JP2022018458A - トナーを排出するキャップを有するトナーカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】トナー供給量の時間変動は小さいことが好ましい。
【解決手段】トナーカートリッジは、軸方向の一端を形成する閉塞端と閉塞端に対向する開口端とを有し、軸方向に沿った回転軸を中心として回転可能なトナー容器と、トナー容器の開口端を覆うキャップであって、開口端を介してトナー容器からトナーを受け取る内部空間を形成しており、内部空間からトナーを排出するポートを含む内筒１２６、内筒を囲み、ポートを介してトナーを受け取る外筒１２２、及び、外筒に形成され、現像装置にトナーを供給する排出口１２３ａを有するキャップと、を備える。
【選択図】図７

Description

一部の画像形成システムでは、トナーカートリッジから現像装置にトナーが供給される。例えば、トナーカートリッジのトナー排出口は、現像装置のトナー供給口の鉛直方向上側に配置されている。トナー排出口から排出されるトナーは、鉛直下向きに落下することによって、現像装置のトナー供給口に供給される。

一例における画像形成装置の構成を示す概略図である。 一例におけるトナーカートリッジを示す斜視図である。 一例におけるトナーカートリッジを示す分解斜視図である。 トナーカートリッジにおけるキャップの一例を示す斜視図である。 トナーカートリッジにおけるパドル装置の一例を示す斜視図である。 キャップ及びパドル装置を説明するための図であり、図２のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図である。 キャップ及びパドル装置を説明するための図であり、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図である。 キャップ及びパドル装置を説明するための図であり、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面斜視図である。

以下、図面を参照して、画像形成システムにおけるトナーカートリッジの一例について説明する。画像形成システムは、レーザプリンタ等の画像形成装置であってもよく、画像形成装置等に用いられる現像装置であってもよい。本開示では、画像形成システムが画像形成装置である場合について説明する。なお、図面に基づいて説明するにあたり、同一の要素又は同一の機能を有する類似する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。図面には必要に応じてＸＹＺ直交座標系が示される。

図１は、一例における画像形成装置の構成を示す概略図である。画像形成装置１は、カートリッジ区画２０と、像担持体３０と、露光装置４０と、現像装置５０と、転写装置６０と、クリーニング装置７０と、定着装置８０と、排出装置９０と、を備えている。画像形成装置１は、搬送経路７上を搬送される記録媒体としての用紙５に画像を形成する。一例において、用紙５は、カセット３内において積層された状態で収容されている。用紙５は、ピックアップローラ１１によりピックアップされて搬送経路７に搬送される。搬送経路７上に搬送された用紙５は、分離ローラ１２によって１枚に単離される。単離された用紙５は、レジストローラ１３によって、所定のタイミングで後述の転写領域に搬送される。

カートリッジ区画２０は、トナーカートリッジ１００（図２参照）を収容する。一例のカートリッジ区画２０は、収容されたトナーカートリッジ１００のトナー容器１１０（図２参照）を回転可能に支持する。カートリッジ区画２０は、収容されたトナー容器１１０を回転させる駆動装置を有していてよい。一例のトナーカートリッジ１００は、一方向を長手方向とする略円筒形状をなしている。そのため、カートリッジ区画２０は、略円筒形状をなしていてもよい。図１の例では、カートリッジ区画２０は、Ｙ方向を長手方向とする略円筒形状をなしている。

像担持体３０は、静電潜像担持体、感光体ドラム等とも呼ばれる。像担持体３０は、Ｙ方向を軸方向とする円柱状をなしている。像担持体３０の周面には、静電潜像が形成される。図示のとおり、像担持体３０の周上には、帯電ローラ３２が設けられている。帯電ローラ３２は、像担持体３０の表面を所定の電位に均一に帯電させる。帯電ローラ３２は、像担持体３０の回転に追従して回転し得る。

露光装置４０は、帯電ローラ３２によって帯電した像担持体３０の表面を、用紙５に形成する画像に応じて露光する。これにより、像担持体３０の周面のうち露光装置４０により露光された部分の電位が変化し、像担持体３０の周面に静電潜像が形成される。一例の露光装置４０は、例えばレーザ光源から出力されるレーザ光をポリゴンミラーで反射することによって、像担持体３０の周面をレーザ光で走査する。

現像装置５０は、トナーカートリッジ１００から供給されたトナーによって像担持体３０の表面に形成された静電潜像を現像し、像担持体３０の表面にトナー像を生成する。一例の現像装置５０は、現像ローラ５２、供給オーガ（スクリューコンベア）５４、及び、撹拌オーガ（スクリューコンベア）５６を備える。

