JP2023067067A - 断面積を低減させる障壁部材を備えるトナーカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】トナー容器から効率よくトナーを排出する。【解決手段】一態様のトナーカートリッジは、長手方向に延びており、第１端及び第２端を形成し、トナーを収容する収容空間を形成する筒状のトナー容器を備え、前記第１端において前記トナーを排出する排出口と、前記第１端及び前記第２端の間に設けられており、前記排出口に前記トナーを搬送する搬送部と、前記搬送部及び前記排出口の間における前記排出口から離隔した位置に設けられ、前記長手方向に直交する断面における前記トナー容器の前記収容空間の断面積を低減させる障壁部材と、を備える。【選択図】図１０

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及び現像装置の断面図である。 例示的なトナーカートリッジの断面図である。 例示的なトナーカートリッジの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トナー搬送制御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搬送制御部材及びトナー容器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搬送制御部材を示す斜視図である。 例示的なトナー容器、キャップ、トナー搬送制御部材及び障壁部材を示す断面図である。 例示的なトナー搬送制御部材及び障壁部材を示す断面図である。 例示的な障壁部材を示す断面図である。 図１１の障壁部材が配置されたトナーカートリッジにおけるトナー供給量の時系列変化を示すグラフである。 障壁部材が配置されたトナーカートリッジにおけるトナー供給量の時系列変化を示すグラフである。 例示的な障壁部材の配置態様を示す断面図である。 図１４の障壁部材が配置されたトナーカートリッジにおけるトナー供給量の時系列変化を示すグラフである。 例示的な障壁部材の配置態様を示す断面図である。 図１６の障壁部材が配置されたトナーカートリッジにおけるトナー供給量の時系列変化を示すグラフである。 障壁部材が配置されたトナーカートリッジにおけるトナー供給量の時系列変化を示すグラフである。 トナーを収容する収容空間における断面積低減率と補給量のばらつきとの関係の例を示すグラフである。 トナーを収容する収容空間における断面積低減率とトナー補給量との関係の例を示すグラフである。 トナーを収容する収容空間における断面積低減率と補給量のばらつきとの関係の例をトナー容器の径ごとに示すグラフである。 トナーを収容する収容空間における断面積低減率とトナー補給量との関係の例をトナー容器の径ごとに示すグラフである。 変形例に係る障壁部材を示す断面図である。 変形例に係る障壁部材を示す断面図である。 変形例に係る障壁部材を示す断面図である。 変形例に係る障壁部材を示す断面図である。

以下では、図面を参照しながら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。

例示的なトナーカートリッジは画像形成装置に取り付けられる。トナーカートリッジはトナーを収容する収容空間が形成された筒状のトナー容器を備える。トナー容器は、長手方向に沿って延在する。トナー容器は、当該長手方向の一端である第１端、及び当該長手方向の他端である第２端を有する。例示的なトナー容器は、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搬送される。

トナー容器の内面には搬送部が設けられており、トナー容器の回転に伴って当該搬送部がトナーを搬送する。トナーカートリッジの第１端には、トナーカートリッジからトナーを排出するための排出口が形成されている。搬送部は、収容空間にあるトナーを排出口に搬送する。一例として、搬送部は、トナー容器の内面に形成された螺旋状の凸部である。搬送部と排出口の間には、収容空間の断面を低減させる障壁部材が設けられる。

障壁部材は、長手方向における搬送部と排出口との間における排出口から離隔した位置に設けられる。障壁部材は、長手方向に直交する断面における収容空間の断面積を低減させる。障壁部材が収容空間の断面積を低減させることにより、搬送部から排出口に移動するトナーの供給量が調整され、排出口からトナー容器の外部機器へのトナーの供給量を安定させることができる。例えば、排出口には画像形成装置の現像装置が接続されており、障壁部材によって現像装置へのトナーの供給量を安定させることができる。

