JP2015102600A - 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】トナー収容容器の圧縮効率を向上させ、多数のトナー収容容器を収容可能にするとともに、トナーの漏れもなく手間を要さないようにして使い勝手を向上する。
【解決手段】本発明に係るトナー収容容器９は、このトナー収容容器に係合し、同収容容器の一辺９２を開放するための開放用係合部２００を備えたトナー収容装置１９０に装着されるものであり、所定の厚さを持つ部材で覆われトナーを収容する略四面体からなる収容部９１と、四面体の一辺９２を開放して形成されるトナー補給用開口部９３と、一辺の開放後に、開放した辺を底辺とした三角形の略中線Ｓの位置で折りたたみ可能であり、中線上に配置され、トナー収容装置１９０に装着された状態で開放用係合部２００と係合可能な係合部９９Ａ、９９Ｂを有する。
【選択図】図６

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。また、特許文献１（特開平８−２７２２０４号公報）には、脱着可能なトナー収容容器となるトナーカートリッジをプロセスカートリッジにセットし、トナー補給後のトナーカートリッジを折り畳むことで、プロセスカートリッジ内に圧縮した状態で収納する装置構成が開示されている。

特許文献１では、トナー補給後のトナーカートリッジを折り畳み、プロセスカートリッジ内に圧縮した状態で収納しているが、より多くの使い終わったトナーカートリッジを収納することが要望されている。また、トナーカートリッジからトナーを排出する際に、トナーが外部に漏れることなく、手間を要さずに排出できることが望ましい。
本発明は、トナー収容容器の圧縮効率を向上させ、多数のトナー収容容器を収容可能にするとともに、トナーの漏れもなく手間を要さず、使い勝手を向上することを、その目的とする。

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、トナー収容容器に係合し、トナー収容容器の一辺を開放するための開放用係合部を備えたトナー収容装置に装着されるものであり、所定の厚さを持つ部材で覆われトナーを収容する略四面体からなる収容部と、四面体の一辺を開放することで形成されるトナー補給用開口部を備え、一辺を開放後に、開放した辺を底辺とした三角形の略中線の位置で折りたたみ可能であって、略中線上に配置され、トナー収容装置に装着された状態で開放用係合部と係合可能な係合部を有することを特徴としている。

本発明によれば、内部にトナーを収容する収容部を構成する略四面体の一辺の開放後に、同四面体における開放した辺を底辺とした三角形の中線で折り畳み可能にしたので、トナー補給後のトナー収容容器を、四面体を構成する部材の２枚分厚みに圧縮でき、トナー収容容器の圧縮効率を向上し、多数のトナー収容容器を収容することができる。トナーカートリッジをトナー収容装置に収納すると、開放用係合部と容器側の係合部とが係合することで、収容部の四面体の一辺が開放されて形成されるトナー補給用開口部からトナーを排出することができるため、トナーの漏れもなく手間を要さず、使い勝手が向上する。

