JP2015102599A - トナー収容容器、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】容器内部の圧力変動による容器内部への空気の浸入を防止して、トナーの湿度を安定して収容可能とする。【解決手段】本発明に係るトナー収容容器９は、トナーを収容するトナー収容部９１を有し、トナー収容部を一辺９２が開放されることで、トナー収容部内のトナーが排出可能となるものであり、トナー収納部の内圧を調整可能な圧力調整部２００を有し、圧力調整部は、トナー収納部の内部と外部とに連通可能であって、その一部が切り取り可能に形成されていて、当該切り取り部２０１を切り取ることでトナー収納部の内部と外部とを連通する流路２０２を有している。【選択図】図５

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、これら複数の機構を備えた複合機等の画像形成装置と、これに用いられるトナー収容容器、プロセスカートリッジに関する。

電子写真方式の画像形成装置では、プロセスカートリッジもしくは画像形成装置本体に、脱着可能なトナー収容容器としてのトナーカートリッジをセットし、トナー補給を可能とするトナーカートリッジ方式が採用されたものもある。このような脱着可能なトナー収容容器は、海抜の高い地域や輸送中の高低差による容器内部の圧力変動を緩和するために、カートリッジに空気穴を設けておく必要がある。このため、輸送中もしくは保管中の湿度変化によってトナー中の含有水分が変化して印刷画像に影響を及ぼす場合があるとともに、圧力変動が十分に緩和できずに、トナーが空気穴あるいはトナー排出口から噴出してしまうことがある。
特許文献１(特許第５１６８０５３号)には、トナーカートリッジに形成した空気穴に空気は通すがトナー粒子を通さないフィルタを装着するとともに、封止部材で空気穴を封止しておき、作業者が画像形成装置にトナーカートリッジを装着する前に、封止部材を外して空気穴を開放して装着することが記載されている。

特許文献１の構成では、封止部材を外すと、空気穴がフィルタを介して常に外気と連通状態となるため、空気の入れ替えが可能であり、容器内のトナーが外気の湿度を吸い取り、トナーの含水率を安定することが難しい。
本発明は、容器内部の圧力変動による容器内部への空気の浸入を防止して、トナーの湿度を安定して収容可能とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るトナー収容容器は、トナーを収容するトナー収容部を有し、トナー収容部を一辺が開放されることで、トナー収容部内のトナーが排出可能となるものであり、トナー収納部の内圧を調整可能な圧力調整部を有し、圧力調整部は、トナー収納部の内部と外部とに連通可能であって、その一部が切り取り可能に形成されていて、当該切り取り部を切り取ることでトナー収納部の内部と外部とを連通する流路を有している。

本発明によれば、圧力調整部における流路の流路抵抗により、容器内部の気体が一気に容器外部へ放出するのを防ぐことができるとともに、容器内部の圧力変動による容器内部への空気の浸入を防止して、トナーの湿度を安定して収容することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図。 本発明の一実施形態に係るプロセスカートリッジの概略構成を示す拡大図。 図２に示すプロセスカートリッジにトナー収容容器をセットした状態を示す拡大図。 図２に示すプロセスカートリッジにトナー収容容器をセットする前後のプロセスカートリッジの状態と、圧縮動作に関連する構成を示す拡大断面図。 トナー収容容器の第１の実施形態の構成を示す斜視図。 プロセスカートリッジにセットしたトナー収容容器の底面図。 トナー収容容器の収納部内でのトナー補給状態と圧縮初期状態を示す拡大断面図。 トナー収容容器の圧縮状態とトナー補給時の状態を示す底面図。 トナー補給部内でのトナー収容容器の圧縮収納状態を示す拡大断面図。 本発明に係るトナー収容容器が圧縮された時の厚みを示す拡大図。 トナー収容容器の圧縮後に新たなトナー収容容器をセットした状態を示す拡大図。 トナー収容容器の第２の実施形態の構成を示す斜視図。 フィルタを備えた圧力調整部をトナー収容容器に形成した第３の実施形態を示す斜視図。 空間部を備えた圧力調整部をトナー収容容器に形成した第４の実施形態を示す斜視図。 空間部の別な構成を示す拡大斜視図。 トナー収容容器に形成した切断部の構成を示すもので、（ａ）は切断部の一構成例を示す拡大図、（ｂ）は、切断部の別な構成例を示す拡大図。 （ａ）〜（ｅ）は、トナー収容容器の製造工程を示す図。 本発明に係るトナー収納容器の圧力調整部を形成する製造工程を示すもので、（ａ）は、圧力調整部の形成前の状態を示す斜視図、（ｂ）は圧力調整部形成後の状態を示す斜視図。 画像形成装置本体側にトナー収容容器をセットするようにした形態を示す拡大図。

以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて説明する。なお各図面、各実施形態において、同一部材又は同一機能を有する部材には、基本的には同一の符号を付し、重複説明は適宜省略する。

本実施形態は、電子写真方式の画像形成装置におけるトナー収容容器となるトナーカートリッジが、以下の特徴を有している。要するに、プロセスカートリッジあるいは画像形成装置本体に着脱自在であって、内部にトナーを収納したトナー収納容器に、切り取り部を離脱することで容器内部と容器外部に連通する流路を形成し、当該流路に圧力調整手段を設ける。そして、トナーカートリッジあるいは画像形成装置本体に装着する前に、切り取り部を容器から離脱させることで、容器内部の内圧を容器外部に逃がす。圧力調整部は、容器内部から容器外部への内圧を逃がすように構成する。このため容器内部の気体が一気に容器外部へ放出するのを防ぐことができるので、気圧の異なる高地においても外部の環境に影響されていないトナーが充填されたトナー収納容器をトナーカートリッジあるいは画像形成装置本体に装着することが可能となる。つまり、容器内部の圧力変動によるトナーの噴出しを防止できるとともに、外気が圧力調整部により容器内部に浸入しなくなり、トナーの湿度を安定して収容することができる。