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１及び図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。一例として、トナー容器１１０は、円筒状を呈する。例えば、トナー容器１１０の外径は５２ｍｍ以上且つ８８ｍｍ以下である。この場合、トナー容器１１０の外径を適切な大きさとすることができる。

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。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、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２及び図３に示されるように、トナー容器１１０は、トナーを収容する収容空間１１０ｆを形成する。トナーカートリッジ１００は、トナーカートリッジ１００の長手方向Ｄ１の第１端１１０ｃを構成するキャップ１２０と、リング部材１６０と、トナー搬送制御部材１７０と、現像装置５０に接続する接続部１９０とを有する。

接続部１９０は、排出口１２７に隣接している。トナーカートリッジ１００は、現像装置５０の開口５１ｃに排出口１２７を接続する接続部１９０を備える。この場合、接続部１９０を介してトナーカートリッジ１００が直接現像装置５０に接続される。

上記のように、トナーカートリッジ１００は、現像装置５０に直接接続されている。「直接接続」とは、トナーカートリッジ１００及び現像装置５０以外の部品を介することなく、トナーカートリッジ１００が現像装置５０に接続されていることを示している。一例として、現像装置５０は筐体５１を貫通する開口５１ｃを有し、開口５１ｃは現像装置５０の内部におけるトナーの搬送路５１ａに連通する。

排出口１２７は、例えば、接続部１９０によって開閉される。一例として、接続部１９０は、長手方向Ｄ１に移動して排出口１２７を開閉するシャッタである。この場合、接続部１９０の長手方向Ｄ１へのスライド移動によって排出口１２７を容易に開閉することができる。

トナーカートリッジ１００のトナーは、排出口１２７及び開口５１ｃを介して現像装置５０に供給される。すなわち、トナーカートリッジ１００の収容空間１１０ｆに収容されたトナーは、排出口１２７及び開口５１ｃを介して現像装置５０の搬送路５１ａに供給される。

図４は、例示的なトナーカートリッジ１００を示す断面図である。図２～図４に示されるように、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、トナーカートリッジ１００の長手方向Ｄ１の第２端１１０ｄ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とは反対側の端部に位置するフランジ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。

例えば、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搬送部１１４が形成されている。搬送部１１４はトナー容器１１０の内部においてトナー容器１１０の径方向Ｄ２の内側に突出している凸部である。搬送部１１４は、トナー容器１１０の内部に形成された螺旋突起である。

搬送部１１４は、第１端１１０ｃ及び第２端１１０ｄの間の収容空間１１０ｆの内壁に沿って形成されている。搬送部１１４は、トナー容器１１０の回転に伴って排出口１２７にトナーを搬送する螺旋突起である。この場合、螺旋突起という簡易な構成でトナーを排出口１２７に搬送することができる。

搬送部１１４は、トナー容器１１０の底部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の双方が形成される場合、トナーの搬送力を高めてトナー容器１１０からより効率よくトナーを排出することができる。

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の内部のトナーは搬送部１１４に当接して開口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、径方向Ｄ２に沿って延びる段差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。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よりも直径が大きい第２円筒部１２２とを有する。

例示的なキャップ１２０は、第２円筒部１２２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。キャップ１２０は、リング部材１６０が嵌合する係止部１２６を備える。一例として、キャップ１２０は複数の係止部１２６を備え、複数の係止部１２６はキャップ１２０の周方向Ｄ３に沿って並んでいる。例示的な係止部１２６は、第２円筒部１２２の第１円筒部１２１側の端部において長手方向Ｄ１に窪む凹部によって形成されている。

図４、図６及び図７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から筒状部１６１の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、接触部１６１ｂの反対側を向く外周面１６１ｃと、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１２６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１２６の数と同一である。リング部材１６０は、係止部１６１ｄが係止部１２６に係止することによってキャップ１２０に固定される。