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。 トナー収容容器をセットしたプロセスカートリッジの状態と、トナー収納装置の構成を示す拡大断面図。 本発明の一実施形態に係るトナー収容容器の構成を示す拡大斜視図。 トナー収容容器と開放用係合部の構成を説明する斜視図。 トナー収容容器をセットした時の開放用係合部と係合部との位置関係を示す図。 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。 トナー補給時における開放用係合部によるトナー収容容器の開放状態を示す図。 トナー収容容器の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。 開放用係合部によるトナー収容容器の圧縮工程を示す図。 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。 （ａ）は本発明に係るトナー収容容器を組み立てる前の状態を示す展開図、（ｂ）は（ａ）を組み立てた状態を示す斜視図。 （ａ）は本発明に係るトナー収容容器を折り畳んだ状態を示す拡大図、（ｂ）は従来のトナー収容容器を折り畳んだ状態を示す拡大図。 画像形成装置本体側にトナー収容装置を備え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、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、トナーカートリッジは、同カートリッジに係合し、トナーカートリッジの一辺を開放するための開放用係合部を備えたトナー収容装置に着脱自在である。このトナーカートリッジは、所定の厚さを持つ部材で覆われトナーを収容する略四面体からなる収容部と、四面体の一辺を開放することで形成されるトナー補給用開口部と備え、一辺の開放後に開放した辺を底辺とした三角形の略中線の位置で折りたたみ可能とされている。さらに、トナーカートリッジは、略中線上に配置され、トナー収容装置に装着された状態で開放用係合部と係合可能な係合部を有している。このため、トナーカートリッジをトナー収容装置に収納すると、開放用係合部と容器側の係合部とが係合することで、収容部の一辺が開放されてトナー補給用開口部から内部のトナーを外部に排出することができ、トナーの漏れもなく、手間を要さず、使い勝手が良い。また、トナー補給後のトナー収容容器を、収容部を構成する部材の２枚分の厚みに圧縮できるので、トナー収容容器の圧縮効率を向上し、多数のトナー収容容器を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、図示しない制御部によって制御されて実行され、給紙ユニット４から給紙される記録材としての用紙Ｐに画像がプリントとされる。このため、これら構成部材は制御部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、表示部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、図示しない制御部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、制御部は、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の方向に開放して詰まった用紙を除去する。
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、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の周囲には、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Ｔ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、本実施形態では、プロセスカートリッジ１として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。しかし、プロセスカートリッジ１の構成は、一成分プロセス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が圧縮方向Ｘ１に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Ｘにずれていて、トナー補給時になり、図８に示すように、可動部１９５が圧縮方向Ｘ１に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、図示しないシール部材としての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と対面する部位には、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Ｘに進退可能に設けられていて、付勢手段としての圧縮コイルばね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。カバー圧縮部１９２２には、後述する開放用係合部２００との干渉を避けるための逃げ部１９２３が形成されている。逃げ部１９２３は、可動部１９５が圧縮方向Ｘ１に移動してトナーカートリッジ９を圧縮する過程で、開放用係合部２００が侵入して可動部１９５及びカバー圧縮部１９２２の移動の妨げにならないように機能する。このため、本実施形態において、逃げ部１９２３は移動方向Ｘに貫通する孔部として形成している。逃げ部１９２３を貫通した孔部とすると、製作過程での作業性がよい。逃げ部１９２３としては移動方向Ｘに必ずしも貫通している必要は無く、少なくとも可動部１９５が圧縮方向Ｘ１に移動する際に、開放用係合部２００が進入して両者の干渉による可動部１９５とカバー圧縮部１９２２の移動の妨げにならなければ良く、本体圧縮部１９４１側から戻り方向Ｘ２に凹んで窪み部であっても良い。

トナー収容装置１９０は、トナーカートリッジ９の一辺を開放するための開放用係合部２００を備えている。開放用係合部２００は、トナーカートリッジ９に形成された孔形状の係合部９９Ａ、９９Ｂに挿入して係合することで、トナーカートリッジ９の一辺を開放するものである。本実施形態の場合、可動部１９５が圧縮方向Ｘ１に移動して圧縮動作が開始し、トナーカートリッジ９が押されて圧縮方向Ｘ１に移動する際に、係合部９９Ａ、９９Ｂに開放用係合部２００が挿入し、挿入状態でトナーカートリッジ９が圧縮方向Ｘ１に移動することで、トナーカートリッジ９が開封される。

次にトナーカートリッジ９の構成について説明する。
本実施形態に係るトナーカートリッジ９は、図４、図５に示すように略四面体からなる収容部となるトナー収容部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、所定の厚さを持つ紙とポリエチレンのシート部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。トナーカートリッジ９の組み立てについては後述する。
下カバー１９２上に載置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によって圧縮方向Ｘ１に移動する際に、開放用係合部２００が係合部９９Ａ、９９Ｂに挿入し、開放用係合部２００が挿入された状態で圧縮方向Ｘ１に移動することで圧縮方向Ｘ１と交差する開放方向Ｙ（平面視において直交する方向）に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。符号９６、９７は、トナー収容部９１の側部を密着した密着部をそれぞれ示す。密着部９４〜９７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。接着部９６、９７は接着部９５と交差する（平面視において直交する）ように配置されている。本実施形態において、トナーカートリッジ９は接着部９６、９７が、開放方向Ｙに位置するように、トナーカートリッジ収容部１９内に収納される。