図１は、本発明に係る画像形成装置としてのモノクロプリンタ（以下「プリンタ」と称す）１００の概略構成を示す図である。プリンタ１００は、装置本体１０１、プロセスカートリッジ１、書込装置２、転写部材としての転写ローラ３、給紙ユニット４、定着ユニット５など備え、一般的な電子写真方式の作像プロセスに従って画像を形成する。
装置本体１０１には、前カバー７と後カバー８が開閉自在に設けられている。プロセスカートリッジ１、書込装置２、転写ローラ３、給紙ユニット４、定着ユニット５などの構成部材は、基本的には装置本体１０１に配置されている。これらプロセスカートリッジ１、書込装置２、転写ローラ３、給紙ユニット４、定着ユニット５による画像形成プロセスは、図示しない制御手段によって制御されて行われる。このため、これら構成部材は制御手段と信号線を介して各種情報の送受信が行われている。
装置本体１０１の前面側に設けられた前カバー７の上方には、表示手段としての表示パネル６が設けられている。表示パネル６は、図示しない制御手段と信号線などを介して接続されていて、様々な情報を表示してユーザに各種情報を報知するように構成されている。例えば、制御手段は、プロセスカートリッジ１やトナー収容容器としてのトナーカートリッジ９が交換する必要があるときは、その旨を表示パネル６に表示する。ユーザは、プロセスカートリッジ１の交換表示がなされると、装置本体１０１の前カバー７を矢印Ａで示す方向に開放してプロセスカートリッジ１を取り出して交換する。ユーザは、表示パネル６に紙詰まり発生情報が表示されると、前カバー７をＡ方向もしくは前カバー７と反対側に設けられた後カバー８を矢印Ｂの方向に開放して記録材となる図示しない用紙を除去する。
なお、図１では画像形成装置としてモノクロプリンタを例示したが、画像形成装置としては、カラープリンタ、カラー／モノクロの複写機やファクシミリ、これら複数の機能を備えた所謂、複合機であってもよい。

次に図２を用いてプロセスカートリッジ１の構成について説明する。プロセスカートリッジ１は、後述するトナーカートリッジ９よりトナーＴを補給可能とされていて、装置本体１０１に対して脱着可能とされている。プロセスカートリッジ１は、像担持体としてのドラム状の感光体１１を中心とした画像形成部１０と、トナーカートリッジ９を収容するトナー収容装置１９０と、トナー収容装置１９０内のトナーカートリッジ９からトナーＴが補給されて貯留されるトナー貯留部１８とを備えている。本実施形態に係るトナーＴは、その外添剤にオイル含有シリカを含んでいる。

画像形成部１０には、感光体１１の周囲に、帯電手段としての帯電ローラ１２、感光体１１に接触してトナーを感光体１１に供給する現像剤担持体としての現像ローラ１３、現像剤搬送部材としての供給ローラ１５、感光体１１上の転写残トナーを掻き取るクリーニンク手段としてのクリーニングブレード１７とが配置されている。現像ローラ１３の周囲には、現像ローラ１３が保持するトナー量を規制するための規制部材としての規制ブレード1４が配置されている。供給ローラ１５はトナー貯留部１８から搬送されるトナーを現像ローラ１３に供給するものである。
トナー貯留部１８は、紙面垂直方向に延びる筒状空間であって、その内部中央には、トナーＴを攪拌しながら供給ローラ１５へと搬送する攪拌部材としてのアジテータ１６が回転可能に配置されている。プロセスカートリッジ１では、電子写真方式の周知の一成分作像プロセスに従ってトナー像を感光体１１の表面に形成する。
なお、本実施形態において、プロセスカートリッジ１がトナー単体で構成された一成分現像剤による一成分プロセスを用いるものを例示したが、プロセスカートリッジ１の構成は、一成分のものに限定されるものではなく、トナーとキャリアを備えた二成分現像剤による二成分現像プロセスを用いるプロセスカートリッジであっても良い。

プロセスカートリッジ１は、トナー貯留部１８の上方に、トナーカートリッジ収容部１９を有するトナー収容装置１９０が配設されている。トナー収容装置１９０は、トナーカートリッジ収容部１９の上部に開閉自在な上カバー１９１が配設され、トナーカートリッジ収容部１９の下方にトナー貯留部１８との間を仕切るようにシャッタ部材としての下カバー１９２が配設されている。トナー収容装置１９０は、上カバー１９１が図２に示す閉状態にあるときにはプロセスカートリッジ１の外部からトナーカートリッジ収容部１９内にトナーカートリッジ９をセットできず、上カバー１９１が図３に示すように開状態にあるときには、プロセスカートリッジ１の外部からトナーカートリッジ９をトナーカートリッジ収容部１９内の下カバー１９２の上に載置して装着（セット）できるように構成されている。トナー貯留部１８内のトナー残量は、図示しないトナー残量検知手段で検知される。トナーＴが所定量より少なくなると、図１に示した表示パネル６にトナー補給を促すメッセージが表示され、ユーザは上カバー１９１を開いてトナーカートリッジ９をトナーカートリッジ収容部１９内の下カバー１９２の上に装着することができる。