現像ローラ５２、供給オーガ５４、及び、撹拌オーガ５６は、筐体５１に収容されている。筐体５１には、撹拌オーガ５６が配置される搬送路５１ａと、供給オーガ５４が配置される搬送路５１ｂとが形成されている。現像ローラ５２は、搬送路５１ｂにおいて供給オーガ５４よりも高い位置に配置されている。現像ローラ５２の周方向の一部は、筐体５１から露出している。現像ローラ５２、供給オーガ５４、及び、撹拌オーガ５６は、制御装置からの制御信号に基づいて、駆動装置によって回転駆動される。

撹拌オーガ５６、供給オーガ５４及び現像ローラ５２は、それぞれの構成部材に対応する互いに平行な軸線を有する。筐体５１には、キャリアとトナーとを含む現像剤が充填されている。撹拌オーガ５６は、搬送路５１ａ内の現像剤を撹拌しながら軸線方向に搬送する。撹拌オーガ５６の一端まで搬送された現像剤は、所定の機構により搬送路５１ａに隣接した搬送路５１ｂに搬送される。供給オーガ５４は、搬送路５１ｂ内の現像剤を軸線方向に沿って搬送する。搬送路５１ｂを搬送される現像剤は、現像ローラ５２にピックアップされる。ピックアップされた現像剤に含まれるトナーは、像担持体３０の静電潜像に供給される。

なお、一例の現像装置５０には、現像剤中のトナー濃度を計測するセンサが設けられている。例えば、センサによって、トナー濃度が低下していると判定された場合、制御装置は、現像装置５０にトナーが供給されるように、トナーカートリッジ１００を制御する。トナーカートリッジ１００から排出されるトナーは、現像装置５０に形成された供給口から搬送路５１ａに供給される。

転写装置６０は、転写ローラ６２を含む。転写ローラ６２は、像担持体３０の軸線と平行な軸線を有している。転写ローラ６２の周面と像担持体３０の周面とは、互いに接触することで、転写領域（ニップ領域）を形成している。転写ローラ６２は、像担持体３０の表面に形成されたトナー像が用紙５に電気的に転写されるように、転写領域に搬送された用紙５に電界（転写電界）を印加する。トナー像は、転写ローラ６２の作用によって、転写領域に搬送された用紙５に転写される。

クリーニング装置７０は、像担持体３０上に形成されたトナー像が用紙５に転写された後に、像担持体３０上に残存する未転写トナーを回収する。クリーニング装置７０は、ブレード７１及び回収オーガ（スクリューコンベア）７３を備える。一例において、回収オーガ７３は、筐体７５に形成された搬送路７６に収容されている。ブレード７１は、像担持体３０の外周面に残存するトナー（未転写トナー）を掻き取ることによって、外周面から未転写トナーを除去する。ブレード７１は、像担持体３０の外周面に接触するように、筐体７５に固定されている。

掻き取られた未転写トナーは、筐体７５内に収容される。回収オーガ７３は、Ｙ方向に沿った軸線周りに回転して、筐体７５内に収容された未転写トナーをＹ方向に搬送する。搬送された未転写トナーは、例えば図示しない回収ボックスに収容されてもよい。回収オーガ７３は、制御装置からの制御信号に基づいて、駆動装置によって回転駆動される。

定着装置８０は、加熱及び加圧する定着ニップ領域に用紙５を通過させることで、像担持体３０から用紙５に転写されたトナー像を用紙５に定着させる。定着装置８０は、用紙５を加熱する加熱ローラ８２と、加熱ローラ８２を押圧して回転駆動する加圧ローラ８４と、を備えている。加熱ローラ８２及び加圧ローラ８４は円筒状に形成されており、加熱ローラ８２は内部にハロゲンランプ等の熱源を備えている。定着ニップ領域は、加熱ローラ８２と加圧ローラ８４との間に形成される。

排出装置９０は、定着装置８０によりトナー像が定着された用紙５を装置外へ排出するための排出ローラ９２，９４を備えている。

続いて、図１に示す画像形成装置１による印刷工程について説明する。画像形成装置１に被記録画像の画像信号が入力されると、画像形成装置１の制御装置は、ピックアップローラ１１を回転させて、カセット３に積層された用紙５をピックアップして搬送する。そして、帯電ローラ３２によって、像担持体３０の表面が所定の電位に均一に帯電される（帯電工程）。その後、受信した画像信号に基づいて、露光装置４０が像担持体３０の表面にレーザ光を照射して、像担持体３０の表面に静電潜像が形成される（露光工程）。

現像装置５０は、像担持体３０に形成された静電潜像を現像し、像担持体３０の表面にトナー像を形成する（現像工程）。形成されたトナー像は、像担持体３０と転写ローラ６２とが対向する転写領域において、像担持体３０から用紙５に転写される。

トナー像が転写された用紙５は、定着装置８０へ搬送される。そして、定着装置８０は、用紙５が定着ニップ領域を通過する際に、トナー像を用紙５へ溶融定着させる（定着工程）。その後、用紙５は、排出装置９０によって画像形成装置１の外部へ排出される。

