JP2005292527A - トナー収納容器、それを用いた画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーが排出されたとき、減容可能なソフトタイプのトナー収納容器を提供する。トナー充填状態でも画像形成装置に無駄な空間のない装着ができるソフトタイプのトナー収納容器を提供する。
【解決手段】口金部材２に固定された概ね直方体の袋部３からなり、該袋部３は、胴部４と底面５とを有し、該胴部４は角錐状に形成されたテーパー部６と、その先端に続く円筒状の口細部７とからなり、前記底面５には両側面材ｃ、ｄを内側方向に折り畳むための底面折目８が設けられ、前記胴部４には、該下部域９を残して該上部域１０を袋部３の内部方向に折り畳むための側面折目１１と、前記下部域９を２分するための可撓性折目１２と、該２分された下部域１３、１４をそれぞれ袋部３の内部方向に斜めに折り畳むための斜め折目１５、１６とが設けられている。
【選択図】図４

Description

本発明は、交換可能に設けられたトナー収納容器を有し、該トナー収納容器内のトナーをトナー補給先に補給するトナー補給装置、該トナー補給装置を備えた現像装置及び画像形成装置に関するものである。

一般的に、電子写真方式による複写画像の形成は、潜像担持体に形成された潜像を現像して可視化トナー像とし、該トナー像を転写紙等に転写し定着することによって行なわれている。この場合、電子写真画像形成装置の多くは、現像に用いられるトナーを収納した容器が現像装置に隣接あるいは近接させて装着され、特に、トナーが現像装置内に落下し供給されるように、トナー収納容器が現像装置の隣接上部に装着されるような構成とされている。
このような構成は、画像形成装置内にトナー収納容器と現像装置とを組み合わせたスペースが必要となるため、潜像担持体、現像装置、及びその他の画像形成装置内に通常具備させる各種部品と合わせて、画像形成装置内のレイアウト設計が制約されるという問題がある。
さらに、従来から用いられているトナー収納容器は可撓性の低い剛性のもの（ハードタイプの容器と言う）が一般的であり、画像形成装置内でトナー排出口が横になるように装着され、例えば、トナー排出口に向けて内部壁に螺旋溝が設けられたボトル様容器の場合には、該容器自体を回転させて螺旋溝を介して、また、内部にアジテータが設けられた容器の場合には、該アジテータを回転させて、容器内の収納トナーを排出して現像装置に供給するような構成とされているが、いずれの場合にも、トナーを安定に連続的に排出し供給することが難しく、また、容器内のトナーが全量排出されず一部残ってしまうことが多く問題となっている。

この問題を解決するために、トナー収納容器と現像装置とを隣接させることなく、両者を離間配置して送流管で結合し、容器内のトナーを空気と共に送流管を通して現像装置に供給する方式（以後、空気流トナー供給方式と言う）が提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
この空気流トナー供給方式について図１に基づいて説明する。
トナーが収納されたトナー袋（１０２）と、これを保持する外箱（１３０）からなるトナー収納容器（１０１）は、トナー移送管（１４９）によって吸引ポンプ（１４１）を介して、現像装置（１４０）に連結されている。
エヤーポンプ（１５１）よってエヤー移送パイプ（１５２）を通して容器内にエヤ−が吹き込まれ、トナーが流動化される。
エヤーポンプ（１５１）よるエヤー圧と吸引ポンプ（１４１）による吸引圧によって、流動化したトナーは、エヤーと共に移送管（１４９）内を送流して、現像装置（１４０）内に供給される。
該空気流トナー供給方式は、図１に示されるようなエヤ−ポンプ（１５１）と吸引ポンプ（１４１）とを併用する場合のみならず、これらのポンプの一方のみを単独に用いることも可能であるが、少なくともエヤーポンプ（１５１）を用いてエヤ−を容器内に吹き込んでトナーを流動化するやり方が効果的である。

該空気流トナー供給方式によれば、トナー収納容器と現像装置とは移送管で連結させているため隣接設置する必要がなく、従って、画像形成装置内には、トナー収納容器と現像装置とをセットで設置可能とするためのスペースを必要としないため、レイアウト設計の自由度を高めることができ、また、特に該移送管がフレキシブルな場合にはその自由度はさらに高まり有効である。
さらに、該空気流トナー供給方式によれば、容器内のトナーが安定に連続的に排出され、容器内にトナーがほとんど残らないという利点を有し、特に、図１に示されているように、容器のトナー排出部を下に向けて設置してトナーを排出する場合には、この効果が顕著に得られるものである。

このように、該空気流トナー供給方式は、前記問題を十分に解決できるものであり、さらに、空気流を用いて容器からトナーを排出するために、トナー収納用容器として、従来のトナー収納容器のように螺旋溝とかアジテ―タ等のトナー排出機構を設ける必要がなく、その結果、トナー収納部とトナー排出口からなり、少なくともトナー収納部がフレキシブルな材料から形成された袋状のトナー収納容器（ソフトタイプの容器と言う）を使用することができる。
このソフトタイプの容器は、ハードタイプの容器と違って、トナー収納部内の空気を抜いて減容状態にすることができるものであるので、予め容器を減容状態にしておいてからトナーを充填するようにすると、トナー粉体間に空気がほとんど入らず、その結果、容器内におけるトナーの沈降速度が速くて充填時間が全体として短縮できる上に高密度充填が可能となり、また、トナー飛散をほとんど発生させないで充填作業を行なうことができる利点を有するものである。
また、ソフトタイプの容器は、折り畳んだり丸めた状態にしてコンパクトにできるためユーザーにとってはトナーを使い終えた後処理しやすく、また、ハードタイプの容器に比して軽量で破損しにくくかつフレキシブルであるために、トナーが充填された状態のものを運搬する際にも運搬業者にとっても取扱いが容易であり、さらに、製造業者にとっては破損しにくい上に汚染物を除去しやすいために、リサイクル使用に適しているなど、多くの利点を有するものである。