図４に示すように、トナーカートリッジ収容部１９は、上カバー１９１及び下カバー１９２と、固定部となるプロセスカートリッジ本体１９４及び圧縮部としての可動部１９５とで覆われた空間部として形成されている。可動部１９５は、プロセスカートリッジ本体１９４に対して近接離間する方向に移動自在に設けられている。以下、この近接離間する方向を移動方向Ｘと称する。本実施形態において、移動方向Ｘは下カバー１９２と平行な水平方向とするが、水平方向に限定されるものではない。プロセスカートリッジ本体１９４と可動部１９５とが斜めに配置されている場合、傾斜方向が移動方向Ｘとなる。また、図中矢印Ａ１は可動部１９５の圧縮方向、矢印Ａ２は可動部１９５の戻り方向をそれそれぞれ示す。

プロセスカートリッジ本体１９４には、トナー貯留部１８とトナーカートリッジ収容部１９内とを連通する連通部１９３が、その底部１９４ａに形成されている。プロセスカートリッジ本体１９４には、下カバー１９２によって開閉される開口１９４ｂが形成されているとともに、圧縮容器収容部としての圧縮トナーカートリッジ収容部１９７と、圧縮部として本体圧縮部１９４１が形成されている。本実施形態において、本体圧縮部１９４１は、開口１９４ｂよりも可動部１９５の圧縮方向Ｘ１側に凹んで形成された圧縮トナーカートリッジ収容部１９７の壁面として構成されている。圧縮トナーカートリッジ収容部１９７は圧縮されたトナーカートリッジ９を収容するものである。
プロセスカートリッジ本体１９４には、下カバー１９２及び底面１９４ａと平行になるように、スリット１９４ｃが形成されている。スリット１９４ｃは、本体圧縮部１９４１から可動部１９５の移動方向Ｘ（水平方向）に延びていて、可動部１９５と一体的に移動する下カバー１９２の一部を収納するためのものである。下カバー１９２の上面から圧縮トナーカートリッジ収容部１９７の入口１９７ａまでの高さＨは、トナーカートリッジ９が圧縮トナーカートリッジ収容部１９７内に進入可能な高さに形成されている。この入口１９７ａの高さＨは、トナーカートリッジ９の高さＨ１よりも低く設定されていて、圧縮されたトナーカートリッジ９が倒れた際に、入口１９７ａの上部１９７ｂに引っかかって下カバー１９２上に倒れないように形成されている。また、下カバー１９２の上面から本体圧縮部１９４１の上部までの本体圧縮部１９４１の高さＨ２は、トナーカートリッジ９の高さＨ１よりも高く形成されていて、圧縮途中のトナーカートリッジ９が引っ掛かって圧縮の妨げにならないように形成されている。なお、本実施形態において、トナーカートリッジ９の高さＨ１は、圧縮前後において変化はないが、圧縮前後で変化するトナーカートリッジもトナー収容装置１９０に収納して用いることが出来る。

プロセスカートリッジ１は、トナーカートリッジ収容部１９内に収納されたトナーカートリッジ９に当接して圧縮する圧縮部としてのカバー圧縮部１９２２を可動部１９５に備えている。可動部１９５は、本体圧縮部１９４１と対向する側に配置されていて、底部１９４ａ上で移動方向Ｘに水平移動自在とされていて、圧縮方向Ｘ１への移動時にトナーカートリッジ９を圧縮する。可動部１９５には、上カバー１９１が開閉自在に支持されているとともに、移動方向Ｘに延在し、トナーカートリッジ収容部１９の底部を構成する下カバー１９２が形成されている。本実施形態では、可動部１９５と下カバー１９２を一体的に移動可能にしている。このため、圧縮動作と連動して下カバー１９２を開放することができるので、ユーザが下カバー１９２の開閉動作をする必要がなくなり、操作性を向上できる。

下カバー１９２には、同カバーを貫通するようにカバー連通部１９２１が形成されている。カバー連通部１９２１と連通部１９３とは、可動部１９５が移動して圧縮動作する前の図４に示すセット状態においては、可動部１９５の移動方向にずれていて、トナー補給時になり、図７に示すように、可動部１９５が移動して圧縮動作が開始すると連通するように配置されている。プロセスカートリッジ本体１９４と下カバー１９２は、図示しないスポンジでシールされていて、トナー飛散が防止されている。
可動部１９５における本体圧縮部１９４１と対面する位置には、カバー圧縮部１９２２が本体圧縮部１９４１に向かって突出して形成されている。カバー圧縮部１９２２は、可動部１９５に対して移動方向に進退自在に設けられていて、付勢手段となる圧縮コイルばね１９６によって可動部１９５から本体圧縮部１９４１に向かって突出するように付勢されている。

（第１の実施形態）
次にトナーカートリッジの実施形態について説明する。
本実施形態に係るトナーカートリッジ９は、図５に示すように略四面体からなるトナー収容部９１の内部にトナーを封入して収容している。本実施形態において、トナーカートリッジ９は、紙とポリエチレンのシート材を用いて略四面体となるように組み立てて形成されている。
下カバー１９２上に載置されてセットされるトナー収容部９１（四面体）の一辺となる下辺９２には、開放されることで外部と連通するトナー補給用開口部（以下「開口部」と称す）９３が形成されている。開口部９３は密閉されていて、カバー圧縮部１９２２と本体圧縮部１９４１とに挟まれて所定以上の圧縮力が付与されると開口するように構成されている。図５において符号９４は、トナー収容部９１の上部を密着した密着部を示し、符号９５はトナー収容部９１の下部に設けた開口部９３を密着した密着部を示す。密着部９５の密着方法としては、溶着や圧着、接着剤による接着が挙げられる。本実施形態では、接着剤として、三井化学東セロ株式会社製の接着用フィルム「ＣＭＰＳ（登録商標）」を用いて接着して密着させている。符号９８は、接触剤（接触シート）を示す。