続いて、トナーカートリッジ１００の詳細について説明する。図２は、一例におけるトナーカートリッジを示す斜視図である。図３は、一例におけるトナーカートリッジを示す分解斜視図である。図４は、トナーカートリッジにおけるキャップの一例を示す斜視図である。図５は、トナーカートリッジにおけるパドル装置の一例を示す斜視図である。図６は、キャップ及びパドル装置を説明するための図であり、図１のＶＩ－ＶＩ線に沿った断面図である。図７は、キャップ及びパドル装置を説明するための図であり、図６のＶＩＩ－ＶＩＩ線に沿った断面図である。図８は、キャップ及びパドル装置を説明するための図であり、図７のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線に沿った断面斜視図である。トナーカートリッジ１００は、画像形成装置１の現像装置５０にトナーを供給するために利用される。

一例のトナーカートリッジ１００は、取り替え式となっており、画像形成装置１に形成されたカートリッジ区画２０に装填される。図３に示すように、トナーカートリッジ１００は、トナー容器１１０と、キャップ１２０と、パドル装置１４０とを有している。トナー容器１１０は、一方向（図示例ではＹ方向）を長手方向として延在する略筒状をなしている。トナー容器１１０は、長手方向に沿った軸方向の一端を形成する閉塞端１１０ａと、閉塞端１１０ａに対向する開口端１１０ｂと、閉塞端１１０ａと開口端１１０ｂとを接続する周壁１１１と、を有する。以下の説明において、特に断りがない限り、軸方向とはトナー容器１１０の軸方向（図示例ではＹ方向）を基準とする。なお、構成要素の説明にあたっては、軸方向において開口端１１０ｂから閉塞端１１０ａに向かう方向の先端を一端とし、閉塞端１１０ａから開口端１１０ｂに向かう方向の先端を他端として説明する場合がある。

トナー容器１１０は、軸方向に沿った回転軸を中心として回転可能となっている。トナー容器１１０の開口端１１０ｂには、円環板状のフランジ１１２が開口部を囲むように形成されている。フランジ１１２の内周には、径方向の内側に向かって突出する突起１１３が形成されている。図示例では、一対の突起１１３が互いに向かい合った位置に形成されている。

周壁１１１には、閉塞端１１０ａから開口端１１０ｂにわたって、螺旋状の溝１１１ａが形成されている。そのため、周壁１１１の内周面には、螺旋状に連続する凸部１１１ｂが溝１１１ａによって形成される（図６参照）。また、長手方向における中央よりも開口端１１０ｂ側には、溝１１１ａのピッチ間に螺旋状の溝１１１ｃが形成されている。長手方向における中央よりも開口端１１０ｂ側では、螺旋状に連続する凸部１１１ｂに加えて、溝１１１ｃによって形成される螺旋状の凸部１１１ｄが形成されている（図６参照）。

長手方向に沿った軸線を中心としてトナー容器１１０が回転した場合、トナー容器１１０に収容されたトナーは、凸部１１１ｂ及び凸部１１１ｄの作用によって軸方向に沿って移動し得る。図２に矢印で示した方向にトナー容器１１０が回転した場合、トナーは閉塞端１１０ａ側から開口端１１０ｂ側に向かって移動し得る。なお、一例においては、画像形成装置１のカートリッジ区画２０内にトナー容器１１０を回転動作させるための駆動装置が設けられていてよい。例えば、駆動装置は、閉塞端１１０ａに係合して、トナー容器１１０を回転させてもよい。

キャップ１２０は、トナー容器１１０の開口端１１０ｂを覆う部材である。図４に示すように、キャップ１２０は、閉塞壁１２１と、周壁（外筒）１２２と、内筒１２６とを含んでいる。閉塞壁１２１は、キャップ１２０の軸方向（Ｙ方向）の他端を形成しており、例えば円形の板状をなしている。

内筒１２６は、開口端１１０ｂを介してトナー容器１１０からトナーを受け取る内部空間１２０ａを形成している。内筒１２６は、円筒状をなしており、閉塞壁１２１の壁面からトナー容器１１０に向かって延在している。軸方向から見たとき、閉塞壁１２１の中心と内筒１２６の中心とは互いに一致していてよい。内筒１２６の直径は、閉塞壁１２１の直径よりも小さい。内筒１２６には、トナー容器１１０から搬送されたトナーを内部空間１２０ａの外に排出するポート１２６ａが形成されている。ポート１２６ａは、内筒１２６の内外を連通するように内筒１２６に形成されている。図示例のポート１２６ａは、トナーカートリッジ１００が画像形成装置１に装着されたときに、軸方向から見て、内筒１２６の下端（すなわち６時の位置）に形成されている。一例のポート１２６ａは、内筒１２６の一部に形成された窓状をなす開口である。