一方、ソフトタイプの容器は、トナーを充填した状態にすると、画像形成装置内で座屈しやすいという問題を有している。
特に、該座屈は、トナー排出口に向けて先細形状のソフトタイプの容器の場合に発生しやすいものであり、その解決策として、外箱（ハードケースとも言う）を用い、容器を外箱内に挿入し保持した状態にして画像形成装置にセットして、空気流トナー供給方式によるトナー充填を行なうやり方が提案されている（例えば、特許文献１、３参照。）。
図１（特許文献１の図１５）の場合には、トナーが収納されたトナー袋（１０２）を座屈軽減手段としての外箱（１３０）で保持し、画像形成装置本体のセット部（１５０）にセットされている状態が示されている。
また、特許文献３の図４の場合には、外箱（１３０）を姿勢保持手段にして用いトナー収納容器（１２０）を保持して、座屈を防止している。

このような外箱（ハードケース）は、座屈軽減手段として効果的であり、座屈の発生を十分軽減し前記問題を解決できるものであるが、トナーが収納されたソフトタイプの容器と外箱とが常にセットで用いる必要があって、使用上の煩わしさとコスト高になり、また、使用後ユーザーにとっては容器と外箱（ハードケース）の双方を何らかの処理をしなければならないために取扱いが煩雑になり、一方、メーカー側にとっては、コストが掛かっているものであるだけに廃棄し難く、また、回収する場合には回収システムの構築が必要となる上に回収負荷が掛かると共に、回収してもその廃棄に伴う環境保全負荷も大きいものとなる。

従って、外箱（ハードケース）のような座屈軽減手段の支持を必要とせず、画像形成装置に単独に装填した場合にも、座屈の発生がなく、しかも減容可能なソフトタイプの容器の実現が望まれている。

空気流トナー供給方式に用いられるソフトタイプの容器として、自動的に減容できる容器が本出願人によって提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
この提案は、人の手によらず自動的に減容するための減容手段として、予めカール修正が施されたカール部材を、容器の内面側に貼り付けあるいは内蔵させ、トナーの補給が終了し容器内のトナーのほぼ全てが排出されたら、自動的に丸まってトナー収納容器が減容される方式であるが、座屈の発生防止については考慮されていないものである。

さらに、空気流トナー供給方式に用いられるソフトタイプの容器として、座屈防止と自動減容可能な容器が本発明者によって提案されている（例えば、特許文献５参照。）。
特許文献５に記載される容器は、トナー収納部がフレキシブル材料からなる直方体形状であり、該直方体の対面する一組の側面部のそれぞれに、縦方向に折り畳み部位が設けられたことを特徴とするものであり、トナーが排出されるに従って該折り畳み部位が内側方向に折り畳まれて自動的に減容するものである。
図２（特許文献５における図３のＢ）は、該折り畳み部位が設けられた容器の断面図である。
図２において、該折り畳み部位が設けられる２つの側面部のそれぞれは、一対のフイルム材（（２０４ａ）、（２０４ｂ））で形成され、その端縁がヒートシール等によって溶着接合されて、Ｖ字のジャバラ状に折り曲げた形状の該折り畳み部（２１１）を形成している。
また、対面する他の２つの面部（前面部２、及び後面部３。折り畳み部位が設けられない大きい幅の面部）のそれぞれは１枚のフイルム材で構成され、各フイルム材の端縁は、溶着部（２０６）で、該折り畳み部（２１１）を形成するフイルム材（（２０４ａ）、（２０４ｂ））の端縁と溶着されている。
このように、トナーが充填された非減容の状態が直方体形状になる収納部を有する特許文献５記載のソフトタイプの容器は、折り畳み部位が設けられる側面部と折り畳み部位が設けられない側面部とが端縁で溶着され、しかも対面する２つの側面部に折り畳み部が設けられたものであるため、端縁が溶着されているため容易に座屈が発生せず、しかも折り畳み部によって自動減容可能なもので、かつ取扱い性が向上したものである。

本発明者の検討によれば、ソフトタイプの容器としては、特許文献５に記載される直方体形状のもののように、非減容状態の際の底部が四角形状のもの（角底形状と言う）が、画像形成装置内での座屈の発生が起こり難く、また画像形成装置内のレイアウトの面から好ましいことが確認された。
しかしながら、角底形状のソフトタイプの容器であっても、図３に示されるように、トナーが充填された減容前の状態からトナー排出後の減容された状態のときに、容器の高さ（長手方向の長さ）が伸びるようにマチ部が折り畳まれる容器が普通であるが、このような容器は、そのマチ部の折畳みにより伸びる分のスペースを画像形成装置内に予め用意しておくこと等が内容物トナーの完全排出（残存トナーなし）等のためには必要となり、無駄な空間を取ることになり、すなわち、画像形成装置の近年の小型化の要求に対して、不向きなものである。

また、ソフトタイプのトナー収納容器としては、トナーが充填された状態で内容物トナーによる膨らみ変形を生じ易く、特に、同じ材質の材料で形成された長方体部分の底面部及び４側面部のうち、面積が最も大きい面部は膨らみ変形を最も生じ易いため、画像形成装置のトナー収納容器装着用空間にスムースに装着した後に該空間を閉蓋することが難かしいことがある等の問題があり、したがって、このような問題を簡単に回避することができ、手に持った際にも変形しにくくかつ取り扱い性が良く、容器内のトナーの量が多いときにも形状の変化がなく、また、形状に再現性があって画像形成装置の装着用空間に装着しやすく、かつ、過剰に厚い材料部分がなく、所要部分の剛性や強度に問題がなく軽量であることが要求されるが、従来提案されている容器にはこれらの全ての条件を満足するものないのが実情である。
特許文献５に記載されている提案は、取り扱い性を向上すべく、側面部の折り畳み部位にヒートシール等による接合部圧着した折り目をつけることにしたものであるが、折り畳んだときの長手方向の長さを決める底分付近のマチ部（折畳部）は、通常のマチ付角封筒の場合と同様であって、制御することができないでいた。