トナーカートリッジ９は、下辺９２の開放後に、トナー収容部９１における開放した下辺９２を底辺とした三角形の中線Ｓで折り畳み可能に形成されている。本実施形態において、中線Ｓとは、下辺９２を底辺とした三角形の頂点に位置する密着部９４から対辺となる底辺９２の中点を結んだ直線（中線）としている。しかし、三角形の頂点からの延びる直線は、必ずしも底辺９２の中点を結ぶ必要は無く、中点を基準に底辺９２の延びる方向にずれた位置で頂点と結ぶ直線であればよい。このように本実施形態における中線Ｓとは、その範囲に幅を有していることから略中線となる。

従来のトナーカートリッジは、内部のトナーを排出するための開口部とは別に、空気穴が形成されている。この空気孔には、空気は通すがトナー粒子を通さないフィルタを装着していて、工場出荷時や輸送時等の非装着状態においては、空気孔からのトナー漏れを防止するために、封止部材で空気穴を封止しておき、作業者が画像形成装置にトナーカートリッジを装着する前に、封止部材を外して空気穴を開放して装着している。しかし、この構成では、封止部材を外すと、空気穴がフィルタを介して常に外気と連通状態となるため、空気の入れ替えが可能であり、容器内のトナーが空気（外気）の湿度を吸い取り、トナーの含水率を安定することが難しい。

そこで、本実施形態に係るトナーカートリッジ９では、容器上部９６の密着部９４に、トナー収納部９１の内圧を調整可能な圧力調整部２００を有している。圧力調整部２００は、トナー収納部９１の内部と外部とに連通可能であって、その一部が切り取り可能に形成されていて、当該切り取り部２０１を切り取ることでトナー収納部９１の内部と外部とを連通する流路２０２を有している。密着部９４に位置する切り取り部２０１は、ミシン目で形成された切断部２０３を境にして切り取り可能とされている。
流路２０２は、略Ｌ字形状をなし、切り取り部２０１によって切り取られた側の切取り端部２０１ａからトナー収納部９１の内部に連通する内部端部２０２ｂまでの長さＬが、流路断面の幅Ｄに対して１０倍以上の長さに設定されている。流路２０２を略Ｌ字形状とすると、加工が容易なため好ましい。流路２０２の流路断面の幅Ｄは、２ｍｍ以下、好ましくは数百μｍ以下とするのがよい。切り取り部２０１が切り取られる前の流路２０２の端部２０２ｃは、切り取り部２０１まで延在して到達しているが、密着部９４の縁部９４ａまで達していない。このため、トナー収納部９１は切り取り部２０１が切り取られるまでは密閉状態とされている。

ここで、トナーカートリッジをプロセスカートリッジ１に装着する場合について説明する。
例えば折り畳み可能で可撓性を有するトナーカートリッジの場合、トナー収容部の内圧が高く、内圧と容器外部の大気圧との間の差が大きいと、トナー収容部が大きく膨れてしまいプロセスカートリッジ１にトナーカートリッジを装着することが出来ないことがある。膨れたトナーカートリッジを無理してプロセスカートリッジに装着しようとすると、トナーカートリッジが破裂する場合や、トナーを外部に排出するための開口部が予期せずして開口したり、開口部以外の部位が破損することが想定される。その際、トナーカートリッジの一部に従来のように空気穴を開け、当該空気穴を遮蔽部材で塞いでおき、例えば、装着時に遮蔽部材を外すなどの、容器内部の空気を大気に逃す行為を行うと、圧力差が大きいため内部の空気が一気にトナーとともに空気穴から容器外部に噴出してしまう。また、空気穴の開放後は、当該空気穴を介して大気が容器内に浸入し、トナーの湿度が不安定になる。

しかし、本実施形態に係るトナーカートリッジ９では、細くて長く、トナー収納部９１の内部と外部とに連通可能であって、その一部が切り取り可能に形成され、当該切り取り部２０１を切り取ることでトナー収納部９１の内部と外部とを連通する流路２０２が形成されている。このような構成のトナーカートリッジ９をプロセスカートリッジ１に装着する場合、図４に示すように、ユーザは、プロセスカートリッジ１に装着する前にプロセスカートリッジ１の外側で、切り取り部２０１を切断部２０３に沿って密着部９４から切り離す。すると、細くて長い流路２０１は、切断部２０３で容器外部に開口され、内部端部２０２ｂから切取り端部２０２ａまで連通状態となり、空気穴となる切取り端部２０２ａの開放後は、当該切取り端部２０２ａから緩やかに圧力が抜けていく。
このため、圧力差が大きく状態で、切り取り部２０１を切断しても、内部の空気が一気にトナーとともに切取り端部２０２ａから容器外部に噴出することが無くなるとともに、切り取り部２０１の切取り後において、切取り端部２０２ａから容器内部への大気の浸入を防止できる。よってトナーの湿度を安定して収納することができる。
また、装着前に予めトナーカートリッジ９を減圧することができるので、装着時におけるトナーカートリッジ９の破損や予期せぬ開口部９３の開口、トナーカートリッジ９が装着できないという問題も解消することができる。

