JP2022166667A - 回転可能なトナー容器と固定されたアジテータを備えるトナーカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置を使用する前に、トナー容器に収容されていたトナーを解して、長手方向の中央に寄せることにより、トナーの流動性を高める。
【解決手段】トナーカートリッジは、筒状を呈し、内面に螺旋状の凸部が形成されたトナー容器と、トナー容器の軸線が延びる方向である軸線方向の一端に形成されたトナー容器の開口を覆うキャップと、トナー容器の内部において軸線方向に沿って延在しており、トナー容器の内部に収容されたトナーを撹拌するアジテータと、を備え、アジテータは、軸線方向の一方側に位置する螺旋状の第１螺旋部と、軸線方向の他方側に位置する螺旋状の第２螺旋部と、を有し、第１螺旋部の巻回方向は、第２螺旋部の巻回方向の反対方向である。
【選択図】図４

Description

印刷媒体に画像を形成する画像形成装置は、トナーを収容するトナーカートリッジと現像装置とを備える。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。トナーカートリッジは、トナーを収容するトナー容器と、トナー容器に収容されたトナーが排出される排出口とを有する。

本明細書に開示された種々の例を実施するために使用することができる例示的な画像形成装置の概略図である。 例示的なトナーカートリッジを示す斜視図である。 例示的なトナーカートリッジの分解斜視図である。 例示的なトナーカートリッジの断面図である。 例示的なキャップを示す斜視図である。 例示的なトナーカートリッジの環状部材を示す斜視図である。 例示的なトナーカートリッジのトナー容器、キャップ、アジテータ及び環状部材を示す断面図である。 例示的なトナーカートリッジのトナー容器及び環状部材を拡大した斜視図である。 例示的なトナーカートリッジのトナー容器、キャップ、アジテータ及び環状部材を示す断面図である。 例示的なアジテータを示す斜視図である。 トナー容器の回転数と回転に伴うトルクとの関係を模式的に示すグラフである。

以下では、図面を参照しながら画像形成装置及びトナーカートリッジの例について説明する。図面の説明において同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率及び角度等は図面に記載のものに限定されない。また、図面には、必要に応じてＸＹＺ直交座標系が示される。

例示的な画像形成装置は、内面に螺旋状の凸部が形成された筒状のトナー容器を備える。トナー容器にはトナーが収容されており、例えば、トナー容器はトナー容器の軸線を中心として回転する。トナー容器が回転することによって収容されたトナーが内面の螺旋状の凸部によって撹拌される。トナー容器の軸線方向の一端にはキャップが取り付けられており、キャップはトナー容器の軸線方向の一端に形成された開口を覆う。

トナー容器の内部にはトナーを撹拌するアジテータが配置されており、アジテータはトナー容器の内部においてトナー容器の軸線方向に延在している。アジテータは、トナー容器の軸線方向の一方側に位置する螺旋状の第１螺旋部とトナー容器の軸線方向の他方側に位置する螺旋状の第２螺旋部とを有する。トナー容器の内部に第１螺旋部と第２螺旋部が配置されることにより、トナー容器の回転に伴って撹拌されるトナーが第１螺旋部及び第２螺旋部に当接するので、トナーをより効果的に撹拌することが可能となる。アジテータの第１螺旋部の巻回方向は第２螺旋部の巻回方向の反対方向である。

これにより、第１螺旋部によって撹拌されるトナーの搬送方向と第２螺旋部によって撹拌されるトナーの搬送方向とを互いに逆の方向とすることができる。従って、トナー容器の軸線方向の片側にトナーが固まっていたとしても、固まっていたトナーを解してトナーの供給不良が生じる可能性を低減させることができる。すなわち、第１螺旋部と第２螺旋部で互いに逆方向にトナーを搬送することにより、トナー容器の軸線方向の片側において固まっていたトナーをトナー容器の軸線方向の中央側に搬送することができる。

図１は、例示的な画像形成装置１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とを備える。画像形成装置１は排出経路７を更に備える。画像形成装置１は、排出経路７において搬送される記録媒体としての用紙５に画像を形成する。

一例として、用紙５は、カセット３の内部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によってピックアップされて排出経路７において搬送される。排出経路７において搬送される用紙５は、例えば、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には、例えば、トナーカートリッジ１００が収容される。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）を回転させる駆動装置を備えていてもよい。例示的なトナーカートリッジ１００は円筒状を呈する。カートリッジ区画２０が円筒状を呈していてもよい。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円筒形状を呈する。

像担持体３０は、静電潜像担持体又は感光体ドラムであってもよい。像担持体３０は、例えば、Ｙ方向に延在する円柱状を呈する。像担持体３０の外周面には、静電潜像が形成される。像担持体３０の外周面には、帯電ローラ３２が像担持体３０に対向するように配置されている。帯電ローラ３２は、像担持体３０の外周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てもよい。

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の外周面を、用紙５に形成する画像に応じて露光する。像担持体３０の外周面のうち露光装置４０によって露光された部分の電位が変化し、像担持体３０の外周面に静電潜像が形成される。例示的な露光装置４０は、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の外周面をレーザ光によって走査する。