特開２００２−００２８３３号公報 特開２０００−３５６８９８号公報 特開２００１−１９４９０７号公報 特開２０００−２６７４１２号公報 特開２００３−２７０９１８号公報

本発明の課題は、上記従来技術に鑑みて、底部から立上がっている側面部分の投影面積特に長手方向の長さが、画像形成装置内の装着用空間内でトナーが排出されて減容したとき、トナーが充填され膨らんだ状態の長さより大とならず減容可能なソフトタイプのトナー収納容器を提供することにある。
また、トナーが充填された状態で異常膨らみがなく、画像形成装置にスムースに装着することができ、装着されたときに、画像形成装置内部に無駄な空間を発生させないような形状のソフトタイプのトナー収納容器を提供することにある。
また、材質が過剰に厚くなく、所要箇所の強度に優れ、軽量であって、トナーの排出性に優れ、排出残トナーがないソフトタイプのトナー収納容器を提供することにある。
さらに、製作が比較的簡単で工数、製作時間及び製作コストを削減することでき、形状に再現性があって画像形成装置に装着しやすく、特殊な材料を使用することなく製作することができ、精度に優れ、減容に必要な強い折り目を設けて所定形状のマチ部分を形成することができ、ピンホールがなく、角部の摺擦耐久性に優れたソフトタイプのトナー収納容器を提供することにある。

上記課題は、本発明の（１）「口金部材（２）に固定された袋部（３）からなり、該袋部（３）は、概ね直方体に形成された胴部（４）と該胴部（４）の下部端に長方形の底面（５）とを有し、該胴部（４）は４枚の側面材と、該４枚の側面材(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)の上部にあり角錐状に形成されて先細りになるテーパー部（６）と、その先端に続く円筒状の口細部（７）とからなり、
前記底面（５）にはこれを袋部（３）の内側方向に折り畳むための底面折目（８）が設けられており、
前記胴部（４）の４枚の側面材(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)のうち前記底面折目（８）に直交する両側面材(ｃ)(ｄ)にはそれぞれ、該両側面材(ｃ)(ｄ)を下部域（９）及び上部域（１０）に分ける横折目（２０）と、該横折目（２０）を境にし、該下部域（９）を残して該上部域（１０）を袋部（３）の内部方向に折り畳むための側面折目（１１）と、前記底面折目（８）の下端（Ｑ）から前記側面折目（１１）の端部（Ｐ）に至り、前記下部域（９）を２分するための可撓性折目（１２）と、前記底面折目（８）の角（Ｘ）（Ｙ）から前記底面折目の端部（Ｐ）に至り、該２分された下部域（１３）（１４）をそれぞれ袋部（３）の内部方向に斜めに折り畳むための斜め折目（１５）（１６）とが設けられていることを特徴とするトナー収納容器」により達成される。

また上記課題は、本発明の（２）「前記袋部（３）の胴部（４）と底面（５）とテーパー部（６）が、フレキシブルに変形する１枚のシート材料から形成されていることを特徴とする前記第（１）項に記載のトナー収納容器」により達成される。

また上記課題は、本発明の（３）「前記フレキシブルに変形する１枚のシート材料が、紙質材料であることを特徴とする前記第（２）項に記載のトナー収納容器」により達成される。

また上記課題は、本発明の（４）「前記フレキシブルに変形する１枚のシート材料の一部にＰＥＴシート材がラミネートされていることを特徴とする前記第（２）項又は第（３）項に記載のトナー収納容器」により達成される。

また上記課題は、本発明の（５）「前記フレキシブルに変形する１枚のシート材料の一部にＯＮ(ナイロン)シート材がラミネートされていることを特徴とする前記第（２）項又は第（３）項に記載のトナー収納容器」により達成される。

また上記課題は、本発明の（６）「前記フレキシブルに変形する１枚のシート材料の一部にアルミニウム薄板層が貼着されていることを特徴とする前記第（２）項又は（３）項に記載のトナー収納容器」により達成される。

また上記課題は、本発明の（７）「前記フレキシブルに変形する１枚のシート材料が、単層、又は複数のシート材料の積層体からなりそのうち一層にＰＥＴシート材が用いられていることを特徴とする前記第（２）項又は第（３）項に記載のトナー収納容器」により達成される。

また上記課題は、本発明の（８）「前記フレキシブルに変形する１枚のシート材料、複数のシート材料の単層、又は積層体からなりそのうち一層にＯＮ(ナイロン)シート材が用いられていることを特徴とする前記第（２）項又は第（３）項に記載のトナー収納容器」により達成される。

また上記課題は、本発明の（９）「前記袋部（３）の胴部（４）の４枚の側面材(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)と底面（５）とテーパー部（６）を形成する容器外周の折り曲げ部が、１ｍｍ〜２０ｍｍ幅でシールされていることを特徴とする前記第（１）項乃至第（８）項のいずれかに記載のトナー収納容器」により達成される。

また上記課題は、本発明の（１０）「前記袋部（３）の胴部（４）の４枚の側面材(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)と底面（５）とテーパー部（６）の部分の容器外周面の少なくとも１部が、剛性を有する１つ以上のシート材料が接着固定されていることを特徴とする前記第（１）項乃至第（９）項のいずれかに記載のトナー収納容器」により達成される。

また上記課題は、本発明の（１１）「前記剛性を有する１つ以上のシート材料の厚さが、０．０５ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする前記第（１０）項に記載のトナー収納容器」により達成される。

また上記課題は、本発明の（１２）「前記剛性を有する１つ以上のシート材料が、紙又は加工紙であることを特徴とする前記第（１０）項又は第（１１）項に記載のトナー収納容器」により達成される。