減圧されたトナーカートリッジ９は、プロセスカートリッジ１内のトナーカートリッジ収容部１９内に上カバー１９１を開いて開口部１９４ｃより収納される。図６に示すように、プロセスカートリッジ１内の下カバー１９２上に、トナーカートリッジ９が載置されて装着（セット）された状態をトナー貯留部１８側から見た図である。この状態では、トナーカートリッジ９の底辺９２は密閉されていて開口部９３は閉じた状態になっている。
この状態からトナーカートリッジ９の底辺９２を開放するには、図７に示すように可動部１９５を図中右方である圧縮方向Ｘ１にスライド移動させる。すると、カバー圧縮部１９２２と本体圧縮部１９４１とがトナーカートリッジ９に両側からそれぞれ当接し、可動部１９５の移動を進めことでトナーカートリッジ９を圧縮する。トナーカートリッジ９は圧縮されることで、図８に示すように、密着部９５が破れて下辺９２が開放されて開口部９３が開口される。このとき水平方向にずれて配置されていたカバー連通部１９２１と連通部１９３とが、可動部１９５が移動することで重合する。このため、開口された開口部９３から排出されたトナーＴがトナー貯留部１８に落下して補給される。すなわち、トナー貯留部１８は、トナーカートリッジ９の開口部９３と連通することでトナーＴが補給される。つまり、下カバー１９２は、トナー貯留部１８を覆うとともに、開放用係合部２００の開放動作と連動してトナー貯留部１８を開放する。また、可動部１９５が圧縮方向Ｘ１に移動することでプロセスカートリッジ本体１９４の開口部１９４ｃの開口面積が減少するとともに、上カバー１９１が開口部１９４ｃを覆っているので、トナー補給時のトナーカートリッジ収容部１９からのトナー飛散を防止することができる。

可動部１９５が、図７に示す補給状態から圧縮方向Ｘ１に更に移動すると、図９に示すように、トナーカートリッジ９は圧縮トナーカートリッジ収容部１９７内においてカバー圧縮部１９２２によって本体圧縮部１９４１に押し付けられて潰された状態となる。そして初期の圧縮によって開口された開口部９３は、開放方向Ｙと直交する方向に閉じられる。このため、トナーカートリッジ９は、図１０に示すようにトナーカートリッジ９を構成するシート材の厚みｔの２枚分の厚さ２ｔまで圧縮することができるようになる。圧縮時において、圧縮されたトナーカートリッジ９は、可動体１９５と一体の下カバー１９２の上に載置されて移動するとともに、カバー圧縮部１９２２によって押されることでも移動する。このため、本実施形態において、圧縮されたトナーカートリッジ９を圧縮トナーカートリッジ収容部１９７に移動する移動手段としては、カバー圧縮部１９２２、下カバー１９２、可動体１９５が該当することになる。

この状態で印刷動作を行い、トナー貯留部１８内のトナー残量が所定量より少なくなると、表示パネル６（図１参照）にはトナー補給を促すメッセージが表示される。ユーザは図１１に示すように、一点鎖線で示す閉状態の上カバー１９１を実線で示す開状態となるまで移動させ、新たなトナーカートリッジ９を下カバー１９２上にセット（装着）する。この新たなトナーカートリッジ９を装着する際にも、トナーカートリッジ９同様、切り取り部２０１を切り取って、トナー収納部９１の内部と外部とを連通状態として減圧する。
減圧された新たなトナーカートリッジ９をプロセスカートリッジ１に装着するとき、圧縮されたトナーカートリッジ９Ａは圧縮トナーカートリッジ収容部１９６に位置して最大限に圧縮された状態にあり、圧縮トナーカートリッジ収容部１９６内に留まる。
このようにトナーカートリッジ９を圧縮する圧縮手段となるカバー圧縮部１９２２と本体圧縮部１９４１とを備えていると、効率よくトナーカートリッジ９を圧縮することができる。また、圧縮後のトナーカートリッジ９Ａを収容する圧縮トナーカートリッジ収容部１９７と、圧縮後のトナーカートリッジ９Ａを圧縮トナーカートリッジ収容部１９７に移動する移動手段となる可動部１９５、下カバー１９２、カバー圧縮部１９２２を有するので、圧縮後のトナーカートリッジ９Ａを機外に排出する必要がなくなり、操作性を向上することができる。
すなわち、ユーザは、新たなトナーカートリッジ９をセットする毎に、使用後のトナーカートリッジ（圧縮後のトナーカートリッジ）９Ａをカートリッジ収納部１９内から廃棄する必要がなくなるので、操作性が向上する。また、仮に可動部１９５が圧縮方向と逆方向に移動する際に、圧縮されたトナーカートリッジ９Ａが下カバー１９２と一緒に移動しようとしても、圧縮されたトナーカートリッジ９Ａの上部が入口１９７ａの上部１９７ｂに引っかかるため、倒れることが無く、新たなトナーカートリッジ９のセットの妨げになることがない。

また、本実施形態におけるトナーカートリッジ９は、下辺９２の開放後に、トナー収容部９１における開放した下辺９２を底辺とした三角形の中線Ｓで折り畳み可能に形成されているので、圧縮後の厚さを従来のトナーカートリッジよりも効率よく圧縮することができる。このため、トナーカートリッジ９の圧縮効率を向上し、多数のトナーカートリッジ９をトナーカートリッジ収容部１９内（圧縮トナーカートリッジ収容部１９７）収容することができる。