図３に示されるように、例えば、トナーカートリッジ１００の排出口１２７はキャップ１２０に形成されている。一例として、排出口１２７は、第１円筒部１２１の周面に形成されている。例えば、排出口１２７は矩形状を呈する。トナー容器１１０において搬送されたトナーは、例えば、キャップ１２０の排出口１２７を介して現像装置５０に供給される。

接続部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、図２に示されるように、接続部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。

図２に例示される接続部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が並んでいる。接続部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。

例示的なトナーカートリッジ１００は、トナー搬送制御部材１７０を備える。図４、図７及び図８に示されるように、トナー搬送制御部材１７０は、長手方向Ｄ１において排出口１２７に届く位置まで延在する。すなわち、トナー搬送制御部材１７０の一部の長手方向Ｄ１の位置が排出口１２７の長手方向Ｄ１の位置と一致する。トナー搬送制御部材１７０は、例えば、筒状（一例として円筒状）を呈する。トナー搬送制御部材１７０は、例えば、キャップ１２０の内部に設けられる。

例示的なトナー搬送制御部材１７０は、筒状部１７１と、筒状部１７１から筒状部１７１の内側に突出する羽根部１７２とを有する。羽根部１７２は、筒状部１７１から筒状部１７１の内側に突出すると共に、筒状部１７１から筒状部１７１の軸線方向に突出する。羽根部１７２は筒状部１７１の内周面に固定されている。例えば、トナー搬送制御部材１７０は、更に、羽根部１７２に固定されている搬送フィルム１７３を備える。

筒状部１７１は、一例として、円筒状を呈する。トナー搬送制御部材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。トナー搬送制御部材１７０は、例えば、トナー容器１１０と共に回転し、トナー搬送制御部材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（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。

例えば、搬送フィルム１７３は、羽根部１７２の径方向（軸線Ｌに接近及び離間する方向）の外側に突出するように羽根部１７２に貼り付けられている。搬送フィルム１７３は、羽根部１７２における筒状部１７１から軸線方向に突出した部分に貼り付けられている。搬送フィルム１７３の径方向外側の端部は、羽根部１７２の径方向外側の端部よりも突出している。

従って、搬送フィルム１７３がキャップ１２０の内面に接触することによってキャップ１２０の内面に付着したトナーを掻き落とすことが可能となる。搬送フィルム１７３は、例えば、ＰＥＴ（Poly Ethylene Terephthalate）樹脂又はウレタンゴムによって構成されている。一例として、搬送フィルム１７３は、矩形平板状の弾性フィルムであってもよい。

トナーカートリッジ１００は、例えば、第１端１１０ｃにおいてトナー容器１１０の開口１１１を覆うキャップ１２０と、キャップ１２０の内部に配置されるシール部材１８０とを備える。シール部材１８０によってトナー容器１１０とキャップ１２０との間を封止することができる。シール部材１８０は、例えば、フランジ１１６とキャップ１２０との間に配置されている。段差１２０ｂ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。シール部材１８０は、トナー搬送制御部材１７０の径方向Ｄ２の外側に配置されていてもよい。

トナーカートリッジ１００は、長手方向Ｄ１に直交する収容空間１１０ｆの断面積を低減する障壁部材１３０を備える。図９は、トナーカートリッジ１００の内部に設けられた障壁部材１３０の例を示す断面図である。図１０は、長手方向Ｄ１に直交するトナーカートリッジ１００の断面を示す図である。図９及び図１０に示されるように、障壁部材１３０は、長手方向Ｄ１における搬送部１１４と排出口１２７の間における排出口１２７から離隔した位置に設けられる。

障壁部材１３０は、長手方向Ｄ１に直交する断面におけるトナー容器１１０の収容空間１１０ｆの断面積を低減させる。例えば、障壁部材１３０は、トナー容器１１０の収容空間１１０ｆにおいてトナー容器１１０の径方向Ｄ２の内側に突出している。この場合、障壁部材１３０を簡易な構成とすることが可能となる。例えば、トナーカートリッジ１００は、長手方向Ｄ１に直交する断面において放射状に延びる障壁部材１３０を備える。よって、簡易な構成とされた障壁部材１３０によって収容空間１１０ｆの断面積を効果的に低減できる。