また上記課題は、本発明の（１３）「前記剛性を有する１つ以上のシート材料が、ＰＥＴ材料を用いたものであることを特徴とする前記第（１０）項又は第（１１）項に記載のトナー収納容器」により達成される。

また上記課題は、本発明の（１４）「容器にフィルタ(１８)が設けられていることを特徴とする前記第（１）項乃至第（１３）項のいずれかに記載のトナー収納容器」により達成される。

また上記課題は、本発明の（１５）「前記円筒状の口細部（７）がトナー排出口であり、前記テーパー部（６）のテーパー角が３０°〜７０°であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（１４）項のいずれかに記載のトナー収納容器」により達成される。

また上記課題は、本発明の（１６）「前記底面（５）は、前記底面折目（８）の部分で容器外側にストライブ状に突出している突出部分（１７）を有することを特徴とする前記第（１）項乃至第（１５）項のいずれかに記載のトナー収納容器」により達成される。

また上記課題は、本発明の（１７）「前記第（１）項乃至第（１６）項のいずれかに記載のトナー収納容器が装着された画像形成装置」により達成される。

また上記課題は、本発明の（１８）「前記第（１）項乃至第（１６）項のいずれかに記載のトナー収納容器中のトナーが用いられることを特徴とする画像形成方法」により達成される。

請求項１に係るトナー収納容器においては、胴部（４）の４枚の側面材(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)のうち前記底面折目（８）に直交する両側面材(ｃ)(ｄ)にはそれぞれ、該両側面材(ｃ)(ｄ)を下部域（９）及び上部域（１０）に分ける横折目（２０）と、該下部域（９）を残して該上部域（１０）を袋部（３）の内部方向に折り畳むための側面折目（１１）と、前記側面折目（８）の下端（Ｑ）から前記底面折目の端部（Ｐ）に至って前記下部域（９）を２分するための可撓性折目（１２）と、前記側面折目（８）の下端（Ｑ）から前記底面折目の端部（Ｐ）に至って該２分された下部域（１３）（１４）をそれぞれ袋部（３）の内部方向に斜めに折り畳むための斜め折目（１５）（１６）とが設けられていることにより、このトナー収納容器を、画像形成装置に無駄な空間をおかずにスムースに装着することができ、したがって画像形成装置に無駄な空間を設ける必要がなくなり、この容器内のトナーを現像箇所等に円滑に供給することができ、また、途中でトナー供給に支障を生じることがないような態様で減容することができる。
請求項２に係るトナー収納容器においては、袋部（３）の胴部（４）と底面（５）とテーパー部（６）が、フレキシブルに変形する１枚のシート材料から形成されているので、使用材料を節約することができ、また、製袋工数、製袋時間を提言することができる。
請求項３に係るトナー収納容器においては、フレキシブルに変形する１枚のシート材料が、紙又は加工紙のような紙質材料であるので、容器内トナーの排出に伴う減容が所定の形状にまで間違いなく遂行されるための折目を確実に付けることができ、また、成袋時に精度よく製袋することができる。
請求項４に係るトナー収納容器においては、フレキシブルに変形する１枚のシート材料の一部、例えば折目形成領域に、ＰＥＴシート材がラミネートされているので、充分に折られた強力な折目を付けることができ、減容性を上げることができ、また、例えば摺擦され易いコーナー部分にＰＥＴシート材をラミネートすることにより、穴あきを防ぐことができ、ピンホールを封止することができる。
請求項５に係るトナー収納容器においては、フレキシブルに変形する１枚のシート材料の一部、例えば折目形成領域に、ＯＮ(ナイロン)シート材がラミネートされているので、充分に折られた強力な折目を付けることができ、減容性を上げることができ、また、例え
ことができ、ピンホールを封止することができる。
請求項６に係るトナー収納容器においては、フレキシブルに変形する１枚のシート材料の一部にアルミニウム薄板層が貼着されているので、容器内トナーの排出に伴う減容が所定の形状にまで間違いなく遂行されるための折目を確実に付けることができ、また、成袋時に精度よく製袋することができる。
請求項７に係るトナー収納容器においては、成袋時に用いられフレキシブルに変形する１枚のシート材料が、単層、又は複数のシート材料の積層体からなりそのうち一層にＰＥＴシート材が用いられているので、充分に折られた強力な折目を付けることができ、減容性を上げることができ、また、例えば摺擦され易いコーナー部分では穴あきを防ぐことができ、また、ピンホールを封止することができる。
請求項８に係るトナー収納容器においては、成袋時に用いられフレキシブルに変形する１枚のシート材料が、単層、又は複数のシート材料の積層体からなりそのうち一層にＯＮ(ナイロン)シート材が用いられているので、充分に折られた強力な折目を付けることができ、減容性を上げることができ、また、例えば摺擦され易いコーナー部分では穴あきを防ぐことができ、また、ピンホールを封止することができる。
請求項９に係るトナー収納容器においては、袋部（３）の胴部（４）の４枚の側面材(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)と底面（５）とテーパー部（６）を形成する容器外周の折り曲げ部が、１ｍｍ〜２０ｍｍ幅でシールされているので、フレキシブルシート材料から成袋されたトナー収納容器の剛性が上がり、また、外周折り曲げ部分の剛性が特に上がって、容器の保形性が良くなる。
請求項１０に係るトナー収納容器においては、袋部（３）の胴部（４）の４枚の側面材(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)と底面（５）とテーパー部（６）の部分の容器外周面の少なくとも１部が、剛性を有する１つ以上のシート材料が接着固定されていることにより、充分に強力にすることができ、したがって容器の減容性を上げることができ、また容器の保形性を良くすることができる。
請求項１１に係るトナー収納容器においては、袋部（３）の胴部（４）の４枚の側面材(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)と底面（５）とテーパー部（６）の部分の容器外周面の少なくとも１部が、剛性を有する１つ以上の厚さ０．０５ｍｍ〜５ｍｍのシート材料が接着固定されていることにより、軽量で充分に強力にすることができ、したがって容器の減容性を上げることができ、また容器の保形性を良くすることができる。
請求項１２に係るトナー収納容器においては、成袋のためのシート材料が、紙又は加工紙であることにより、容器の折り畳み、減容性を上げることができ、容器の操作性を良くすることができる。
請求項１３に係るトナー収納容器においては、前記剛性を有する１つ以上のシート材料が、ＰＥＴ材料を用いたものであるので、容器の折り畳み、減容性を上げることができ、容器の操作性を良くすることができる。
請求項１４に係るトナー収納容器においては、容器にフィルタ（１８）が設けられているので、容器内圧が上昇することがなく、容器の膨張破損を防止することができるのみならず、画像形成装置への装着性、セット性が確実に保持される。
請求項１５に係るトナー収納容器においては、トナー収納容器の円筒状の口細部（７）がトナー排出口であり、前記テーパー部（６）のテーパー角が３０°〜７０°であること
により、像形成装置に装着された状態でトナーの排出性を良好に保持することができる。
請求項１６に係るトナー収納容器においては、底面（５）は、前記底面折目（８）の部分で容器外側にストライブ状に突出していることにより、このストライブ状突出部分を掴むことで、底部（５）部分の取り扱いが簡単確実になる。
請求項１７に係る画像形成装置においては、装置内部に無駄な空間を設ける必要がなくなり、現像部等へのトナー供給が円滑化され、トナー収納容器における排出残トナーをなくすることができ、画像を円滑に出力することができ、また、請求項１８に係る画像形成方法においては、現像段階でのトナー供給が円滑化され、トナー収納容器における排出残トナーをなくすることができ、画像を円滑に出力することができる。