（第２の実施形態）
次にトナー収納容器の第２の実施形態について説明する。
図１２に示すトナー収納容器としてのトナーカートリッジ９Ｂは、圧力調整部の構成以外は、トナーカートリッジ９と同一構成である。このため、圧力調整部の構成を中心に説明する。
本実施形態に係るトナーカートリッジ９Ｂでは、容器上部の密着部９４に、トナー収納部９１の内圧を調整可能な圧力調整部２１０を有している。圧力調整部２１０は、トナー収納部９１の内部と外部とに連通可能であって、その一部が切り取り可能に形成され、当該切り取り部２１１を切り取ることでトナー収納部９１の内部と外部とを連通する流路２１２を有している。密着部９４に位置する切り取り部２１１は、ミシン目で形成された切断部２１３を境にして切り取り可能とされている。
流路２１２は、少なくともその一部を折り曲げて形成した重ね折り形状部２１４を有し、切り取り部２１１によって切り取られた側の切取り端部２１１ａからトナー収納部９１の内部に連通する内部端部２１２ｂまでの全長Ｌ１が、流路断面の幅Ｄ１に対して１０倍以上の長さに設定されている。本実施形態において、重ね折り形状部２１４とは、角部を円弧状とした櫛歯形状の凹凸部分であり、複数備えている。流路２１２の流路断面の幅Ｄ１は、２ｍｍ以下、好ましくは数百μｍ以下とするのがよい。切り取り部２１１が切り取られる前の流路２１２の端部２１２ｃは、切り取り部２１１まで延在して到達しているが、密着部９４の縁部９４ａまで達していない。このため、トナー収納部９１は切り取り部２１１が切り取られるまでは密閉状態とされている。

本実施形態に係るトナー収納容器９Ｂでは、細くて長く、トナー収納部９１の内部と外部とに連通可能であって、その一部が切り取り可能に形成され、当該切り取り部２０１を切り取ることでトナー収納部９１の内部と外部とを連通する流路２１２が形成されている。このような構成のトナーカートリッジ９Ｂをプロセスカートリッジ１に装着する場合、図４に示すように、ユーザは、プロセスカートリッジ１に装着する前にプロセスカートリッジ１の外側で、切り取り部２１１を切断部２１３に沿って密着部９４から切り離す。すると、細くて長い流路２１１は、切断部２１３で容器外部に開口され、内部端部２１２ｂから切取り端部２１２ａまで連通状態となり、空気穴となる切取り端部２１２ａの開放後は、当該切取り端部２１２ａから緩やかに圧力が抜けていく。
このため、圧力差が大きい状態で、切り取り部２１１を切断しても、内部の空気が一気にトナーとともに切取り端部２１２ａから容器外部に噴出することが無くなるとともに、切り取り部２１１の切取り後において、切取り端部２１２ａから容器内部への大気の浸入を防止できる。よってトナーの湿度を安定して収納することができる。

さらに、本実施形態では、流路２１２の形状が折り曲げて形成した複数の重ね折り形状部２１４を備えているので、単純な構成で流路長を長くできる。このため、第１の実施形態の流路２０２に比べて流路抵抗を増やすことができるので、トナーカートリッジ９Ｂ（トナー収容部９１）から流路２１２を介してトナーが漏れ出ることをより防止することができる。
また、装着前に予めトナーカートリッジ９Ｂを減圧することができるので、装着時におけるトナーカートリッジ９の破損や予期せぬ開口部９３の開放、トナーカートリッジ９が装着できないという問題も解消することができる。

（第３の実施形態）
本実施形態は、図１３に示すように、流路２１２の途中に、空気は通すがトナーは通さないフィルタ２２０を有している。フィルタ２２０としては、繊維で織られたシート状のものなどを想定していて、流路２１２の形成時に一緒に密着部９４に挟み込むことで配置する。
このように流路２１２上に、フィルタ２２０を設置すると、切り取り部２１１を切取った後において、トナーカートリッジ９Ｂ（トナー収容部９１）からのトナーの漏れを、流路抵抗だけでなく、フィルタ２２０の機能も使うことでよって、トナー漏れの発生をより防止することができる。
フィルタ２２０の設置は、流路２１２に限定されるものではなく、第１の実施形態で説明した流路２０２上に設置しても、流路２０２単体の場合よりも、トナー漏れの発生をより防止することができるので好ましい。

（第４の実施形態）
本実施形態は、図１４に示すように、流路２１２の一部に流路断面の幅が広くなる空間部２１５を有している。空間部２１５の断面の幅Ｄ２は、流路２１２の流路断面の幅Ｄ１よりも大きく形成されている。本実施形態において、空間部２１５は、流路２１２の重ね折り形状部２１４の部分の全てに形成している。無論、空間部２１５は、すべての重ね折り形状部２１４に形成する必要はなく、少なくとも一か所に形成されていればよい。また、空間部２１５の形成位置は、流路２１２の重ね折り形状部２１４の部分に限定されるものではなく、直線部分に形成しても良い。

このように、流路２１２の途中に、空間部２１５を形成すると、空気と一緒に移動するトナーの貯留部（バッファー部）として使用することができるので、空間部２１５を備えていない流路２１２に比べてトナーカートリッジ９Ｂの外側に流路２１２を介してトナーが漏れ出ることをより防止することができる。空間部２１５の断面の幅Ｄ２は、流路２１２の流路断面の幅Ｄ１との差が大きいほど、その容積が大きくなるため、幅Ｄ２は幅Ｄ１の２倍以上とするのが好ましい。

また、図１５に示すように、空間部２１５の流出側において、流路２１２の流路断面の幅Ｄ１と空間部２１５との出口側の結合部のギャップＤ３との関係を、Ｄ３＞Ｄ１／２とすると、更に流路２１２内を移動するトナーを空間部２１５内に留めておくことができるようになるので、より好ましい。これら空間部２１５は、流路２０２に形成しても良く、また、流路２０２の流路断面の幅Ｄと空間部２１５との出口側の結合部のギャップＤ３との関係を、Ｄ３＞Ｄ／２としてもよい。