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の外周面に形成された静電潜像を現像し、像担持体３０の外周面にトナー像を形成する。例えば、現像装置５０は、現像ローラ５２、供給オーガ５４、及び撹拌オーガ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。撹拌オーガ５６は、搬送路５１ａにおける現像剤を撹拌しながら現像剤を撹拌オーガ５６の軸線方向（例えば、図１の紙面に直交する方向）に沿って搬送する。撹拌オーガ５６の軸線方向の一端まで搬送された現像剤は、搬送路５１ａに隣接する搬送路５１ｂに入り込む。供給オーガ５４は、搬送路５１ｂにおける現像剤を供給オーガ５４の軸線方向に沿って搬送する。搬送路５１ｂにおいて搬送される現像剤は、現像ローラ５２によってピックアップされる。ピックアップされた現像剤のうちのトナーは、像担持体３０の静電潜像に現像される。

転写装置６０は転写ローラ６２を含む。転写ローラ６２は、例えば、像担持体３０の軸線と平行に延びる軸線を有する。転写ローラ６２の外周面と像担持体３０の外周面とは互いに接触し、転写ローラ６２及び像担持体３０の間に転写領域（転写ニップ領域）が形成される。転写ローラ６２は、像担持体３０の外周面に形成されたトナー像が用紙５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に残存するトナー（未転写トナー）を回収する。クリーニング装置７０は、例えば、ブレード７１及び回収オーガ７３を備える。一例として、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が像担持体３０の外周面に残存しているトナーを掻き取ることによって、クリーニング装置７０は像担持体３０からトナーを除去してトナーを回収する。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。

回収オーガ７３は、Ｙ方向に沿って延びる軸線を有する。回収オーガ７３は、当該軸線を中心として回転し、筐体７５に収容されたトナーを当該軸線が延びる軸線方向（Ｙ方向）に沿って搬送する。回収オーガ７３は、例えば、画像形成装置１の制御部からの制御信号に基づいて回転駆動する。

定着装置８０は、加熱及び加圧を行う定着ニップ領域に用紙５を通過させることによってトナー像を用紙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を加圧して回転駆動する加圧ローラ８４とを備える。定着装置８０の定着ニップ領域は加熱ローラ８２及び加圧ローラ８４の間に形成される。排出装置９０は、例えば、定着装置８０によってトナー像が定着された用紙５を画像形成装置１の外部に排出する排出ローラ９２，９４を備える。

図２は、例示的なトナーカートリッジ１００を示す斜視図である。図２に示されるように、トナーカートリッジ１００は、筒状のトナー容器１１０を備える。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用いられる。例えば、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。トナーカートリッジ１００は、例えば、画像形成装置１に対して取り替え可能とされている。

図３は、例示的なトナーカートリッジ１００の分解斜視図である。図２及び図３に示されるように、トナーカートリッジ１００は、長手方向Ｄ１に沿って延びる筒状のトナー容器１１０と、トナー容器１１０の長手方向Ｄ１の一端に形成された開口１１１を覆うキャップ１２０と、トナー容器１１０の内部に配置されるアジテータ１３０とを備える。例示的なトナーカートリッジ１００は、更に、キャップ１２０の内部に収容される圧縮バネ１４０と、環状部材１５０と、リング部材１６０と、インナーパドル１７０と、シール１８０と、シャッター１９０とを備える。

例示的なトナー容器１１０は、有底筒状を呈する。一例として、トナー容器１１０は有底円筒状を呈する。トナー容器１１０は、長手方向Ｄ１の一端に位置する開口１１１と、長手方向Ｄ１の他端に位置する底部１１２と、底部１１２から開口１１１に向かって延びる側部１１３と、側部１１３の底部１１２との反対側の端部に位置するフランジ部１１６とを備える。

例えば、側部１１３は、側部１１３の外周面１１３ｂにおいて螺旋状に延びる溝１１３ｃを有する。例えば、トナー容器１１０の溝１１３ｃは、底部１１２から開口１１１まで延びる第１螺旋溝１１３ｄと、開口１１１側のみに形成された第２螺旋溝１１３ｆとを含む。この場合、トナー容器１１０の底部１１２側には第１螺旋溝１１３ｄのみが形成されており、トナー容器１１０の開口１１１側には第１螺旋溝１１３ｄ及び第２螺旋溝１１３ｆが形成されている。すなわち、トナー容器１１０の底部１１２側には１条の溝１１３ｃ（第１螺旋溝１１３ｄ）が形成されており、トナー容器１１０の開口１１１側には２条の溝１１３ｃ（第１螺旋溝１１３ｄ及び第２螺旋溝１１３ｆ）が形成されている。例えば、第２螺旋溝１１３ｆの位相は、第１螺旋溝１１３ｄの位相に対して１８０°ずれている。