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。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接触部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。本実施形態において、中線Ｓ上には、密着部９６、９７が配置されている。

係合部９９Ａ、９９Ｂは、開放方向Ｙに位置する密着部９６、９７の下部に圧縮方向Ｘ１に貫通する孔形状として形成されている。これら係合部９９Ａ、９９Ｂは開放方向Ｙにおいて、その中心位置が同一となるように配置されている。すなわち、係合部９９Ａ、９９Ｂは、中線Ｓから伸びる面上（中線上）に配置され、下辺９２を開放する開放方向Ｙにそれぞれ１つずつ孔形状に形成されている。本実施形態において、開放方向Ｙにおけるトナー収容部９１の幅をＤ、係合部９９Ａ、９９Ｂ間の中心間隔をＣとする。このとき、トナー収容部９１が密閉状態のときは幅Ｄ＞中心間隔Ｃであり、トナー収容部９１の底辺９２が全開で開放されたときに、幅Ｄ≦中心間隔Ｃとなるように、トナーカートリッジ９は形成されている。係合部９９Ａ、９９Ｂの孔形状としては、真円、楕円、多角形のいずれであっても良く、開放用係合部の形状と同一の形状であるのが好ましい。

開放用係合部２００は、図６に示すように、可動部１９５の移動方向Ｘに延在する２本の棒状部材２０１、２０２で構成されている。棒状部材２０１、２０２は開放方向Ｙに水平に並んで配置されている。本実施形態では、棒状部材２０１、２０２を互いに個別な部材として構成しているので、棒状部分とは棒状部材２０１、２０２そのものである。しかし、棒状部材２０１、２０２が連結されて１部材として構成されている場合、連結されている部分以外の部位が棒状部分となる。棒状部材２０１、２０２は同一の大きさで、同一の断面形状とされている。棒状部材２０１、２０２の大きさは、トナーカートリッジ９の係合部９９A、９９Ｂ内に進入可能な大きさとされている。棒状部材２０１、２０２の断面形状は、係合部９９A、９９Ｂ内に進入できる断面形状であれば良く、真円、楕円、多角形の何れであっても良いが、係合部９９Ａ、９９Ｂとの摺動抵抗を考慮すると、接触面となる外周面が曲面となる真円又は楕円が好ましいといえる。

開放用係合部２００は、棒状部材２０１、２０２の一端２０１ａ、２０２ａが、プロセスカートリッジ本体１９４に固定されている。棒状部材２０１、２０２の一端２０１ａ、２０２ａをプロセスカートリッジ本体１９４に対して着脱可能にして、異なる形状やサイズのものと変更可能としてもよい。棒状部材２０１、２０２は、プロセスカートリッジ本体１９４の本体圧縮部１９４１から可動部１９５に向かって水平方向に延在されている。可動部１９５側に位置する棒状部材２０１、２０２の他端２０１ｂ、２０２ｂは、係合部９９Ａ、９９Ｂとの導入端とされている。棒状部材２０１、２０２は、他端２０１ｂ、２０２ｂと一端２０１ａ、２０２ａの間に傾斜部２０１ｃ、２０２ｃをそれぞれ有している。傾斜部２０１ｃ、２０２ｃは、他端２０１ｂ、２０２ｂから一端２０１ａ、２０２ａに向かって末広がりになるように形成されている。すなわち、傾斜部２０１ｃ、２０２ｃは、圧縮方向Ｘ１に向かって開放方向Ｙに末広がりになるように形成されている。
棒状部材２０１、２０２は、他端２０１ｂ、２０２ｂから傾斜部２０１ｃ、２０２ｃまでの区間Ｇ１と、一端２０１ａ、２０２ａから傾斜部２０１ｃ、２０２ｃまでの区間Ｇ３において、直線状であって互いに平行に配置されている。開放方向Ｙにおける、一端２０１ａ、２０２ａの中心間隔Ｅ１は、係合部９９Ａ、９９Ｂ間の中心間隔Ｃと同一とされている。開放方向Ｙにおける、他端２０１ｂ、２０２ｂの中心間隔Ｅ２は、中心間隔Ｅ１よりも大きく、かつ、トナー収容部９１の幅Ｄよりも大きく形成されている。
例えば、棒状部材２０１、２０２の中心間隔Ｅ１と係合部９９Ａ、９９Ｂ間の中心間隔Ｃを１５ｍｍ、トナー収容部９１の幅Ｄを５０ｍｍとしたとき、中心間隔Ｅ１は１５ｍｍ、中心間隔Ｅ２は、中心間隔Ｃ＋幅Ｄとなる６５ｍｍとしている。
棒状部材２０１、２０２は、区間Ｇ１と区間Ｇ３の間に位置する区間Ｇ２に位置する傾斜部２０１ｃ、２０２ｃが、棒状部材２０１、２０２の延在方向となる移動方向Ｘにおいて、中心間隔Ｃよりも開放方向Ｙに徐々に拡開するように形成されている。