各実施形態で説明した切断部２０３、２１３を構成するミシン目は、図１６（ａ）に示すように、流路２０２、２１２の断面内に位置しないように形成すると、製造工程において、トナーカートリッジ９、９Ｂ（トナー収容部９１）から空気を逃す流路２０２、２１２にミシン目の穴を間違って開けてしまうことを低減あるいは防止することができる。このため、トナーカートリッジ９、９Ｂの内部に大気の湿度が混入することをより防止することができる。
あるいは、図１６（ｂ）に示すように、各流路２０２、２１２において、切断部２０３、２１３のミシン目と対向する領域Ｚ内の流路断面の幅Ｄ４を、他の部位の流路断面の幅Ｄ、Ｄ１よりも、例えば括れなどを形成して狭めて、ミシン目とのクリアランスを確保するようにしてもよい。この場合においても、流路２０２、２１２にミシン目の穴を間違って開けてしまうことを低減あるいは防止でき、トナーカートリッジ９、９Ｂの内部に大気の湿度が混入することをより防止することができる。

次にトナーカートリッジと圧力調整部の製造方法について説明する。
各実施形態において、トナーカートリッジ９、９Ｂは、可撓性を有する材質で構成された１枚のシート材を用いて四面体となるように組み立てて接着及び接合することでトナー収容部９１を形成している。具体的には、図１７（ａ）に示すように、ポリエチレンのシート材９００を円筒状とし、図１７（ｂ）に示すように、円筒を平に折り、折れ目加工を施し、折り畳みの基準となる折り畳み部としての折り畳み線９７を両側に形成する。円筒状のシート材９００の下部９０２の開放部（一方の開放部）が開口部９３となり、シート材９００の上部９０４の開放部９９（他方の開放部）がトナー充填口となる。
次に図１７（ｃ）に示すように、折り畳み線９７同士が重なるようにして下部９０２に接着シート９８を挟み込んで接合して接着する。このようにすることで、トナー収容部９１が形成される。
次に図１７（ｄ）に示すように、シート材９００の上部９０６の開放部９９からトナー収容部９１内にトナーＴを充填し、図１７（ｅ）に示すように、互いに対向する折り目通りに上部９６の開放部９９を接合する。このようにシート材９００の下部９０２と上部９０６をそれぞれ接着すると、トナーカートリッジ９は、下辺９２と上辺９６とが、互いに直交してねじれの関係にある２辺を形成することになる。上辺９６は溶着あるいは接着により接合して密閉する。図１７（ｅ）に示す符号９４は、トナー収容部９１の上部の密着部を示す。このような構成により、内部にトナーＴが封入された略四面体となるトナー収容部９１が製造される。
すなわち、トナー収容部９１は円筒状のシート材９００からなり、円筒形状を潰して外周の２箇所に折り畳み線９７を形成したのち、円筒形状の一方の開放部９３を折り畳み線９７同士が接するように封止し、円筒形状の他方の開放部９９を、折り畳み線９７に沿って封止した四面体として形成される。

次に圧力調整部の製造工程について図１８を用いて説明する。
図１８は第２の実施形態で説明した圧力調整部２１０の製造工程を示す。この製造工程は例えば、図１７（ｄ）の工程中に行われる。
図１８（ａ）に示すように、筒状のシート材９００の上部９０６の開放部９９内、すなわち、シート材９００の重ね合わされる上部９０６の部分に、流路形状の繊維シート２３０を挟み込む。繊維シート２３０とは、流路２１２の形状をした非常に薄いものであり、紙・布等などの繊維シートやフィルタシートが含まれる。
次に図１８（ｂ）に示すように、図中の領域Ａの部分に対して熱溶着（超音波溶着などでも可）を行うことと、非常に幅の狭く全長の長い流路２１２を形成することができるとともに、トナー収容部９１が密閉される。次に流路２１２の断面内にミシン目が位置しないように切断部２１３を形成することで、圧力調整部２１０がトナーカートリッジ９Ｂの密着部９４に形成される。
なお、トナーカートリッジ９の密着部９４に圧力調整部２００を形成する場合には、シート材９００の重ね合わされる上部９０６の部分に、流路２０２の形状に形成した繊維シート２３０を挟み込んで熱溶着し、切断部２０３を形成すればよい。

上述の実施形態では、プロセスカートリッジ１に各トナーカートリッジ９、９Ｂを装着（セット）する形態を用いて説明したが、各トナーカートリッジ９、９Ｂのセット位置はプロセスカートリッジ１に限定されるものではない。
例えば、図１９に示すように装置本体１０１にトナーカートリッジ９又９Ｂを設置し、当該トナーカートリッジから搬送経路１０３を用いてプロセスカートリッジ１のトナー収納部１８にトナーＴを搬送するタイプの画像形成装置に適用しても良い。
このように画像形成装置に上述のトナーカートリッジ９又９Ｂを適用する場合、装置本体１０１の底部１０１ａにカバー連通部１９２１を形成する。また装置本体１０１側に、開放用係合部２００を備えたトナーカートリッジ収容部１９、カバー圧縮部１９２２と下カバー１９２を備えた可動部１９５と、圧縮トナーカートリッジ収容部１９６、本体圧縮部１９４１とを備えたトナー収容装置１９０を設け、下カバー１９２の上にトナーカートリッジ９又９Ｂを載置してセットする。そして、可動部１９５を圧縮方向Ｘ１に移動することで、効率的な開口部９３の開放によるトナー補給と、効率的なトナーカートリッジ９又９Ｂの圧縮と、圧縮したトナーカートリッジ９Ａの効率的な収容を行なえる。