図４は、トナー容器１１０の径方向Ｄ２及び長手方向Ｄ１に延びる平面でトナーカートリッジ１００を切断したトナーカートリッジ１００の断面図である。図３及び図４に示されるように、溝１１３ｃが形成された部分のトナー容器１１０の内周側には、溝１１３ｃに対応する螺旋状の凸部１１４が形成されている。凸部１１４は、底部１１２から開口１１１まで延びる第１螺旋状突起１１４ｂと、開口１１１側のみに形成された第２螺旋状突起１１４ｃとを含んでいてもよい。第１螺旋状突起１１４ｂは第１螺旋溝１１３ｄに対応しており、第２螺旋状突起１１４ｃは第２螺旋溝１１３ｆに対応している。トナー容器１１０の開口１１１側において第１螺旋状突起１１４ｂ及び第２螺旋状突起１１４ｃが形成される場合、トナーの搬送力を高めて、トナー容器１１０からより確実にトナーを排出することができる。

底部１１２の内周には、例えば、アジテータ１３０の一端が挿入される穴１１２ｂが形成されている。穴１１２ｂに挿入されたアジテータ１３０はトナー容器１１０に対して軸線Ｌを中心として回転可能とされている。トナー容器１１０は、トナー容器１１０の軸線Ｌを中心として回転する。トナー容器１１０が内部にトナーを収容した状態で軸線Ｌを中心として回転することにより、トナー容器１１０の内部のトナーは凸部１１４に当接して撹拌されつつ開口１１１に向かうように搬送される。開口１１１まで搬送されたトナーはキャップ１２０を介してトナーカートリッジ１００の外部の現像装置５０に供給される。

キャップ１２０は、例えば、長手方向Ｄ１に沿って並ぶ段差１２０ｂを有する。一例として、キャップ１２０は、段差１２０ｂを含む段付き円筒状を呈する。段差１２０ｂの数は、例えば、複数である。図５は、キャップ１２０を拡大した斜視図である。図４及び図５に示されるように、例示的なキャップ１２０は、第１円筒部１２１と、第１円筒部１２１より直径が大きい第２円筒部１２２と、第２円筒部１２２よりも直径が大きい第３円筒部１２３とを有する。

例示的なキャップ１２０は、第３円筒部１２３の長手方向Ｄ１の一端に開口１２４を有する。開口１２４の内部には、トナー容器１１０の長手方向Ｄ１の端部が収容される。第３円筒部１２３の内周面１２３ｂには雌ねじ１２５が形成されている。雌ねじ１２５は、例えば、キャップ１２０の周方向Ｄ３に沿ってキャップ１２０を２周以上回るように延びている。

雌ねじ１２５は、周方向Ｄ３に沿って連続して延びていてもよいし、周方向Ｄ３において断続的に延びていてもよい。図５では、雌ねじ１２５が断続的に延びる例を示している。この例では、雌ねじ１２５は内周面１２３ｂから突出すると共に周方向Ｄ３に延在する複数の凸部１２５ｂを備える。複数の凸部１２５ｂが周方向Ｄ３に沿って並ぶことによって雌ねじ１２５が構成されている。

図３及び図５に例示されるように、キャップ１２０は、リング部材１６０が嵌合する嵌合部１２６を備える。一例として、キャップ１２０は複数の嵌合部１２６を備え、複数の嵌合部１２６はキャップ１２０の周方向Ｄ３に沿って並んでいる。例示的な嵌合部１２６は、リング部材１６０が入り込む部位を形成すると共に周方向Ｄ３に沿って並ぶ一対の凸部１２６ｂと、各凸部１２６ｂに長手方向Ｄ１に沿って並ぶＵ字状の貫通孔１２６ｃと、貫通孔１２６ｃの内側に位置する係止部１２６ｄとを有する。

例えば、凸部１２６ｂは第３円筒部１２３に形成されており、貫通孔１２６ｃ及び係止部１２６ｄは第２円筒部１２２に形成されている。係止部１２６ｄは貫通孔１２６ｃに囲まれた部位に形成されている。係止部１２６ｄは、例えば、キャップ１２０の径方向に撓む弾性を有する。一例として、係止部１２６ｄは、キャップ１２０の径方向の内側に突出する突起１２６ｆを有し、突起１２６ｆにリング部材１６０が係合する。

図３、図４及び図５に示されるように、例示的なリング部材１６０は、筒状部１６１と、筒状部１６１から径方向外側に突出する突出部１６２とを備える。筒状部１６１は、キャップ１２０の端面１２０ｆが接触する接触部１６１ｂと、筒状部１６１の径方向外側を向く外周面１６１ｃと、外周面１６１ｃから接触部１６１ｂの反対側に突出する係止部１６１ｄとを有する。係止部１６１ｄは、キャップ１２０の係止部１２６ｄに係止する部位である。例えば、リング部材１６０は複数（一例として４個）の係止部１６１ｄを有し、係止部１６１ｄの数は係止部１２６ｄの数と同一である。リング部材１６０は、係止部１６１ｄが係止部１２６ｄに係止することによってキャップ１２０に固定される。

キャップ１２０は、トナーを排出する排出口１２７を有する。排出口１２７は、例えば、キャップ１２０の底部１２０ｃに形成されている。一例として、排出口１２７は、第１円筒部１２１の内周に形成されている。例えば、排出口１２７は矩形状を呈する。トナー容器１１０において撹拌及び搬送されたトナーがキャップ１２０の排出口１２７を介してトナーカートリッジ１００の外部に排出される。