このような構成のトナーカートリッジ９は、図４に示すように、プロセスカートリッジ１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７は、トナーカートリッジ収容部１９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。また、この状態では、係合部９９Ａ、９９Ｂと開放用係合部２００の棒状部材２０１、２０２の他端２０１ｂ、２０２ｂとは離れており、他端２０１ｂ、２０２ｂは係合部９９Ａ、９９Ｂに挿入されていない非係合状態となっている。
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８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、下カバー１９２上のトナーカートリッジ９も圧縮方向Ｘ１に移動し、その移動途中で係合部９９Ａ、９９Ｂに棒状部材２０１、２０２の他端２０１ｂ、２０２ｂが挿入する。可動部１９５の圧縮方向Ｘ１への移動が進むにつれてトナーカートリッジ９側の係合部９９Ａ、９９Ｂも棒状部材２０１、２０２の区間Ｇ１を圧縮方向Ｘ１に移動する。そして、図９に示すように、係合部９９Ａ、９９Ｂが区間Ｇ２に位置する傾斜部２０１ｃ、２０２ｃ上を移動すると、その移動に伴い、係合部９９Ａ、９９Ｂが徐々に開放方向Ｙに引っ張られ、底辺９２の密着部９５が剥がれて開放され開口部９３が形成されて開口する。つまり、傾斜部２０１ｃ、２０２ｃ上を係合部９９Ａ、９９Ｂが圧縮方向Ｘ１方向に移動することで、傾斜部２０１ｃ、２０２ｃによって、係合部９９Ａ、９９Ｂの中心間隔Ｃが徐々に大きくなるため、容易に底辺９２を開放して開口部９３を形成して開口することができる。

このとき水平方向（移動方向Ｘ）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、図８に示すように、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。
このため、係合部９９Ａ、９９Ｂ間の中心間隔Ｃを開き、底部９２を開放して開口部９３を開口する開放動作と連動して下カバー１９２が開放されるので、ユーザが下カバー１９２の開閉処理をする必要がなくなり操作性を向上する。
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８に示す補給状態から圧縮方向Ｘ１に更に移動すると、図１０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内に浸入する。このとき、係合部９９Ａ、９９Ｂが区間Ｇ２の傾斜部２０１ｃ、２０２ｃを移動することで、開口部９３が開放方向Ｙに向かって開口されるとともに、図１１に示すように区間Ｇ３に位置する直線上の一端２０１ａ、２０２ａに到達する。一端２０１ａ、２０２ａの間隔Ｅ２は、トナー収容部９１の幅Ｄと同一か大きく設定されているため、トナーカートリッジ９は係合部９９Ａ、９９Ｂが区間Ｂを移動することで、棒状部材２０１、２０２による開放動作と連動して２つに折り畳まれる。そして、折り畳まれたトナーカートリッジ９は、カバー圧縮部１９２２によってさらに圧縮方向Ｘ１に押されることで、本体圧縮部１９４１に押し付けられる。このため、棒状部材２０１，２０２による折り畳みが不十分な場合であっても、カバー圧縮部１９２２（可動体１９５）の移動により押しつぶすことができる。また、圧縮された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内に収納される。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。