周壁１２２は、内筒１２６を周方向に囲んでおり、ポート１２６ａを介して内筒１２６からトナーを受け取る。周壁１２２は、閉塞壁１２１の周縁から軸方向の一端側に延在しており、円筒状をなしている。周壁１２２は、閉塞壁１２１に近い基端壁１２３と、基端壁１２３よりも閉塞壁１２１から遠い先端壁１２５とを含んでいる。基端壁１２３及び先端壁１２５は、いずれも円筒状をなしている。先端壁１２５の内径は、基端壁１２３の内径及びフランジ１１２の外径よりも大きい。基端壁１２３の内径は、フランジ１１２の外径よりも小さい。基端壁１２３と先端壁１２５とは、閉塞壁１２１と平行な円環板状の段部１２４によって接続されている。トナーカートリッジ１００において、段部１２４は、フランジ１１２に対向する対向面を形成する。一例の先端壁１２５は、段部１２４の外縁から軸方向の一端側に延在するだけでなく、軸方向の他端側にも延在している。軸方向の他端側に延在する先端壁１２５によって、段部１２４の周縁に係合溝１２４ａが形成される。

周壁１２２には排出通路１２７が形成されている。排出通路１２７は、周壁１２２によって形成される内側空間１２０Ｓと現像装置５０に形成されたトナーの供給口５９とを接続する。供給口５９は、筐体５１に形成された開口であってもよい。例えば、供給口５９は、撹拌オーガ５６の上方であって、Ｙ方向の端部に位置している。一例の排出通路１２７は、断面矩形状をなす筒状を呈しており、基端壁１２３に形成された排出口１２３ａに接続されている。一例の排出口１２３ａは、トナーカートリッジ１００が画像形成装置１に装着され状態で、基端壁１２３の下端を０度としたときに、トナーカートリッジ１００の回転方向に３０度～９０度の範囲に形成されている。そのため、軸方向から見たときに、ポート１２６ａと排出口１２３ａとは周方向に互いにズレている。なお、Ｙ方向において、ポート１２６ａの位置と排出口１２３ａの位置とは互いに重複しており、一例として、ポート１２６ａは、Ｙ方向において排出口１２３ａの範囲に収まっている。

排出通路１２７の出口１２７ａは、トナーカートリッジ１００が画像形成装置１に装填されたときに、周壁１２２の内側空間１２０Ｓから水平方向（Ｘ方向）にオフセットしている。すなわち、軸方向から見たとき、一例の排出通路１２７の出口１２７ａは、水平方向において基端壁１２３が形成されている範囲１２３Ｈの外側に位置している。また、排出通路１２７の出口１２７ａは、トナーカートリッジ１００が画像形成装置１に装着されたときに、基端壁１２３の内側空間１２０Ｓの下端よりも下方に位置している。このような構成により、排出通路１２７は、排出口１２３ａから斜め下向きに延在している。図示例では、排出通路１２７は一定の斜度をもって傾斜している。

排出通路１２７の出口１２７ａには、出口１２７ａを開閉するためのシャッター１２８が設けられている。シャッター１２８は、トナーカートリッジ１００の長手方向に摺動することによって、出口１２７ａの開閉を行なう。図示例では、出口１２７ａの位置にシャッター１２８が係合されるガイドレール１２８ａが形成されている。ガイドレール１２８ａの下面には、ウレタン樹脂等を材料とするスポンジ等の弾性部材によって形成される緩衝材１２８ｂが配置されている。緩衝材１２８ｂには、出口１２７ａに対応する開口１２８ｃが形成されている。また、緩衝材１２８ｂは、ガイドレール１２８ａに沿って配置されている。緩衝材１２８ｂは、両面接着テープ、接着剤等の接着部材によってガイドレール１２８ａに接着されており、ガイドレール１２８ａとシャッター１２８とによって挟持されている。例えば、トナーカートリッジ１００がカートリッジ区画２０に装填される際、現像装置５０の筐体５１のエッジにシャッター１２８が当接することによって、シャッター１２８が開けられてもよい。

キャップ１２０は、リング状の連結部材１５０によって、トナー容器１１０に連結されている。一例の連結部材１５０は、円筒状をなす円筒部１５１と、円筒部１５１の軸方向の一端から径方向の内側に延在する円環板状の係合板１５２と、円筒部１５１から軸方向の他端に突出した複数の係合爪１５３とを含む。係合板１５２の内径はトナー容器１１０の周壁の外径よりも大きく、トナー容器１１０のフランジ１１２の外径よりも小さい。複数の係合爪１５３は、円筒部１５１の周方向に等間隔で互いに離間している。図示例において、係合爪１５３は、４つ設けられている。一例において、キャップ１２０とトナー容器１１０とは、連結部材１５０の係合板１５２がトナー容器１１０のフランジ１１２に係合し、連結部材１５０の係合爪１５３がキャップ１２０の係合溝１２４ａに係合することによって、互いに係合される。