シャッター１９０は、例えば、排出口１２７の径方向Ｄ２の外側（一例として下側）に配置されている。例えば、シャッター１９０は、キャップ１２０において長手方向Ｄ１に突出する突出部１２０ｄに対してスライドすることによって排出口１２７を開閉する。シャッター１９０は、例えば、長手方向Ｄ１に沿ってスライドする。

図３に例示されるシャッター１９０は、排出口１２７を封止する封止部１９１と、封止部１９１を長手方向Ｄ１に沿ってスライドさせるスライド部１９２とを有する。一例として、封止部１９１は板状を呈し、封止部１９１の長手方向に沿って一対のスライド部１９２が設けられる。シャッター１９０は、各スライド部１９２が突出部１２０ｄに長手方向Ｄ１に沿って移動可能に支持された状態でキャップ１２０に取り付けられている。

キャップ１２０の底部１２０ｃには、アジテータ１３０の一端が固定される溝１２８が形成されている。溝１２８が形成された部分のキャップ１２０の外面は突出部１２９とされている。溝１２８はアジテータ１３０の端部の線状部１３１が固定される部位であり、溝１２８の幅は線状部１３１の幅と略同一である。例えば、溝１２８及び線状部１３１はキャップ１２０の径方向Ｄ２に沿って延在している。一例として、溝１２８は径方向Ｄ２に沿って延びる長円状を呈する。

図６及び図７に示されるように、一例としてのトナーカートリッジ１００は環状部材１５０を備える。環状部材１５０にはトナー容器１１０が固定される。環状部材１５０は、例えば、初期状態（一例として、画像形成装置１の使用前、又は画像形成装置１に対するトナーカートリッジ１００の交換直後等）においてキャップ１２０に螺合している。従って、トナー容器１１０及び環状部材１５０は、初期状態では、キャップ１２０に対して一方向にしか回転できないようになっている。但し、画像形成装置１の使用時（稼動時）には、トナー容器１１０はキャップ１２０に対して当該一方向の反対方向に回転する。

例示的な環状部材１５０は、円環状を呈する。環状部材１５０は、例えば、小径部１５１と大径部１５２とを備える。大径部１５２は、例えば、小径部１５１からフランジ状に拡径している。例えば、大径部１５２の外周面１５２ｂには雄ねじ１５５が形成されている。雄ねじ１５５は、例えば、環状部材１５０の周方向Ｄ４に沿って環状部材１５０を２周以上回るように延びている。雄ねじ１５５は、周方向Ｄ４に沿って連続して延びていてもよいし、周方向Ｄ４において断続的に延びていてもよい。図６の例では、雄ねじ１５５が連続的に延びる例を示している。

前述した初期状態において、環状部材１５０は、雄ねじ１５５がキャップ１２０の雌ねじ１２５に螺合することによってキャップ１２０に結合されている。しかしながら、トナーカートリッジ１００の使用時には、トナー容器１１０及び環状部材１５０がキャップ１２０に対して回転することによって雌ねじ１２５に対する雄ねじ１５５の螺合が解除されている（図９参照）。このとき、キャップ１２０に対してトナー容器１１０及び環状部材１５０が軸線Ｌ回りに双方向に回転可能とされる。

環状部材１５０は、例えば、キャップ１２０の内部においてトナー容器１１０に連結されている。トナー容器１１０は、例えば、環状部材１５０に嵌合する凸部及び凹部のいずれか一方を有し、環状部材１５０は当該一方が嵌合する凸部及び凹部の他方を有する。図６及び図８は、環状部材１５０が凹部１５３を有し、トナー容器１１０が凸部１１５を有する例を示している。

この例において、凹部１５３は、小径部１５１の端面１５１ｂから窪んでいる。凸部１１５は、トナー容器１１０の外周面からトナー容器１１０の径方向の外側に突出しており、環状部材１５０の径方向の内側から凹部１５３に嵌まり込んでいる。これにより、環状部材１５０は、例えば、トナー容器１１０と一体化されている。凹部１５３及び凸部１１５の数は、例えば、２であるが、特に限定されない。また、環状部材１５０が凸部を有し、当該凸部が嵌合する凹部をトナー容器１１０が有していてもよい。

図３及び図７に示されるように、例示的なトナーカートリッジ１００は、環状部材１５０を付勢する圧縮バネ１４０を備える。圧縮バネ１４０は、一例として、コイルバネである。しかしながら、圧縮バネ１４０の種類はコイルバネに限定されない。圧縮バネ１４０は、例えば、トナー容器１１０のフランジ部１１６と環状部材１５０との間に圧縮された状態で介在している。

例示的なトナーカートリッジ１００は、インナーパドル１７０を備える。インナーパドル１７０は、例えば、筒状（一例として円筒状）を呈する。インナーパドル１７０は、例えば、キャップ１２０の内部に設けられる。例示的なインナーパドル１７０は、筒状部１７１と、筒状部１７１の内周面に固定されている羽根部１７２とを備える。

