４３にむけて搬送されるよう
になる。すなわち、この現像剤搬送部材５によれば、図
７の矢印Ｆで示す２つの方向の現像剤搬送力がそれぞれ
得られる。この他、このトナーカートリッジによって
も、実施の形態１のトナーカートリッジで得られる前記
したような作用効果が同様に得られる。

【００４７】［他の実施の形態］実施の形態１〜３で
は、現像剤搬送部材５として、そのフィルム材７を回転
時の半径方向と直交する方向に張り出した状態で取り付
けたものを例示したが、その張り出す方向については、
当該半径方向と完全に直交する方向に限定されるもので
なく、少し傾いた方向（完全に直交する方向に対して４
５°以下の角度範囲内で回転方向の上流側又は下流側に
ずれた方向）であっても構わない。また、現像剤搬送部
材５のフィルム材７として、その自由端の張り出し幅Ｗ
が排出口４３にむかうにつれて狭くなるように直線状に
斜めカットした端縁形状のものを使用する場合について
例示したが、必要により、その張り出し幅が確保できる
範囲内でその自由端の端縁形状を緩やかにカーブする曲
線状（例えば円弧を描くような曲線）にカットしたもの
を使用してもよい。

【００４８】さらに、トナーカートリッジの本体２は、
実施の形態１〜３に例示したような二重構造のものに限
らず、一重又は３重以上の構造のものであってもよい。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像剤搬送部材として、その回転時の半径方向とほぼ直
交する方向に張り出して現像剤収容空間の内壁面にその
長手方向にわたって接するフィルム材を設けたフィルム
回転体を採用したことにより、特に、現像剤の凝集を発
生させることなく、トナーカートリッジの空検知時にお
ける現像剤の残量を確実に低減することができる。従っ
て、トナーカートリッジに予め収容されている現像剤を
有効に使い切ることができるうえ、現像剤の凝集に起因
した現像不良が発生するおそれがない。

【００５０】また、現像剤搬送部材のフィルム材とし
て、その張り出し幅を排出口に向かうにつれて狭くした
部分を少なくとも有するものを採用した場合には、その
張り出し幅を次第に狭くしたフィルム材の部分が現像剤
収容空間内にある現像剤を排出口にむけて確実に搬送す
る搬送力が得られ、現像剤の排出口からの排出が良好に
行われるようになる。これにより、前記した現像剤の残
量をより一層確実に低減することができる。また、その
フィルム材において張り出し幅を次第に狭くする部分を
適宜形成することで、現像剤の搬送方向を任意に設定で
きるようになり、この結果、その排出口の形成位置に関
する設計上の自由度が高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は実施の形態１に係るトナーカートリ
ッジの要部を示す縦断面図、（ｂ）はその横断面図。

【図２】 （ａ）は実施の形態１に係るトナーカートリ
ッジを示す縦断面図、（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図。

【図３】 図２のトナーカートリッジの分解斜視図。

【図４】 （ａ）は図２の現像剤搬送部材（フィルム回
転部材）を示す斜視図、（ｂ）はその現像剤搬送部材に
おけるフィルム材を示す平面図。

【図５】 現像剤搬送部材の回転数に対するトナーの残
量について調べた試験結果を示すグラフ図。

【図６】 実施の形態２に係るトナーカートリッジの要
部を示す横断面図。

【図７】 実施の形態３に係るトナーカートリッジの要
部を示す横断面図。

【図８】 コイルオーガーを使用した従来タイプのトナ
ーカートリッジの要部を示す概略斜視図。

【図９】 回転時の半径方向に沿ってフィルム材を固着
したフィルム搬送部材を使用した従来タイプのトナーカ
ートリッジの要部を示す概略斜視図。

【符号の説明】

１…トナーカートリッジ、４ａ，４０ａ…内装体（本
体）の内壁面（現像剤収容空間の内壁面）、５…現像剤
搬送部材、７…フィルム材、４３…排出口、７０ａ…自
由端（端縁）、Ｇ…現像剤、Ｒ…回転時の半径方向、Ｗ
１，Ｗ２…張り出し幅。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を収容する筒状の現像剤収容空間
   と、この現像剤収容空間の長手方向の一部区間に形成さ
   れる現像剤の排出口と、前記現像剤収容空間内で回転し
   て現像剤をその空間の長手方向に搬送する現像剤搬送部
   材とを備えた着脱交換式のトナーカートリッジであっ
   て、 前記現像剤搬送部材が、その回転時の半径方向とほぼ直
   交する方向に張り出して前記現像剤収容空間の内壁面に
   その長手方向にわたって接するフィルム材を設けたフィ
   ルム回転体であることを特徴とするトナーカートリッ
   ジ。
2. 【請求項２】 前記フィルム材は、その張り出し幅を前
   記排出口に向かうにつれて狭くした部分を少なくとも有
   する請求項１に記載のトナーカートリッジ。
3. 【請求項３】 前記フィルム材の前記排出口を通過する
   部分の端縁と当該排出口の前記現像剤収容空間の長手方
   向に沿う開口端縁とが交差した状態で通過する形状であ
   る請求項１又は２に記載のトナーカートリッジ。