一例では、トナー容器１１０のフランジ１１２とキャップ１２０の段部１２４との間にリング部材１６０が配置されている。リング部材１６０の外径は、先端壁１２５の内径よりも小さく、基端壁１２３の内径よりも大きい。リング部材１６０の内径は、例えば、基端壁１２３の内径と略同じであってよい。リング部材１６０は、両面接着テープ、接着剤等の接着部材によって例えば段部１２４に接着されている。リング部材１６０は、ウレタン樹脂等を材料とするスポンジ等の弾性部材によって形成されている。キャップ１２０がトナー容器１１０に係合されている状態では、リング部材１６０は、段部１２４とフランジ１１２とによって軸方向に挟持されている。すなわち、キャップ１２０は、トナー容器１１０の開口端１１０ｂを密閉した状態で、トナー容器１１０を回転可能に支持する。

パドル装置１４０は、トナー容器１１０の開口端１１０ｂまで搬送されたトナーをキャップ１２０の排出口に向かって周方向に搬送する。パドル装置１４０は、円筒状のベース１４１と、ベース１４１に設けられた内パドル１４３及び外パドル１４５とを含む。

ベース１４１には、軸方向の一端側の縁部に切欠状の係合溝１４１ａが形成されている。一例では、一対の係合溝１４１ａが、ベース１４１の周方向において互いに対向する位置に形成されている。ベース１４１は、軸方向の一端側がトナー容器１１０の内側に位置し、軸方向の他端側がキャップ１２０の周壁１２２の内側に位置するように、配置される。ベース１４１の外径は、トナー容器１１０のフランジ１１２の内径と略同じであってよい。ベース１４１の係合溝１４１ａには、トナー容器１１０に形成された一対の突起１１３が嵌合される。これにより、トナー容器１１０に対するパドル装置１４０の回転が規制される。すなわち、トナー容器１１０が回転した場合、パドル装置１４０も回転する。なお、トナー容器１１０に対するパドル装置１４０の回転の規制は、接着等の他の手段によって実現されてもよい。

内パドルは１４３、板状をなしており、キャップ１２０の内筒１２６の内部空間１２０ａに延在する。図示例では、複数（図示例では４つ）の内パドル１４３が周方向に等間隔で設けられている。一例の内パドル１４３は、ベース１４１の内周面から径方向の内側に向かって延在する基端部分１４３ａと、基端部分１４３ａから内筒１２６の内部空間１２０ａに向かって延在する先端部分１４３ｂとを含む。先端部分１４３ｂにおいて軸方向の他端は、閉塞壁１２１から離間している。また、径方向において、先端部分１４３ｂの外縁は、内筒１２６の内周面から離間している。なお、内筒１２６の内周面と先端部分１４３ｂの外縁との間の距離は、内パドル１４３によって搬送したいトナー量に応じて任意に決定されてよい。

内パドル１４３は、回転軸に対して角度をもって配置されている。一例において、内パドル１４３は、軸方向の他端側がトナー搬送時におけるトナー容器１１０の回転方向後方に向かって傾くように形成されている。これにより、内パドル１４３の回転に伴って、トナーは、周方向に搬送されるとともに、軸方向の他端側に搬送される。

外パドル１４５は、板状をなしており、キャップ１２０の内筒１２６と周壁１２２との間の中間空間１２０ｂに延在する。図示例では、複数（図示例では４つ）の外パドル１４５が周方向に等間隔で設けられている。一例において、軸方向から見たときに、内パドル１４３の位置と外パドル１４５の位置とは、周方向に互いにズレている。例えば、内パドル１４３と外パドル１４５とは、周方向に等間隔で設けられてもよい。

一例の外パドル１４５は、ベース１４１の内周側と外周側とにわたって延在する基端部分１４５ａと、基端部分１４５ａから中間空間１２０ｂに向かって延在する先端部分１４５ｂとを含む。先端部分１４５ｂにおいて軸方向の他端は、閉塞壁１２１から離間している。また、径方向において、先端部分１４５ｂの外縁は、内筒１２６の内周面から離間している。外パドル１４５は、径方向に対して傾斜している。一例において、外パドル１４５は、径方向の外側がトナー搬送時におけるトナー容器１１０の回転方向後方に向かって傾くように形成されている。

外パドル１４５には、平板状を有する可撓性のフィルム１４７が設けられている。例えば、フィルム１４７は、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）樹脂、ウレタンゴム等からなる矩形平板状の弾性フィルムであってもよい。フィルム１４７がＰＥＴ樹脂によって形成される場合、フィルム１４７の厚さは０．０７５ｍｍから０．１２５ｍｍ程度であってよく、フィルム１４７がウレタンゴムによって形成される場合、フィルム１４７の厚さは０．１ｍｍから０．３ｍｍ程度であってよい。