筒状部１７１は、一例として、円筒状を呈する。インナーパドル１７０は、例えば、複数の羽根部１７２を備え、各羽根部１７２は板状を呈する。インナーパドル１７０は、例えば、トナー容器１１０と共に軸線Ｌを中心として回転し、インナーパドル１７０の回転に伴って羽根部１７２がトナーを撹拌する。羽根部１７２は、例えば、キャップ１２０（一例として第１円筒部１２１）の内部において排出口１２７の直上に位置する。これにより、羽根部１７２によって撹拌されたトナーが直ちに排出口１２７に入り込むので、排出口１２７におけるトナーの排出不良を抑制することができる。

トナーカートリッジ１００は、例えば、トナー容器１１０とキャップ１２０との間を封止するシール１８０を備える。シール１８０は、例えば、フランジ部１１６とキャップ１２０に形成された段差部１２０ｇとの間に配置されている。段差部１２０ｇは、例えば、第１円筒部１２１と第２円筒部１２２の間に形成されている。シール１８０は、インナーパドル１７０の径方向Ｄ２の外側に配置されていてもよい。

前述したように、初期状態では、トナー容器１１０に連結された環状部材１５０の雄ねじ１５５がキャップ１２０の雌ねじ１２５に螺合している。従って、トナー容器１１０は、一方向にのみ回転可能となっている。この状態でキャップ１２０に対してトナー容器１１０を当該一方向に回転させると、雌ねじ１２５に対する雄ねじ１５５の螺合が解除される。一例として、雌ねじ１２５及び雄ねじ１５５は周方向Ｄ３に沿って２周以上回るように延びている。この場合、キャップ１２０に対してトナー容器１１０を３周回転させると雌ねじ１２５に対する雄ねじ１５５の螺合が解除される。

図９に示されるように、キャップ１２０の雌ねじ１２５に対する雄ねじ１５５の螺合が解除されると、圧縮バネ１４０の付勢力によって環状部材１５０がトナー容器１１０（フランジ部１１６）から離間する方向に押し出される。圧縮バネ１４０の付勢力によって押し出された環状部材１５０は、例えば、リング部材１６０の接触部１６１ｂに接触する。環状部材１５０がトナー容器１１０から離間した状態において、トナー容器１１０は、当該一方向の反対方向に回転可能となって、画像形成装置１が使用可能状態となる。

図１０は、例示的なアジテータ１３０を示している。図１０に示されるように、アジテータ１３０は、長手方向Ｄ１の一方側に位置する第１螺旋部１３２と、長手方向Ｄ１の他方側に位置する第２螺旋部１３３と、第１螺旋部１３２及び第２螺旋部１３３を互いに接続する接続部１３４とを備える。

第１螺旋部１３２の少なくとも一部は、例えば、キャップ１２０に入り込む。一例として、第１螺旋部１３２は、前述した線状部１３１を端部に有し、線状部１３１がキャップ１２０の溝１２８に嵌まることによってアジテータ１３０がキャップ１２０に固定される。第２螺旋部１３３は、例えば、トナー容器１１０の底部１１２に入り込む部位である。第２螺旋部１３３は、一例として、第１線状部１３３ｂと、第１線状部１３３ｂの端部から軸線Ｌに沿って突出する第２線状部１３３ｃとを有する。

図４及び図１０に示されるように、第２螺旋部１３３は、例えば、底部１１２の穴１１２ｂに第２線状部１３３ｃが入り込むことによってトナー容器１１０に対して回転可能とされる。接続部１３４は、例えば、第１螺旋部１３２に接続される第１直線部１３４ｂと、第２螺旋部１３３に接続される第２直線部１３４ｃと、第１直線部１３４ｂ及び第２直線部１３４ｃを互いに接続する第３直線部１３４ｄとを有する。第１螺旋部１３２の巻回方向は、第２螺旋部１３３の巻回方向の反対方向である。第１螺旋部１３２は、長手方向Ｄ１に延在する軸線Ｌを中心として第１螺旋方向Ｒ１に旋回している。第２螺旋部１３３は、軸線Ｌを中心として、第１螺旋部１３２の第１螺旋方向Ｒ１の反対方向である第２螺旋方向Ｒ２に旋回している。

具体例として、線状部１３１側（キャップ１２０側）からアジテータ１３０を見たときに、第１螺旋部１３２は第１螺旋方向Ｒ１（一例として時計回り）に線状部材が巻回されて形成されており、第２螺旋部１３３は第２螺旋方向Ｒ２（一例として反時計回り）に線状部材が巻回されて形成されている。

図７に例示されるように、アジテータ１３０の螺旋の外径の最大値Ｍ１は、トナー容器１１０の内径の最大値Ｍ２の１／２以上且つ７／１０以下である。アジテータ１３０の外径の最大値Ｍ１がトナー容器１１０の内径の最大値Ｍ２の１／２以上であることにより、トナーを解す効果をより高めることができる。しかしながら、アジテータ１３０の螺旋の外径の最大値Ｍ１は、アジテータ１３０が凸部１１４に接触しない値であればよい。

例えば、アジテータ１３０の螺旋の外径の最大値をＭ１、トナー容器１１０の内径の最大値をＭ２、凸部１１４の高さを高さＭ３としたときに、以下の式（１）を満たしてもよい。
Ｍ２－４×Ｍ３＞Ｍ１＞（Ｍ２－２×Ｍ３）／２ ・・・（１）
式（１）を満たす場合、トナー容器１１０の内部のトナーを凸部１１４及びアジテータ１３０によってより効率よく撹拌させることができる。