以下、本発明のトナー収納容器、これを装着（搭載）する画像形成装置、このトナー収納容器を用いた画像形成方法について詳細に説明する。
本発明では、上記のようにトナー容器を袋形態としている。その構成材料はフレキシブルに変形可能な材料、例えば、Al/LLDPE、PET/Al/LLDPEなどの複合材料のシート材や、紙/PET/LLDPE、紙/ON/LLDPEなどの紙との複合材料など、１枚のシートから角底袋を形成することができる。
そして、シートの内側にLLDEPやPPのラミネート処理をすることで、接着部のヒートシールによってトナー洩れを防ぎ、角底形状は、ピロー状態となった物を折り込み成袋することができ、かつ好ましい。部分的には、糊又は、ホットメルト法などにより接着することができる。このようなシート材料の厚さは、０．０５ｍｍ〜５ｍｍであることが好ましい。

また、トナー収納容器のトナー排出口が、角形状（長方形の形状）の底部と反対側に配置されており、トナー排出口へ向かい３０°〜７０°の角度で斜めにシールされテーパー部（６）を構成している。そのトナー排出口には、例えばPE、PPなどで成型された口金が、例えば好適には熱溶着で取り付けられる。口金周辺部は、先細りとなり、通常、容器の強度が落ちる。その対策として、前記のように容器の斜めにシールする幅を広く取ったシール部を設けると強度があがる。

容器の底部（５）は、トナー排出し容器を減容させると容器内側に折れ込まれる機構である。このとき、容器各所に強く折目が入っていないと減容が上手く行かないため、上記材料構成などにより強い底部折目（８）を入れるが、更に強い折目と、容器の強度を上げたい場合には、容器底面（５）の底部折目（８）に、例えばヒートシール法により、容器外側にストライブ状に突出している突出部（１７）を設ける。底部折目（８）は底面（５）の中央に、側面折目（（１１）を基点とするように設けることが好ましい。また、底部折目（８）に沿ってストライブ状に突出した突出部分を設ける。これにより、強度を増大するだけでなく、このストライブ状突出部分を掴むことで、底部（５）部分の取り扱いが簡単確実になる。また、このようなヒートシール部は、容器外周の角ばった折り曲がり部分にも設けることが好ましく、容器の減容に大変有効なリブを形成する。この、ヒートシール部は、角底成袋後、容器を折りたたんだまま、折り曲げ端部１ｍｍ〜２０ｍｍを上下からヒートシールすることが好ましい。

一般的に、トナーを入れた、角底容器は非常に変形しやすく、また、持つのが困難である。これに対処するには、例えば、底部と前後面に、厚さ１ｍｍ〜２０ｍｍのPE、PET、ABS、紙などの剛性のある部材を接着すると都合が良い。これにより、容器の変形を防ぐことができ、そのため、ハンドリング性が良好となる。尚且つ、マシン（画像形成装置）へのセット（装着）後、剛性部材により安定した容器減容が可能となり、トナー排出性も良好となる。

以下、本発明にかかるトナー収納容器、これを装着（搭載）する画像形成装置、このトナー収納容器を用いた画像形成方法の具体例について、図面に基き詳しく説明するが、の具体例は、本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を制限するためのものではない。

図３には、本発明のトナー収納容器の１例が示される。図１のトナー収納容器は、トナー排出部が設けられ射出成形等により樹脂等から作られた口金部材（２）に、例えば８０〜２００μｍ程度のポリエチレンや、ポリプロピレンナイロン、ポリエステル等の樹脂製又は紙製のフレキシブルなシートを単層又は複層にしてヒートシール等で作られた袋部（３）を固定して構成されている。トナー排出部には、発泡スチロール等で作られたシール弁（図示さず）が設けられている。袋部（３）は、概ね直方体に形成された胴部（４）と、底面（５）と、前記胴部（４）の上面が角錐状に形成されて先細りになるテーパー部（６）と、テーパー部（６）の先端に続いて円筒状の口細部（７）とが形成されている。このテーパー部（６）と口細部（７）を形成することで、画像形成装置に装着して用いたときに残トナーの少ないトナー収納容器とすることができる。口金部材（２）は口細部（７）の先端に取り付けられている。またこの例のトナー収納容器には底部（５）にフィルタ（１８）が設けられているが、本発明においては、このフィルタ（１８）は側面材(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)のいずれかの上部に設けることも可能である。