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しながら開放用係合部２００の棒状部材２０１、２０２が係合部９９Ａ、９９Ｂに挿入することで開口部９３が開放される。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１２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上に載置して装着（セット）する。そして、可動体１９５を圧縮方向Ｘ１に移動させることで、新たにセットしたトナーカートリッジ９は、圧縮方向Ｘ１へ移動しながら、カバー圧縮部１９２２によって押されることで移動しながら開放用係合部２００の棒状部材２０１、２０２が係合部９９Ａ、９９Ｂに挿入することで底辺９２が開放されて開口部９３が開口され、トナー補給が行なわれる。補給後は圧縮されて圧縮トナーカートリッジ収容部１９６内に圧縮後のトナーカートリッジ９Ａとして収納される。

このように、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、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Ｘ１と逆方向となる戻り方向Ｘ２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。

図１３を用いてトナーカートリッジ９の組み立てについて説明する。図１３（ａ）は、トナーカートリッジ９の展開状態を示し、図１３（ｂ）は組み上がった状態を示す。トナーカートリッジ９を構成する１枚の長方形状のシート部材９００には、その全長を均等に２分割する分割線９０１を中心に、組み立て後に上下左右に接着部があり、中央部が略四面体となる形状を破線と一点差線で線対称に形成されている。本実施形態の場合、破線部を山折り、一点鎖線部を谷折りとている。シート部材９００の長手方向に位置する一端９０２と他端９０３の四隅には、組み立て後に係合部９９Ａ、９９Ｂとなる孔９０４Ａ、９０４Ｂと孔９０５Ａ、９０５Ｂが分割線９０１を中心に線対称に形成されている。
そして、シート部材９００の外側よりに形成した斜線で示す額縁状の密着領域９０４に接着剤を塗布し、例えば分割線９０１を中心に他端９０３を一端９０２側に折込み、破線部と一点鎖線部に沿ってシート部材９００を折り込んで組み立てる。すると、図１３（ｂ）に示すように、略四面体のトナー収納部９１を備え、その外側に接着部９４〜９７を有し、接着部９６、９７の下部に係合部９９Ａ、９９Ｂを備えたトナーカートリッジ９が形成される。そして、開口部９３を底辺とする三角形の中線Ｓとし、この中線Ｓに予め折り目をつけておく、もくしは継ぎ目にし、係合部９９Ａ、９９Ｂを配置することで、確実に中線Ｓでトナーカートリッジ９が折り畳まれ、圧縮効率を高くすることができる。

図１４（ａ）、図１４（ｂ）は、本実施形態に係るトナーカートリッジ９と従来のトナーカートリッジ９Ｂを示す。
図１４（ｂ）に示す従来のトナーカートリッジ９Ｂでは、下辺の開放後に、四面体における開放した下辺を底辺とした三角形の中線で折り畳み可能にしていないので、圧縮された際にトナー収容部９３１の内側に折り畳まれてしまい、トナーカートリッジ９Ｂを構成するシート部材の厚みｔの４枚分の厚さ４ｔとなってしまう。
しかし、図１４（ａ）に示す本実施形態に係るトナーカートリッジ９の場合、底辺９２の開放後に、四面体における開放した下辺９２を底辺とした三角形の中線Ｓで折り畳み可能にしている。このため、シート部材の厚みｔの２枚分の厚さ２ｔに圧縮することができ、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（圧縮トナーカートリッジ収容部１９７）内に収容することができる。

本実施形態において、トナーカートリッジ９には、三角形の中線Ｓの位置で折りたたみ可能であって、中線Ｓ上にトナー収容装置１９０に装着された状態で開放用係合部２００と係合可能な係合部９９Ａ、９９Ｂを有している。このため、トナーカートリッジ９をトナー収容装置１９０に収納し、開放用係合部２００と容器側の係合部９９Ａ、９９Ｂとが係合することで、トナー収容部９１の四面体の下辺９２が開放されて開口部９３が開口されて内部のトナーを排出することができるため、トナーの漏れもなく手間を要さず、使い勝手が良い。