例えば、フィルム１４７は、先端部分１４５ｂにおける回転方向前方側の側面１４５ｃに接着されており、先端部分１４５ｂから径方向の外側に突出している。図７に示すように、フィルム１４７は、周壁１２２の基端壁１２３の内周面に当接することにより、回転方向後方に向かって湾曲している。軸方向において、フィルム１４７は、基端壁１２３の排出口１２３ａが形成されている範囲１２３Ｈに収まっている。パドル装置１４０の回転によってフィルム１４７が排出口１２３ａの位置に移動した場合、フィルム１４７の先端は基端壁１２３の内周面から離間する。これにより、フィルム１４７は、弾性力によって平板状に復元する。

続いて、トナーカートリッジ１００の動作について説明する。トナーカートリッジ１００は、カートリッジ区画２０に装填される。このとき、トナーカートリッジ１００の出口１２７ａに設けられたシャッター１２８がスライドされ、トナーカートリッジの出口１２７ａと現像装置５０の供給口５９とが接続される。

トナーカートリッジ１００から現像装置５０にトナーが供給される場合、カートリッジ区画２０内の駆動装置によってトナー容器１１０が回転される。トナー容器１１０が回転されると、凸部１１１ｂの作用によって、トナー容器１１０内のトナーは、開口端１１０ｂへと搬送される。さらにトナーは、開口端１１０ｂに装着されたパドル装置１４０の内パドルの作用により、トナー容器１１０の開口端１１０ｂからキャップの内筒の内部空間に搬送される。

内筒１２６の内部空間１２０ａに搬送されたトナーは、内パドル１４３の作用により、内筒１２６の内周面に沿って周方向に搬送される。内パドル１４３がポート１２６ａ上を通過するときに、内パドル１４３によって搬送されるトナーの一部がポート１２６ａから排出される。排出されたトナーは、中間空間１２０ｂにおいて外パドル１４５によって周方向に搬送される。中間空間１２０ｂのトナーは、外パドル１４５が排出口１２３ａの位置に到達したときに、フィルム１４７の作用によって、排出口１２３ａから接線方向に跳ね飛ばされる。これにより、トナーは、排出通路１２７の出口１２７ａから現像装置５０内に供給される。

以上説明したように、一例のトナーカートリッジ１００は、トナー容器１１０とキャップ１２０とを有する。トナー容器１１０は、軸方向の一端を形成する閉塞端１１０ａと閉塞端１１０ａに対向する開口端１１０ｂとを有する。トナー容器１１０は、軸方向に沿った回転軸を中心として回転可能である。キャップ１２０は、トナー容器１１０の開口端１１０ｂを覆う。キャップ１２０は、内筒１２６と、内筒１２６を囲む周壁１２２と、周壁１２２に形成された排出口１２３ａとを含む。内筒１２６は、開口端１１０ｂを介してトナー容器１１０からトナーを受け取る内部空間１２０ａを形成している。内筒１２６は、内部空間１２０ａからトナーを排出するポート１２６ａを含む。周壁１２２は、ポート１２６ａを介して内筒１２６からトナーを受け取る。排出口１２３ａは、現像装置５０にトナーを供給する。

トナーカートリッジ１００から現像装置５０にトナーを供給する場合、トナー供給量の時間変動は小さいことが好ましい。すなわち、トナーが安定的に供給されることが好ましい。しかしながら、トナー容器１１０の開口端１１０ｂから排出されるトナーの量は、例えば、トナー容器１１０内におけるトナーの残量、収容されるトナーの偏り方などの原因によって変動し得る。

上記のトナーカートリッジ１００では、トナー容器１１０から供給されるトナーが、一旦キャップ１２０の内筒１２６内に供給され、内筒１２６に形成されたポート１２６ａから周壁１２２内に供給され、さらに、周壁１２２の排出口１２３ａから現像装置５０に供給される。この場合、トナー容器１１０から内筒１２６に供給されるトナーの量に変動が生じたとしても、内筒１２６に形成されたポート１２６ａによって、内筒１２６から周壁１２２内に移動するトナー量が調整される。したがって、排出口１２３ａから現像装置５０に供給されるトナーの量の変動を抑制できる。

一例のトナーカートリッジ１００では、軸方向から見たときに、ポート１２６ａと排出口１２３ａとは周方向に互いにズレている。この構成では、ポート１２６ａから排出されるトナーは、内筒１２６と周壁１２２との間の中間空間１２０ｂにおいて、周壁１２２の内周面上に一時的に留まり、その後、周壁１２２の排出口１２３ａから排出される。これにより、排出されるトナー量の変動を一層抑制できる。

一例のトナーカートリッジ１００では、軸方向において、ポート１２６ａの位置と排出口１２３ａの位置とは互いに重複している。この構成では、ポート１２６ａから排出されたトナーを軸方向に移動させることなく、周方向に移動させるだけで排出口１２３ａから排出することができる。