袋部（３）は、概ね直方体に形成された胴部（４）と該胴部（４）の下部端に長方形の底面（５）とを有し、胴部（４）は４枚の側面材と、該４枚の側面材(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)の上部にあり上記のように角錐状に形成されて先細りになるテーパー部（６）と、その先端に続く円筒状の口細部（７）とからなり、底面（５）にはこれを袋部（３）の内側方向に折り畳むための底面折目（８）が設けられている。底面折目（８）は底面（５）の中央に位置することが好ましい。

また、胴部（４）の４枚の側面材(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)のうち底面折目（８）に直交し対向する１対の側面を構成する両側面材(ｃ)(ｄ)にはそれぞれ、両側面材(ｃ)(ｄ)を下部域（９）及び上部域（１０）に分ける横折目（２０）が設けられている。そして、この横折目（２０）を境にし、下部域（９）を残して上部域（１０）を袋部（３）の内部方向に折り畳むための側面折目（１１）が設けられている。側面折目（１１）は両側面材(ｃ)(ｄ)の中央に設けられることが好ましい。さらに、底面折目（８）の下端（Ｑ）から側面折目（１１）の端部（Ｐ）に至り、前記下部域（９）を２分するための可撓性折目（１２）と、前記底面（５）の角（Ｘ）（Ｙ）から前記底面折目の端部（Ｐ）に至って該２分された下部域（１３）（１４）をそれぞれ袋部（３）の内部方向に斜めに折り畳むための斜め折目（１５）（１６）とが設けられている。

この例のトナー収納容器は、トナーが充填された状態では両側面材(ｃ)(ｄ)を底面（５）端から立設した状態になすように、可撓性折目（１２）が伸ばされているが、トナーが排出された後には端部（Ｐ）でほぼ直角に折れ、かつ、容器の上方向（テーパー部（６）方向）向かって横に折り畳まれる。このような減容のためには、可撓性折目（１２）を形成する材料は、例えば、画像形成装置中でトナー収納容器内のトナーの排出が進んで底面折目（８）の折り畳み程度が進行するにしたがって、折目（８）上の折り畳まれる変位箇所が移動可能である程度に、折目と直交する方向に可撓性であることが好ましく、このような折り畳まれる位置の移動により、折り畳まれた底面（５）中央の折り畳みラインが容器の上方向（テーパー部（６）方向）に円滑にかつ徐々に進むことができる。

この例のトナー収納容器は、袋部（３）の胴部（４）と底面（５）とテーパー部（６）が、フレキシブルに変形する１枚のシート材料から形成されている。
図５には、このようなトナー収納容器の成袋プロセスの１例が示される。
図５において、１枚のシート材料は長手方向の両端が折り曲げられ(図５Ａ)、次に、折り曲げられた両端および側部がヒートシールされ（図５Ｂ)、次に底面折目（８）、横折目（２０）、側面折目（１１）、可撓性折目（１２）、斜め折目（１５）（１６）を形成し（図５Ｃ)、次に胴部（４）と、底面（５）と、テーパー部（６）と、テーパー部（６）、円筒状の口細部（７）とを形成するための折れ曲げ線を入れて、これら折れ曲げ線に沿って袋材料を折り曲げて成袋し（図５Ｄ)、次に底面（５）からはみ出した耳部分（２１）（２２）を底面（５）上に折り曲げてヒートシール加工し（図５Ｄ)、次に側面材(ａ)((b)に、底面（５）の折り曲げ線を設ける（図５Ｅ)ことにより成袋（図５Ｆ)される。 また、耳部分（２１）（２２）を底面（５）上に折り曲げてヒートシール加工して貼着する代わりに耳部分（２１）（２２）をカット（成袋（図５Ｆ)して成袋してもよい。

図６には、トナーを充填した後のこの例のトナー収納容器の斜視図が示される。この図においては、フィルタ（１８）は、底面（５）ではなく、側面材(ａ)に設けられているが、このフィルタ（１８）には、内部のトナーを通過させず、気体のみ通過させるサイズの目開きを有するメッシュが装着されている。

図７には、この例にトナー収納容器の胴部断面が示される。同図から理解されるように、袋部（３）の胴部（４）の４枚の側面材(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)と底面（５）とテーパー部（６）を形成する容器外周の折り曲げ部は、１ｍｍ〜２０ｍｍ幅で外側に突出してシールされている。したがって、フレキシブルシート材料から成袋されたトナー収納容器の剛性が上がり、また、外周折り曲げ部分の剛性が特に上がって、容器の保形性が良くなるという効果が奏される。

図８には、他の例に本発明のトナー収納容器の他の例の胴部断面が示される。この例においては、側面材(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)のうち、より幅が広い１対の側面材(ａ)(ｂ)にアルミニウム薄板の剛性シート部材が貼着されており、他の１対の側面材 (ｃ)(ｄ)は、特に側面折目（１１）における折り畳み性を考慮してそのような剛性シート部材は貼着されていない。アルミニウム薄板の代わりに樹脂製の板を用いても良い。このような剛性材料で補強されている部分は撓み、外部方向への膨らみがなく、かつ、側面材 (ｃ)(ｄ)には剛性シート部材は貼着されていないので、使用後に安定して減容する。

図９は、従来のガゼットタイプを、減容方式でトナーを補給したデータで、図１０は、本発明の角底袋でトナー補給したデータである。角底袋の方が安定した結果を得ている。
（図９、１０では、容器内に入れた５００ｇのトナーを一回の補給量毎にサンプリングしトナー残量と補給量をプロットした表である。）