本実施形態においては、係合部９９Ａ、９９Ｂは、開口部９３を開放する開放方向Ｙにそれぞれ形成されているので、係合部９９Ａ、９９Ｂを開放方向Ｙに引っ張ることで、容易に下辺９２を開放して開口部９３を開口することができる。また、本実施形態において、係合部９９Ａ、９９Ｂに係合する開放用係合部２００は、開放方向Ｙに位置し、孔形状の係合部９９Ａ、９９Ｂにそれぞれ挿入し、下辺９２を開放して開口部９３を開口する棒状部分２０１、２０２を備え、棒状部分の間隔が、棒状部分の延在方向において、係合部９９Ａ、９９Ｂ間の中心間隔Ｃよりも下辺９２の開口部９３の開放方向Ｙに徐々に拡開するように形成されているので、係合部９９Ａ、９９Ｂが延在方向に移動することで、開放方向Ｙに効率よく開口部９３を開口することができる。
なお、実施形態中、係合部９９Ａ、９９Ｂと棒状部材２０１，２０２は、密着部９５を境にして開放方向Ｙにそれぞれ１つずつ配設した構成しているが、係合部９９Ａ、９９Ｂと棒状部材２０１，２０２は１つずつに限定するものではなく、密着部９５を境にして開放方向Ｙにそれぞれ複数配設した構成であってもよい。

上述の実施形態では、プロセスカートリッジ１にトナーカートリッジ９を装着する形態を用いて説明したが、トナーカートリッジ９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１５に示すように装置本体１０１にトナーカートリッジ９を設置し、当該トナーカートリッジ９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、構成Ｚ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に構成Ｚ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 トナー収容容器
９Ａ 圧縮されたトナー収容容器
１８ トナー貯留部
１９ トナーカートリッジ収容部
９１ トナー収容部
９２ トナー収容部の一辺
９３ トナー補給用開口部
９９Ａ、９９Ｂ 係合部
１００ 画像形成装置
１０１ 装置本体
１９０ トナー収容装置
１９２ 下カバー（移動手段）
１９５ 可動体（移動手段、圧縮部）
１９７ 圧縮容器収容部
２００ 開放用係合部
２０１、２０２ 棒状部分
９００ シート材
１９２２ カバー圧縮部（圧縮部、移動手段）
１９４１ 本体圧縮部
Ｓ 中線
Ｔ トナー
Ｘ 延在方向（移動方向）
Ｙ 開放する方向
Ｅ１、Ｅ２ 棒状部分の間隔

特開平８−２７２２０４号公報

Claims (18)