一例のトナーカートリッジ１００では、ポート１２６ａは、内筒１２６に形成された開口である。この構成では、ポート１２６ａから排出されるトナーの軸方向の位置のズレを抑制できる。すなわち、ポート１２６ａから排出されるトナーは、軸方向においてポート１２６ａが形成されている範囲に排出される。また、開口の大きさに応じて、排出されるトナー量を容易に調整することができる。

一例のトナーカートリッジ１００は、トナー容器１１０の開口端１１０ｂに装着され、トナー容器１１０の回転に伴って回転し、トナー容器１１０の開口端１１０ｂから排出されるトナーを周方向に搬送するパドル装置１４０を備える。この構成では、トナーの排出口１２３ａを周方向にずらすことができるので、排出通路の配置及び設計の自由度が高まる。

一例のトナーカートリッジ１００では、パドル装置１４０は、キャップ１２０の内筒１２６の内部空間１２０ａに延在する内パドル１４３を含む。この構成では、内筒１２６内でトナーが攪拌されるので、ポート１２６ａから排出されるトナー量の変動が抑制され得る。

一例のトナーカートリッジ１００では、パドル装置１４０は、内筒１２６と周壁１２２との間の中間空間１２０ｂに延在する外パドルを含む。この構成では、周壁１２２内でトナーが攪拌されるので、排出口１２３ａから排出されるトナー量の変動が抑制され得る。

一例のトナーカートリッジ１００では、排出口１２３ａは、トナーカートリッジ１００が画像形成装置１に装着されたときに、周壁１２２の下端を０度としたときに、パドル装置１４０の回転方向に向かって３０度～９０度の範囲に形成されている。この構成では、外パドル１４５によって搬送されたトナーが排出口１２３ａから側方に排出されやすい。

一例のトナーカートリッジ１００では、軸方向から見たときに、内パドル１４３の位置と外パドル１４５の位置とが、周方向に互いにズレている。この構成では、ポート１２６ａからのトナーの排出と、ポート１２６ａから排出されたトナーの外パドル１４５による搬送との間に時間差を生じさせることができる。これにより、内パドル１４３及び外パドル１４５がそれぞれの役割を確実に果たすことができ、トナーの排出量を安定させることができる。なお、図示例のように、同数の内パドル１４３及び外パドル１４５が等間隔で配置されている場合、内パドル１４３がポート１２６ａの上を通過してから、外パドル１４５がポート１２６ａの下を通過するまでの時間が一定であるため、トナーの排出量が安定化し得る。

一例のトナーカートリッジ１００では、内パドル１４３は、回転軸に対して角度をもって配置されている。この構成では、内パドル１４３によってトナーを軸方向に移動させることができる。軸方向の他端側がトナー搬送時におけるトナー容器１１０の回転方向後方に向かって傾くように内パドル１４３を形成することにより、開口端１１０ｂから排出されるトナーを軸方向の他端側に搬送することができる。

一例のトナーカートリッジ１００では、外パドル１４５には、径方向の外側に突出し、基端壁１２３の内周面に当接する可撓性のフィルム１４７が設けられている。この構成では、基端壁１２３の内周面を摺擦するフィルム１４７によって、基端壁１２３内のトナーを効率よく周方向に搬送することができる。

一例のトナーカートリッジ１００では、軸方向において、フィルム１４７は、周壁１２２の排出口１２３ａが形成されている範囲に収まっている。この構成では、周方向において排出口１２３ａの位置にフィルム１４７が到達した際に、フィルム１４７の弾性力が解放される。すなわち、フィルム１４７は、基端壁１２３の内周面に当接して湾曲した状態から、元々の形状である平板状に復元する。このときのフィルム１４７の動きによって、フィルム１４７に搬送されていたトナーは、接線方向に跳ね飛ばされ得る。この場合、排出通路１２７内にトナーが堆積することが抑制され得る。

一例のトナーカートリッジ１００では、外パドル１４５は、軸方向から見たときに、径方向に対して傾斜して配置されている。この構成では、径方向に沿って外パドル１４５が設けらる構成に比べて、フィルム１４７を長くすることが容易となる。径方向に長いフィルム１４７を用いることにより、排出口１２３ａからトナーを効率よく跳ね飛ばすことができる。

一例のトナーカートリッジ１００では、キャップ１２０は、トナー容器１１０からのトナーを収容する内側空間１２０Ｓを画成する周壁１２２、及び、周壁１２２に接続され、現像装置５０にトナーを供給するするための排出通路１２７を含む。排出通路１２７は、トナーカートリッジ１００が画像形成装置１に装着されたときに、キャップ１２０の内側空間１２０Ｓから水平方向にオフセットした出口１２７ａを含む。この構成では、現像装置５０のトナーの供給口５９がトナーカートリッジ１００の回転軸の真下から水平方向にずれて配置されていても、安定してトナーを供給することができる。