トナーカートリッジ１００では、障壁部材１３０から見て、収容空間１１０ｆがトナーカートリッジ１００の長手方向Ｄ１の中央寄りの位置に形成され、排出口１２７がトナーカートリッジ１００の長手方向Ｄ１の端部寄りの位置に形成されている。障壁部材１３０は、搬送部１１４及び排出口１２７の間における排出口１２７から離隔した位置に設けられる。

よって、障壁部材１３０と排出口１２７との間に形成された空間が緩衝空間となり、障壁部材１３０を通過した後のトナーが、長手方向Ｄ１において排出口１２７に届く位置まで延在するトナー搬送制御部材１７０で十分に撹拌される。その結果、トナーをスムーズに排出口１２７に導くことができるので、現像装置５０とトナーカートリッジ１００の間に介在する従来のディスペンサ部品等がなくても、トナーカートリッジ１００から現像装置５０に安定してトナーを供給することができる。

従来のディスペンサ部品は、トナーカートリッジ１００の外部に設けられる部品であって、例えば、トナーを搬送するオーガと、トナーの量を検知するセンサ等を備える部品である。トナーカートリッジ１００では、前述したように、障壁部材１３０と排出口１２７との間に形成された空間が緩衝空間となり、障壁部材１３０を通過した後のトナーが十分に撹拌されて排出口１２７から安定して排出されるので、トナーカートリッジ１００の外部に位置する従来のディスペンサ部品等を不要とすることができる。従って、部品点数を減らして画像形成装置１をコンパクトにすると共に画像形成装置１の部品にかかるコストを抑えることができる。

例えば、障壁部材１３０は、トナー搬送制御部材１７０と一体とされている。この場合、障壁部材１３０をトナー搬送制御部材１７０と共に容易に形成できる。一例として、障壁部材１３０は、筒状部１７１の内面から筒状部１７１の内側に突出している。よって、障壁部材１３０を配置する場所としてトナー搬送制御部材１７０の筒状部１７１を有効利用できる。例えば、障壁部材１３０及びトナー搬送制御部材１７０は樹脂製である。この場合、例えば、障壁部材１３０は、トナー搬送制御部材１７０と共に一体成形されている。例えば、障壁部材１３０は、一対の羽根部１７２の間に設けられている。

例えば、トナーカートリッジ１００は、複数の障壁部材１３０を有する。複数の障壁部材１３０は、例えば、トナー搬送制御部材１７０の周方向に沿って羽根部１７２と交互に配置されている。図９に示される例において、障壁部材１３０は、羽根部１７２とは非接触である。

長手方向Ｄ１に延びる平面に沿って障壁部材１３０を切断したときにおける障壁部材１３０の断面形状は、例えば、筒状部１７１の周方向に延びる長辺、及び長手方向Ｄ１に延びる短辺を有する長方形状である。長手方向Ｄ１に直交する平面で障壁部材１３０を切断したときにおける障壁部材１３０の断面形状は、例えば、筒状部１７１の径方向内側に向かうに従って幅が狭くなる台形状である。

以上、障壁部材１３０の形状、数、材料及び配置の例について説明した。しかしながら、障壁部材１３０の形状、数、材料及び配置態様は上記の例に限定されない。例えば、図１１に示されるように、羽根部１７２に固定される障壁部材１３０であってもよい。以上のように、トナーカートリッジ１００は、トナー容器１１０の収容空間１１０ｆの断面積を低減させる障壁部材１３０を備え、障壁部材１３０は搬送部１１４と排出口１２７との間における排出口１２７から離隔した位置に配置されている。これにより、排出口１２７から排出されて現像装置５０に供給されるトナーの供給量を安定させることができる。