1. トナー収容容器に係合し、前記トナー収容容器の一辺を開放するための開放用係合部を備えたトナー収容装置に装着されるトナー収容容器であり、
   所定の厚さを持つ部材で覆われトナーを収容する略四面体からなる収容部と、
   前記四面体の一辺を開放することで形成されるトナー補給用開口部を備え、
   前記一辺を開放後に、開放した辺を底辺とした三角形の略中線の位置で折りたたみ可能であり、
   前記中線上に配置され、前記トナー収容装置に装着された状態で前記開放用係合部と係合可能な係合部を有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、
   前記係合部は、少なくとも前記一辺を開放する方向にそれぞれ１つ以上形成された孔形状であるトナー収容容器。
3. 請求項１に記載のトナー収容容器が装着可能であり、装置本体から一体的に脱着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トナー収容装置に設けられ、前記トナー収容容器の略中線上に配置された係合部と係合し、前記トナー補給用開口部を開放する開放用係合部を有するプロセスカートリッジ。
4. 請求項３にプロセスカートリッジにおいて、
   前記トナー収容容器に当接して圧縮する圧縮部を有し、
   前記圧縮部は、前記開放用係合部の開放動作と連動して圧縮を行うプロセスカートリッジ。
5. 請求項２に記載のトナー収容容器が装着可能であり、装置本体から一体的に脱着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トナー収容装置に設けられ、前記トナー収容容器の略中線上に配置され、前記トナー収容容器の一辺を開放する方向にそれぞれ１つ以上形成された孔形状の係合部にそれぞれ挿入し、前記一辺を開放する棒状部分を備えた開放用係合部を有するプロセスカートリッジ。
6. 請求項５に記載のプロセスカートリッジにおいて、
   前記開放用係合部は、前記棒状部分の間隔が、前記棒状部分の延在方向において、前記孔形状の係合部間の中心間隔よりも前記一辺を開放する開放方向に徐々に拡開するように形成されているプロセスカートリッジ。
7. 請求項６に記載のプロセスカートリッジにおいて、
   前記トナー収容容器に当接して圧縮する圧縮部を有し、
   前記圧縮部は、前記トナー収容容器を前記開放用係合部の延在方向に移動させて圧縮するプロセスカートリッジ。
8. 請求項３、４または５記載のプロセスカートリッジにおいて、
   前記トナー補給用開口部と連通することでトナーが補給されるトナー貯留部と、
   前記トナー貯留部を覆い、前記開放用係合部の開放動作と連動して前記トナー貯留部を開放するシャッタ部材を有し、
   前記トナー補給用開口部を開放する動作と連動して前記シャッタ部材を開放するプロセスカートリッジ。
9. 請求項８に記載のプロセスカートリッジにおいて、
   前記トナー収容容器に当接して圧縮する圧縮部を有し、
   前記圧縮部と前記シャッタ部材を一体的に移動可能にしたプロセスカートリッジ。
10. 請求項３乃至９の何れか１項に記載のプロセスカートリッジを着脱自在に備えた画像形成装置。
11. 請求項１に記載のトナー収容容器を着脱自在とする画像形成装置であり、
    前記トナー収容容器を収納するトナー収容装置に設けられ、前記トナー収容容器の中線上に配置された係合部と係合し、前記トナー補給用開口部を開放する開放用係合部を有する画像形成装置。
12. 請求項１１に記載の画像形成装置において、
    前記トナー収容容器に当接して圧縮する圧縮部を有し、
    前記圧縮部は、前記開放用係合部の開放動作と連動して圧縮を行う画像形成装置。
13. 請求項２に記載のトナー収容容器を着脱自在とする画像形成装置であり、
    前記トナー収容容器を収納するトナー収容装置に設けられ、前記トナー収容容器の中線上に配置され、前記トナー収容容器の一辺を開放する方向にそれぞれ１つ以上形成された孔形状の係合部にそれぞれ挿入し、前記一辺を開放する棒状部分を備えた開放用係合部を有する画像形成装置。
14. 請求項１３に記載の画像形成装置において、
    前記開放用係合部は、前記棒状部分の間隔が、前記棒状部分の延在方向において、前記孔形状の係合部の間隔よりも前記一辺を開放する方向に徐々に拡開するように形成されている画像形成装置。
15. 請求項１４に記載の画像形成装置において、
    前記トナー収容容器に当接して圧縮する圧縮部を有し、
    前記圧縮部は、前記トナー収容容器を前記開放用係合部の延在方向に移動させて圧縮する画像形成装置。
16. 請求項１０乃至１５の何れか１項に記載の画像形成装置において、
    前記トナー補給用開口部と連通することでトナーが補給されるトナー貯留部と、
    前記トナー貯留部を覆い、前記開放用係合部の開放動作と連動して前記トナー貯留部を開放するシャッタ部材を有し、
    前記トナー補給用開口部を開放する動作と連動して前記シャッタ部材を開放する画像形成装置。
17. 請求項１６に記載のプロセスカートリッジにおいて、
    前記トナー収容容器に当接して圧縮する圧縮部を有し、
    前記圧縮部と前記シャッタ部材を一体的に移動可能にした画像形成装置。
18. 請求項１０乃至１７の何れか１項に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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