排出通路１２７の出口１２７ａは、トナーカートリッジ１００が画像形成装置１に装着されたときに、キャップ１２０の内側空間１２０Ｓの下端よりも下方に位置している。この構成では、トナーカートリッジ１００と現像装置５０との位置関係をより自由に設計することができる。

以上、本明細書に記載の全ての側面、利点及び特徴が、必ずしも、いずれか一つの特定の例及び実施形態によって達成される又は含まれるわけではないことは理解されたい。実際、本明細書において様々な例を示したが、これらの例の配置及び詳細を修正することができることは明らかである。以上のように、ここに請求される保護主題の精神及び範囲に包含される全ての修正及び変形を請求する。

例えば、画像形成装置１に一つのトナーカートリッジのみが装填される例を示したが、複数のトナートリッジが画像形成装置に形成された複数のカートリッジ区画にそれぞれ装填されてもよい。

内パドル１４３及び外パドル１４５をそれぞれ４個ずつ備えたパドル装置１４０を例示したが、パドル装置１４０が備える内パドル１４３及び外パドル１４５の数は、３個以下又は５個以上であってもよい。

また、ポート１２６ａが内筒１２６に形成された窓（開口）である例を示したが、ポート１２６ａは内部空間１２０ａのトナーを中間空間１２０ｂに移動可能な構成であればよい。例えば、ポートは、内筒に形成されたスリット、切欠き等であってもよい。

Claims (15)

1. 画像形成装置の現像装置に用いられるトナーカートリッジであって、
   軸方向の一端を形成する閉塞端と前記閉塞端に対向する開口端とを有し、前記軸方向に沿った回転軸を中心として回転可能なトナー容器と、
   前記トナー容器の前記開口端を覆うキャップであって、
   前記開口端を介して前記トナー容器からトナーを受け取る内部空間を形成しており、前記内部空間から前記トナーを排出するポートを含む内筒、
   前記内筒を囲み、前記ポートを介して前記トナーを受け取る外筒、及び、
   前記外筒に形成され、前記現像装置にトナーを供給する排出口、を有する前記キャップと、
   を備える、トナーカートリッジ。
2. 前記軸方向から見たときに、前記ポートと前記排出口は周方向に互いにズレている、請求項１に記載のトナーカートリッジ。
3. 前記軸方向において、前記ポートの位置と前記排出口の位置とは互いに重複している、請求項１に記載のトナーカートリッジ。
4. 前記ポートは、前記内筒に形成された開口である、請求項１に記載のトナーカートリッジ。
5. 前記トナー容器の開口端に装着され、前記トナー容器の回転に伴って回転し、前記トナー容器の前記開口端から排出される前記トナーを周方向に搬送するパドル装置をさらに備える、請求項１に記載のトナーカートリッジ。
6. 前記パドル装置は、前記キャップの前記内筒の前記内部空間に延在する内パドルを含む、請求項５に記載のトナーカートリッジ。
7. 前記パドル装置は、前記内筒と前記外筒との間の中間空間に延在する外パドルを含む、請求項５に記載のトナーカートリッジ。
8. 前記排出口は、前記トナーカートリッジが前記画像形成装置に装着されたときに、前記外筒の下端を０度としたときに、パドル装置の回転方向に向かって３０度～９０度の範囲に形成されている、請求項１に記載のトナーカートリッジ。
9. 前記パドル装置は、前記内筒と前記外筒との間の中間空間に延在する外パドルを含み、
   前記軸方向から見たときに、前記内パドルの位置と前記外パドルの位置とは、周方向に互いにズレている、請求項６に記載のトナーカートリッジ。
10. 前記内パドルは、前記回転軸に対して角度をもって配置されている、請求項６に記載のトナーカートリッジ。
11. 前記外パドルは、前記軸方向から見たときに、径方向に対して傾斜して配置されている、請求項７に記載のトナーカートリッジ。
12. 前記外パドルには、径方向の外側に突出し、前記外筒の内周に当接する可撓性のフィルムが設けられている、請求項７に記載のトナーカートリッジ。
13. 前記軸方向において、前記フィルムは、前記外筒の排出口が形成されている範囲に収まっている、請求項１２に記載のトナーカートリッジ。
14. 画像形成装置の現像装置に用いられるトナーカートリッジであって、
    閉塞端と前記閉塞端に対向する開口端とを有するトナー容器と、
    前記トナー容器の開口端を覆うキャップであって、
    前記トナー容器からのトナーを収容する内側空間を画成する周壁、及び、
    前記周壁に接続され、前記現像装置にトナーを供給するするための排出通路であって、前記トナーカートリッジが前記画像形成装置に装着されたときに、前記キャップの内側空間から水平方向にオフセットした出口を含む前記排出通路を有する前記キャップと、
    を備える、トナーカートリッジ。
15. 前記排出通路の出口は、前記トナーカートリッジが前記画像形成装置に装着されたときに、前記キャップの内側空間の下端よりも下方に位置している、請求項１４に記載のトナーカートリッジ。

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