図４に示されるように、軸線Ｌに対するアジテータ１３０（第２螺旋部１３３）の螺旋の傾斜角度θは、例えば、軸線Ｌに対する凸部１１４の螺旋の傾斜角度と同一である。第１螺旋部１３２の長手方向Ｄ１の長さ、及び第２螺旋部１３３の長手方向Ｄ１の長さは、一例として、アジテータ１３０の長手方向Ｄ１の長さの１／３程度である。アジテータ１３０（第１螺旋部１３２）は、キャップ１２０に入り込む部分に螺旋の外径が他の部分よりも小さい小径部１３０ｂを有していてもよい。凸部１１４は、キャップ１２０に入り込む部分に内径が他の凸部１１４の内径よりも小さい小径部１１４ｄを含んでいてもよい。アジテータ１３０の小径部１３０ｂとトナー容器１１０の凸部１１４の小径部１１４ｄとは、径方向Ｄ２に沿って互いに対向している。

以上、例示的な画像形成装置１及びトナーカートリッジ１００は、内面に螺旋状の凸部１１４が形成されたトナー容器１１０と、トナー容器１１０の長手方向Ｄ１の第１端１１０ｃに形成されたトナー容器１１０の開口１１１を覆うキャップ１２０と、を備える。トナー容器１１０は、長手方向Ｄ１の一端である第１端１１０ｃと、長手方向Ｄ１の他端である第２端１１０ｄとを有する。

例えば、トナーカートリッジ１００は、トナー容器１１０の内部に収容されたトナーを撹拌する。アジテータ１３０は、長手方向Ｄ１の一方側に位置する螺旋状の第１螺旋部１３２と、長手方向Ｄ１の他方側に位置する第２螺旋部１３３とを有し、第１螺旋部１３２の巻回方向は第２螺旋部１３３の巻回方向の反対方向である。

従って、トナー容器１１０がキャップ１２０に対して一方向に回転したときに、第１螺旋部１３２ではトナーが第２螺旋部１３３に向かって搬送され、第２螺旋部１３３ではトナーが第１螺旋部１３２に向かって搬送される。すなわち、第１螺旋部１３２及び第２螺旋部１３３がトナー容器１１０の内部のトナーをトナー容器１１０の長手方向Ｄ１の中央側に搬送する。よって、例えば未使用のトナーカートリッジ１００を長期間保管していて、トナー容器１１０の内部のトナーが偏った位置で固まっていたとしても、偏った位置で固まっているトナーをアジテータ１３０が解す。そして、アジテータ１３０によってトナー容器１１０の中央側にトナーを寄せてトナーの流動性を高めることができる。

具体例として、底部１１２を下方に向けてトナーカートリッジ１００を保管していたときには底部１１２側にトナーが固まることがある。この場合、トナーカートリッジ１００を使用する前にトナー容器１１０が一方向に回転することにより、底部１１２側で固まっていたトナーが第２螺旋部１３３によって解されながらキャップ１２０側に搬送される。従って、解されたトナーを長手方向Ｄ１の中央側に寄せてトナーの流動性を高めることができる。

別の例として、キャップ１２０を下方に向けてトナーカートリッジ１００を保管していたときにはキャップ１２０側にトナーが固まりうる。この場合、トナーカートリッジ１００を使用する前にトナー容器１１０が一方向に回転することにより、キャップ１２０側で固まっていたトナーが第１螺旋部１３２によって解されながらトナー容器１１０の底部１１２側に搬送される。従って、解されたトナーを長手方向Ｄ１の中央側に寄せてトナーの流動性を高めることができる。

更に別の例として、トナーカートリッジ１００を横にして（トナー容器１１０が水平方向に延びるようにして）保管していたときにはトナー容器１１０の径方向Ｄ２の下側にトナーが固まりうる。この場合も、トナーカートリッジ１００を使用する前にトナー容器１１０が一方向に回転することにより、径方向Ｄ２の下側で固まっていたトナーがアジテータ１３０に撹拌されて解される。そして、長手方向Ｄ１の端部に位置するトナーが第１螺旋部１３２及び第２螺旋部１３３によって長手方向Ｄ１の中央側に寄せられてトナーの流動性を高めることができる。

以上のように、画像形成装置１にトナーカートリッジ１００に装着して画像形成装置１を使用する前（稼動前）にトナー容器１１０が一方向に回転することにより、トナー容器１１０に収容されたトナーを解して長手方向Ｄ１の中央に寄せることができる。従って、たとえトナーが固まっていたとしても使用前にトナーを解してトナーの流動性が高い状態とすることができる。その結果、トナーカートリッジ１００から現像装置５０へのトナーの供給を効率よく行ってトナーの供給不良が生じることを抑制することができる。