このような構成の場合、プロセスカートリッジ１に設ける場合よりもコスト低減を図ることができる。すなわち、プロセスカートリッジ１は交換部品であるので、一定のサイクルで交換される。このため、トナーカートリッジ１だけでなく、トナー収容装置１９０も、プロセスカートリッジ１の交換時に交換されてしまい、プロセスカートリッジ１のコストが高くなり、画像形成装置のコストアップ要因となる。
しかし、装置本体１０１側に、これら各構成（トナーカートリッジ収容部１９、カバー圧縮部１９２２と下カバー１９２を備えた可動部１９５と、圧縮トナーカートリッジ収容部１９６、本体圧縮部１９４１）を備えたトナー収容装置１９０を設置しておけば、プロセスカートリッジ１にトナー収容装置１９０を設置しなくて済むので、プロセスカートリッジ１のコスト低減を図ることができ、画像形成装置のコスト低減にもつながる。

１ プロセスカートリッジ
９、９Ｂ トナー収容容器
９Ａ 圧縮されたトナー収容容器
１９ 容器収納部
９１、２９１、３９１ トナー収容部
９２、２９２、３９２ トナー収容部の一辺
９３、２９３、３９３ トナー補給用開口部
１００ 画像形成装置
１０１ 装置本体
１９２ 下カバー（移動手段）
１９５ 可動体（移動手段）
１９７ 圧縮容器収容部
２００、２１０ 圧力調整部
２０１、２１１ 切り取り部
２０２、２１２ 流路
２０２ａ、２１２ａ 切取り端部
２０２ｂ、２１２ｂ 内部端部
２０３、２１３ 切断部
２１４ 重ね折り形状部
２１５ 空間部
２２０ フィルタ
２３０ 繊維シート
９００ シート材
１９２２ カバー圧縮部（圧縮手段、移動手段）
１９４１ 本体圧縮部（圧縮手段）
Ｄ、Ｄ１ 流路断面の幅
Ｄ２ 空間部の断面の幅
Ｄ４ 領域内の流路断面の幅
Ｓ 略中線
Ｔ トナー
Ｚ ミシン目と対向する領域

特許第５１６８０５３号公報

Claims (15)

1. トナーを収容するトナー収容部を有し、前記トナー収容部を一辺が開放されることで、前記トナー収容部内のトナーが排出可能となるトナー収容容器であって、
   前記トナー収納部の内圧を調整可能な圧力調整部を有し、
   当該圧力調整部は、前記トナー収納部の内部と外部とに連通可能であって、その一部が切り取り可能に形成されていて、当該切り取り部を切り取ることで前記トナー収納部の内部と外部とを連通する流路を有することを特徴とするトナー収容容器。
2. 請求項１に記載のトナー収容容器において、
   前記流路は、前記切り取り部によって切り取られた側の切取り端部から前記トナー収納部の内部に連通する内部端部までの長さが、流路断面の幅に対して１０倍以上の長さを有していることを特徴とするトナー収容容器。
3. 請求項２に記載のトナー収容容器において、
   前記流路は、流路断面の幅が２ｍｍ以下であることを特徴とするトナー収容容器。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載のトナー収容容器において、
   前記流路は、少なくともその一部を折り曲げて形成した重ね折り形状部を有することを特徴とするトナー収容容器。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載のトナー収容容器において、
   前記流路の途中、もしくは流路全体に、空気は通すがトナーは通さないフィルタを有していることを特徴とするトナー収容容器。
6. 請求項１乃至５の何れか１項に記載のトナー収容容器において、
   前記流路は、その一部に流路断面の幅が広くなる空間部を有し、
   前記空間部の断面の幅は、前記流路の流路断面の幅の２倍以上とされていることを特徴とするトナー収容容器。
7. 請求項１乃至６の何れか１項に記載のトナー収容容器において、
   切り取り部は、ミシン目で形成された切断部を境にして切り取り可能とされていて、
   前記ミシン目は、前記流路の断面内に位置しないように形成されていることを特徴とするトナー収容容器。
8. 請求項７に記載のトナー収容容器において、
   前記流路は、前記ミシン目と対向する領域内の流路断面が、他の部位の流路断面よりも狭められていることを特徴とするトナー収容容器。
9. 請求項１乃至８の何れか１項に記載のトナー収容容器において、
   前記トナー収容部は、シート材を重ね合わせて形成されていて、
   前記流路は、前記シート材の重ね合わされる部分に、流路形状の繊維シートを挟み込むことで形成されていることを特徴とするトナー収容容器。
10. 請求項１乃至９の何れか１項に記載のトナー収容容器からトナー補給可能なプロセスカートリッジであって、
    前記トナー収容容器を収納する容器収納部と、
    前記容器収納部内に収納されたトナー収容容器に当接して圧縮する圧縮手段を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
11. 請求項１０記載のプロセスカートリッジにおいて、
    前記圧縮手段で圧縮されたトナー収容容器を収容する圧縮容器収容部と、
    前記圧縮されたトナー収容容器を前記圧縮容器収容部に移動する移動手段を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
12. 請求項１０又は１１に記載のプロセスカートリッジを脱着可能に備えることを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項１乃至９の何れか１つに記載のトナー収容容器を取り付け可能な画像形成装置であって、
    前記トナー収容容器を収納する容器収納部と、
    前記容器収納部内に収納されたトナー収容容器に当接して圧縮する圧縮手段を有することを特徴とする画像形成装置。
14. 前記圧縮手段で圧縮されたトナー収容容器を収容する圧縮容器収容部と、
    前記圧縮されたトナー収容容器を前記圧縮容器収容部に移動する移動手段を有することを特徴とする画像形成装置。
15. 請求項１２、１３又は１４記載の画像形成装置において、
    前記トナーは、その外添剤にオイル含有シリカを含むことを特徴とする画像形成装置。

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