本発明のトナー収納容器が非常にフレキシブルな材料構成であるときは、容器内圧上昇時に変形、破裂の問題が生じる危険性もある。そこで上記のように、容器の一部にフィルタ（１８）を設けることが好ましい。フィルター材質は、例えばフッ素繊維からなるものであることができ、また、該繊維より構成されるフィルター口径は、容器内のトナーの通過を阻止し、空気のみを通過せしめるようにするため、３μｍ以下が好ましい。

図１１は、本発明のトナー収納容器を装着した画像形成装置の１例、及びこの装置を用いた画像形成方法の１例を示す。
図１１は、画像形成装置本体内に装着された現像部（３１）と、この現像部（３１）に補給されるトナーを収容した本発明のトナー収納容器（１）を搭載するための容器収納空間（３０）とこの両者を接続するトナー送流手段（３３）を示す部分断面図である。
図１１に一例として示した現像部（３１）は、トナーとキャリアを混合して成る粉体状の二成分系の現像剤を収容した現像容器（３４）と、その現像剤（Ｄ）を撹拌混合する第１及び第２の撹拌スクリュー（３５），（３６）と、現像ローラ（３７）とを有していて、当該現像ローラ（３７）が、潜像担持体の感光体（３８）に対向して配置されている。感光体（３８）は図１１に矢印で示す方向に回転駆動され、その表面に静電潜像が形成される。

第１及び第２の撹拌スクリュー（３５），（３６）が回転することにより、現像容器（３４）内の現像剤（Ｄ）が撹拌され、そのトナーをキャリアが互いに逆極性に摩擦帯電される。かかる現像剤（Ｄ）が、矢印方向に回転駆動される現像ローラ（３７）の周面に供給され、その供給された現像剤は、現像ローラ（３７）の周面に担持され、当該現像ローラ（３７）の回転によって、その回転方向に搬送される。次いで、この搬送された現像剤は、ドクターブレード（３９）によって量を規制され、規制後の現像剤が感光体（３８）と現像ローラ（３７）との間の現像領域に運ばれ、ここで現像剤中のトナーが、感光体表面の静電潜像に静電的に移行し、その静電潜像がトナー像として可視像化される。

図示していないトナー濃度センサによって現像容器（３４）内の現像剤（Ｄ）のトナー濃度が低下したことが検知されると、画像形成装置本体に着脱可能にセットされたトナー収納容器（１）内のトナーが現像容器（３４）内に補給され、これによって現像容器（３４）内の現像剤（Ｄ）のトナー濃度が一定の範囲内に維持することができる。

本発明の新規なトナー供給方式について説明する。該トナー供給方式は、前述のように、トナー収納容器と現像部との間にトナー送流通路を設け、その中を空気流によってトナーを現像部に供給するものである。

この方式によると、トナー収納容器と現像部とを離間して配置してもトナーを現像部に供給することができる。さらにこの方式を採用する場合、トナー送流通路は、少なくともトナーを現像部へ供給している間は、可能な限り高い密閉状態であることが重要である。

この可能な限り高い密閉状態、すなわち実質密閉状態とは、前記トナー送流通路からトナーが実質漏れ出ない状態を意味する。前記トナー送流通路は、トナー収納容器と現像部とを長尺のトナー送流手段で接続することによって形成されるものであり、前記実質密閉状態はこのトナー送流手段の一端部とトナー収納容器の排出口との接続部からトナー送流手段の他の端部と現像部との接続部までの間で形成されるものである。

高い密閉状態を確保するには、各部品間の接続状態に留意する必要があるが、特にトナー送流手段の一端部とトナー収納容器の排出口との接続部の影響が大きく、この接続部が可能な限り密着していることが重要であることが判明し、本発明においては、後述するように、この接続部の気密性の向上策について検討した。

前記トナー送流手段は、少なくとも空気流を形成する手段（空気流形成手段という）とトナー送流管からなり、このトナー送流管が細長いものであるため、トナー送流手段全体を長尺と表現するが、その長さは任意である。

従がって、該トナー送流手段とは、トナー収納容器からトナーを排出し現像部に供給するために関与しかつ容器と現像部の間に存在させた、空気流形成手段とかトナー送流管のような部品を相互に接続された得られたものの総称であり、またこうして接続することによって形成されトナーを通す通路をトナー送流通路という。

該空気流形成手段には、例えばエアポンプのような容器内に空気を吹き込む手段（空気吹き込み手段という）と例えば吸引ポンプのような容器内の空気を吸引する手段（空気吸引手段という）が包含される。この空気流形成手段を稼動させると、トナー送流通路内に現像部に向けた一方向の空気流が形成され、トナーはこの空気流によって該送流通路内を通って、途中滞留することなくかつ滞留させる必要もなく、現像部に供給される。この空気流形成手段の稼動を調整することによって、空気流の強さを調整し、供給するトナー量を制御することができる。

従来における空気流トナー供給方式を説明した図である。 従来における折り畳み部位が設けられた容器の断面図である。 従来におけるトナーが充填された減容前の状態からトナー排出後の減容された状態を示した図である。 本発明におけるトナーが充填された減容前の状態からトナー排出後の減容された状態を示した図である。 本発明におけるトナー収納容器の成袋プロセスの１例が示した図である。 本発明におけるトナーを充填した後のトナー収納容器を示した図である。 本発明におけるトナー収納容器の胴部断面を示した図である。 本発明のトナー収納容器の他の例の胴部断面が示した図である。 従来のガゼットタイプを、減容方式でトナーを補給したデータを示した図である。 本発明の角底袋でトナー補給したデータを示した図である。 本発明のトナー収納容器を装着した画像形成装置の１例、及びこの装置を用いた画像形成方法の１例を示した図である。