図７及び図９に例示されるように、トナーカートリッジ１００は、キャップ１２０の内部においてトナー容器１１０に連結されており、外周面１５２ｂに雄ねじ１５５を有する環状部材１５０を備えてもよい。キャップ１２０は、雄ねじ１５５に螺合する雌ねじ１２５を有してもよい。環状部材１５０及びトナー容器１１０は、雄ねじ１５５が雌ねじ１２５に螺合しているときには一方向に回転可能とされていてもよい。そして、環状部材１５０及びトナー容器１１０は、当該螺合が解除されたときに当該一方向、及び当該一方向の反対方向に回転可能となってもよい。

この場合、例えば、トナーカートリッジ１００の使用前にトナー容器１１０が環状部材１５０を介してキャップ１２０に連結されており、トナー容器１１０はキャップ１２０に対して一方向にのみ回転可能とされている。従って、トナーカートリッジ１００の使用前にトナー容器１１０を当該一方向に回転させてトナーを解してトナーの流動性を高めることができる。よって、トナーの流動性が高い状態でトナーカートリッジ１００の使用を開始することができる。

雄ねじ１５５は環状部材１５０の周方向に沿って環状部材１５０を２周以上回るように延びており、雌ねじ１２５はキャップ１２０の周方向に沿ってキャップ１２０を２周以上回るように延びていてもよい。図１１は、トナー容器１１０の内部にトナーが収容された状態でアジテータ１３０が軸線Ｌを中心として回転したときにおける回転数と負荷トルクとの関係のグラフを示している。

図１１の測定では、トナーカートリッジ１００の内部のトナーを振動試験機によって締め固めた状態とし、その後、アジテータ１３０を回転させてアジテータ１３０に付与される負荷トルクを測定した。図１１に示されるように、トナーカートリッジ１００のトナーが固まった状態においてアジテータ１３０が回転すると、１回目の回転と比較して２回目の回転で負荷トルクを半分以下とすることができ、トナーの流動性を高める観点では２回目の回転で良好な結果を得られることが分かった。

従って、前述したように、雄ねじ１５５及び雌ねじ１２５が２周以上回るように延びている場合、３回転目で雌ねじ１２５に対する雄ねじ１５５の螺合を解除できるので、螺合が解除されるまでトナー容器１１０を一方向のみに強制的に回転させることができる。よって、例えば画像形成装置１にトナーカートリッジ１００が装着される前に強制的にトナーを撹拌してトナーの流動性を高めることができるので、トナーカートリッジ１００からのトナーの排出を効率よく行うことができる。

図７及び図９に示されるように、トナーカートリッジ１００は、環状部材１５０を付勢する圧縮バネ１４０を備えていてもよい。環状部材１５０は、雌ねじ１２５に対する雄ねじ１５５の螺合が解除されたときに圧縮バネ１４０によってキャップ１２０から離間するように付勢されてもよい。この場合、雌ねじ１２５に対する雄ねじ１５５の螺合が解除されたときに、キャップ１２０から環状部材１５０及びトナー容器１１０を圧縮バネ１４０によって速やかに離脱させることができる。

トナー容器１１０は、キャップ１２０の内部に位置するフランジ部１１６を有してもよい。圧縮バネ１４０は、フランジ部１１６と環状部材１５０との間に介在していてもよい。この場合、トナー容器１１０のフランジ部１１６を圧縮バネ１４０を当てる場所として有効利用することができる。

トナーカートリッジ１００は、キャップ１２０に連結されたリング部材１６０を備えていてもよい。リング部材１６０は、キャップ１２０から離間した環状部材１５０が接触する接触部１６１ｂを有してもよい。この場合、キャップ１２０に連結されたリング部材１６０の接触部１６１ｂにキャップ１２０から離脱した環状部材１５０を接触させることができる。

トナー容器１１０の一部がキャップ１２０の内部に入り込んでいてもよい。図８に示されるように、トナー容器１１０は、キャップ１２０の内部に入り込んだ部分に凸部１１５を有し、環状部材１５０は凸部１１５が嵌合する凹部１５３を有してもよい。トナー容器１１０及び環状部材１５０は、凹部１５３への凸部１１５の嵌合によって一体とされていてもよい。

図４に示されるように、キャップ１２０は、アジテータ１３０の第１螺旋部１３２が固定される溝１２８を有してもよい。トナー容器１１０は、アジテータ１３０の第２螺旋部１３３が挿入される穴１１２ｂを有し、穴１１２ｂに挿入された第２螺旋部１３３がトナー容器１１０に対して回転可能とされていてもよい。この場合、アジテータ１３０は、キャップ１２０に固定されると共にトナー容器１１０に対して回転可能とされている。従って、アジテータ１３０に対してトナー容器１１０が回転することによってトナーを撹拌することができる。

キャップ１２０は、トナー容器１１０に収容されているトナーを排出する排出口１２７を有してもよい。トナーカートリッジ１００は、排出口１２７を開閉するシャッター１９０を更に備えてもよい。トナーカートリッジ１００は、キャップ１２０の内部に配置されており、トナー容器１１０に収容されたトナーを撹拌するインナーパドル１７０を更に備えてもよい。

キャップ１２０は、第１円筒部１２１と、第１円筒部１２１よりも直径が大きい第２円筒部１２２と、第２円筒部１２２よりも直径が大きく且つ開口１２４が形成された第３円筒部１２３と、を有してもよい。トナー容器１１０の一部が第２円筒部１２２及び第３円筒部１２３の内部に入り込んでいてもよい。この場合、キャップ１２０を段付き円筒状として、キャップ１２０の内部の領域をトナーカートリッジ１００の各部品が配置される領域として有効利用することができる。

図７に示されるように、アジテータ１３０の螺旋の外径の最大値Ｍ１は、トナー容器１１０の内径の最大値Ｍ２の１／２以上且つ７／１０以下であってもよい。この場合、トナー容器１１０の凸部１１４へのアジテータ１３０の接触を回避すると共に、トナー容器１１０の内部のトナーをより効果的に撹拌することができる。

以上、本明細書において画像形成装置及びトナーカートリッジの種々の例について説明した。しかしながら、本明細書に記載の全ての側面、利点、及び特徴は、必ずしも、いずれかひとつの特定の例、実施形態又は実施例により達成される又は含まれるわけではないと理解されるべきである。実際、本明細書において様々な例を記載し示したが、他の例についても配置、及び詳細を変更することができることは明らかである。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変更、及び変形が請求される。

Claims (15)

1. 長手方向に延びており、前記長手方向の第１端に位置する開口、及び前記第１端の反対側に位置する第２端を有するトナー容器と、
   前記第１端の前記開口を覆うキャップと、
   前記トナー容器の内側において前記第１端から前記第２端まで延在するアジテータと、
   を備え、
   前記アジテータは、
   前記キャップに固定された第１螺旋部と、
   前記トナー容器の前記第２端に連結された第２螺旋部と、を有する、
   トナーカートリッジ。
2. 前記第１螺旋部は、前記長手方向に延在する軸を中心として第１螺旋方向に旋回している、
   請求項１に記載のトナーカートリッジ。
3. 前記第２螺旋部は、前記軸を中心として、前記第１螺旋部の前記第１螺旋方向の反対方向である第２螺旋方向に旋回している、
   請求項２に記載のトナーカートリッジ。
4. トナーを収容すると共に、長手方向に延びており、前記長手方向の第１端、及び前記第１端の反対側に位置する第２端を有するトナー容器と、
   前記第１端に位置する開口を覆うキャップと、
   前記トナー容器の前記第１端から前記第２端まで延びると共に、前記キャップに固定されており、前記トナー容器の回転に応じてトナーを撹拌するアジテータと、
   を備えるトナーカートリッジ。
5. 前記トナー容器の前記第１端に固定されており、前記キャップの雌ねじに螺合する雄ねじを有する環状部材を備える、
   請求項１に記載のトナーカートリッジ。
6. 前記環状部材及び前記トナー容器は、前記雄ねじが前記雌ねじに螺合しているときには一方向に回転可能とされており、前記螺合が解除されたときに前記一方向、及び前記一方向の反対方向に回転可能となる、
   請求項５に記載のトナーカートリッジ。
7. 前記雄ねじは前記環状部材の周方向に沿って前記環状部材を２周以上回るように延びており、前記雌ねじは前記キャップの周方向に沿って前記キャップを２周以上回るように延びている、
   請求項５に記載のトナーカートリッジ。
8. 前記環状部材を付勢する圧縮バネを備え、
   前記環状部材は、前記雌ねじに対する前記雄ねじの螺合が解除されたときに前記圧縮バネによって前記キャップから離間するように付勢される、
   請求項５に記載のトナーカートリッジ。
9. 前記トナー容器は、前記キャップの内部に位置するフランジ部を有し、
   前記圧縮バネは、前記フランジ部と前記環状部材との間に介在している、
   請求項８に記載のトナーカートリッジ。
10. 前記キャップに連結されたリング部材を備え、
    前記リング部材は、前記キャップから離間した前記環状部材が接触する接触部を有する、
    請求項５に記載のトナーカートリッジ。
11. 前記トナー容器の一部が前記キャップの内部に入り込んでおり、
    前記トナー容器は、前記キャップの内部に入り込んだ部分に凸部及び凹部のいずれか一方を有し、
    前記環状部材は、前記一方が嵌合する前記凸部及び凹部の他方を有し、
    前記トナー容器及び前記環状部材は、前記凹部への前記凸部の嵌合によって一体とされている、
    請求項５に記載のトナーカートリッジ。
12. 前記キャップは、前記アジテータが固定される溝を有する、
    請求項１に記載のトナーカートリッジ。
13. 前記トナー容器は、前記アジテータが挿入される穴を有し、
    前記穴に挿入された前記アジテータが前記トナー容器に対して回転可能とされている、
    請求項１に記載のトナーカートリッジ。
14. 前記キャップは、第１円筒部と、前記第１円筒部よりも直径が大きい第２円筒部と、前記第２円筒部よりも直径が大きく且つ前記開口が形成された第３円筒部と、を有し、
    前記トナー容器の一部が前記第２円筒部及び前記第３円筒部の内部に入り込んでいる、
    請求項１に記載のトナーカートリッジ。
15. 前記アジテータの螺旋の外径の最大値は、前記トナー容器の内径の最大値の１／２以上且つ７／１０以下である、
    請求項１に記載のトナーカートリッジ。

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