符号の説明

１ トナー収納容器
２ 口金部材
３ 袋部
４ 胴部
４ａ 側面材
４ｂ 側面材
４ｃ 側面材
４ｄ 側面材
５ 底面
６ テーパー部
７ 口細部
８ 底面折目
９ 下部域
１０ 上部域
１１ 折り畳み部
１２ 可撓性折目
１３ 下部域
１４ 下部域
１５ 斜め折目
１６ 斜め折目
１７ 突出部
１８ フィルタ
２０ 横折目
２１ 耳部分
２２ 耳部分
３０ 容器収納空間
３１ 現像部
３３ トナー送流手段
３４ 現像容器
３５ 第１の撹拌スクリュー
３６ 第２の撹拌スクリュー
３７ 現像ローラ
３８ 感光体
３９ ドクターブレード
Ｄ 現像剤
Ｐ 端部
Ｑ 下端
Ｘ 角
Ｙ 角
１０１ トナー容器
１０２ トナー袋
１０３ 口金部材
１３０ 外箱
１４０ 現像装置
１４１ 吸引ポンプ
１４２ ロータ
１４３ ステータ
１４４ ホルダ
１４５ 駆動軸
１４６ 歯車
１４７ 電磁クラッチ
１４８ トナー吸い込み部
１４９ トナー移送管
１５０ 画像形成装置本体のセット部
１５１ エヤーポンプ
１５２ エヤー移送パイプ
１６０ ノズル
１６１ 尖端部材
１６２ エアー供給路
１６３ トナー供給路
１６４ エアー接続口
１６５ トナー用接続口
２０２ 前面部
２０３ 後面部
２０４ 側面部
２０４ａ フイルム材
２０４ｂ フイルム材
２０５ トナー
２０６ 溶着部
２１０ トナー容器
２１１ 折り畳み部

Claims (18)

1. 口金部材（２）に固定された袋部（３）からなり、該袋部（３）は、概ね直方体に形成された胴部（４）と該胴部（４）の下部端に長方形の底面（５）とを有し、該胴部（４）は４枚の側面材と、該４枚の側面材(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)の上部にあり角錐状に形成されて先細りになるテーパー部（６）と、その先端に続く円筒状の口細部（７）とからなり、
   前記底面（５）にはこれを袋部（３）の内側方向に折り畳むための底面折目（８）が設けられており、
   前記胴部（４）の４枚の側面材(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)のうち前記底面折目（８）に直交する両側面材(ｃ)(ｄ)にはそれぞれ、該両側面材(ｃ)(ｄ)を下部域（９）及び上部域（１０）に分ける横折目（２０）と、該横折目（２０）を境にし、該下部域（９）を残して該上部域（１０）を袋部（３）の内部方向に折り畳むための側面折目（１１）と、前記底面折目（８）の下端（Ｑ）から前記側面折目（１１）の端部（Ｐ）に至り、前記下部域（９）を２分するための可撓性折目（１２）と、前記底面折目（８）の角（Ｘ）（Ｙ）から前記底面折目の端部（Ｐ）に至り、該２分された下部域（１３）（１４）をそれぞれ袋部（３）の内部方向に斜めに折り畳むための斜め折目（１５）（１６）とが設けられていることを特徴とするトナー収納容器。
2. 前記袋部（３）の胴部（４）と底面（５）とテーパー部（６）が、フレキシブルに変形する１枚のシート材料から形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトナー収納容器。
3. 前記フレキシブルに変形する１枚のシート材料が、紙質材料であることを特徴とする請求項２に記載のトナー収納容器。
4. 前記フレキシブルに変形する１枚のシート材料の一部にＰＥＴシート材がラミネートされていることを特徴とする請求項２又は３に記載のトナー収納容器。
5. 前記フレキシブルに変形する１枚のシート材料の一部にＯＮ(ナイロン)シート材がラミネートされていることを特徴とする請求項２又は３に記載のトナー収納容器。
6. 前記フレキシブルに変形する１枚のシート材料の一部にアルミニウム薄板層が貼着されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のトナー収納容器。
7. 前記フレキシブルに変形する１枚のシート材料が、単層、又は複数のシート材料の積層体からなりそのうち一層にＰＥＴシート材が用いられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のトナー収納容器。
8. 前記フレキシブルに変形する１枚のシート材料、複数のシート材料の単層、又は積層体からなりそのうち一層にＯＮ(ナイロン)シート材が用いられていることを特徴とする請求項２又は３に記載のトナー収納容器。
9. 前記袋部（３）の胴部（４）の４枚の側面材(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)と底面（５）とテーパー部（６）を形成する容器外周の折り曲げ部が、１ｍｍ〜２０ｍｍ幅でシールされていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のトナー収納容器。
10. 前記袋部（３）の胴部（４）の４枚の側面材(ａ)(ｂ)(ｃ)(ｄ)と底面（５）とテーパー部（６）の部分の容器外周面の少なくとも１部が、剛性を有する１つ以上のシート材料が接着固定されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のトナー収納容器。
11. 前記剛性を有する１つ以上のシート材料の厚さが、０．０５ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１０に記載のトナー収納容器。
12. 前記剛性を有する１つ以上のシート材料が、紙又は加工紙であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のトナー収納容器。
13. 前記剛性を有する１つ以上のシート材料が、ＰＥＴ材料を用いたものであることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のトナー収納容器。
14. 容器にフィルタ（１８）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載のトナー収納容器。
15. 前記円筒状の口細部（７）がトナー排出口であり、前記テーパー部（６）のテーパー角が３０°〜７０°であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載のトナー収納容器。
16. 前記底面（５）は、前記底面折目（８）の部分で容器外側にストライブ状に突出している突出部分（１７）を有することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載のトナー収納容器。
17. 請求項１乃至１６のいずれかに記載のトナー収納容器が装着された画像形成装置。
18. 請求項１乃至１６のいずれかに記載のトナー収納容器中のトナーが用いられることを特徴とする画像形成方法。
    
    

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