図１１では、長手方向Ｄ１に直交する断面において、障壁部材１３０が収容空間１１０ｆの外縁の面積（以下では単に収容空間１１０ｆの断面積ということがある）の２７％を占めている例を示している。図１２は、障壁部材１３０が収容空間１１０ｆの断面積の２７％を占めている場合におけるトナー容器１１０から現像装置５０へのトナーの供給量を示すグラフである。一方、図１３は、障壁部材１３０が収容空間１１０ｆの断面積の２２％を占めている場合におけるトナー容器１１０から現像装置５０へのトナーの供給量を示すグラフである。

図１２及び図１３に示されるように、障壁部材１３０が収容空間１１０ｆの断面積の２７％を占めている場合、すなわち、障壁部材１３０による断面積低減率が２７％である場合、当該断面積低減率が２２％である場合と比較して現像装置５０へのトナーの供給量を安定させることができる。

特に、新たにトナーカートリッジ１００が装填された初期にトナーの供給量が増大し、中盤にトナーの供給量が低減し、後半にトナーの供給量が再度増大する傾向が見られる。しかしながら、当該断面積低減率が２７％である場合には、初期のトナーの供給量の増大を抑え、中盤におけるトナーの供給量の低減を抑え、更に後半におけるトナーの供給量の増大を抑えることにより、トナーの供給量を安定させることができる。

図１４は、長手方向Ｄ１に直交する断面において、障壁部材１３０が収容空間１１０ｆの断面積の３８％を占めている例を示している。図１５は、障壁部材１３０が収容空間１１０ｆの断面積の３８％を占めている場合における現像装置５０へのトナーの供給量を示すグラフである。図１３～図１５に示されるように、障壁部材１３０による断面積低減率が３８％である場合、当該断面積低減率が２７％である場合と比較して、現像装置５０へのトナーの供給量をより安定させることができる。

図１６は、長手方向Ｄ１に直交する断面において、障壁部材１３０が収容空間１１０ｆの断面積の５２％を占めている例を示している。図１７は、障壁部材１３０が収容空間１１０ｆの断面積の５２％を占めている場合における現像装置５０へのトナーの供給量を示すグラフである。

図１５～図１７に示されるように、障壁部材１３０による断面積低減率が５２％である場合、当該断面積低減率が３８％である場合と比較して、現像装置５０へのトナーの供給量を更に安定させることができる。しかしながら、当該断面積低減率が５２％である場合、当該断面積低減率が３８％である場合と比較して、単位時間あたりにおける現像装置５０へのトナーの供給量が減少する。

図１８は、当該断面積低減率が５９％である場合における現像装置５０へのトナーの供給量を示している。図１７及び図１８に示されるように、当該断面積低減率が５９％である場合には、当該断面積低減率が５２％である場合と比較して、単位時間あたりにおける現像装置５０へのトナーの供給量が減少することが分かった。

図１９は、当該断面積低減率と現像装置５０へのトナーの補給量のばらつきとの関係を示すグラフである。現像装置５０の内部におけるトナーの濃度の変動及び画質変化を考慮すると、当該補給量のばらつきは１５以下であることが望ましい。図１９に示されるように、当該断面率低減率が２４％以上である場合には、当該補給量のばらつきを１５以下にすることができる。

図２０は、当該断面積低減率と現像装置５０へのトナーの補給量との関係を示すグラフである。１ページにおいて必要となるトナーの補給量を考慮すると、当該トナーの補給量は３０（ｍｇ／Ｐｕｌｓｅ）以上であることが望ましい。図２０に示されるように、当該断面積低減率が５４％以下である場合には、当該トナーの補給量を３０（ｍｇ／Ｐｕｌｓｅ）以上とすることができる。

以上より、長手方向Ｄ１に直交する断面において、障壁部材１３０が、収容空間１１０ｆの外縁の面積の２４％以上且つ５４％以下の面積を占めている場合、現像装置５０へのトナーの補給量のばらつきを抑えられると共に、現像装置５０へのトナーの補給量の低下を抑制できる。

図２１は、トナー容器１１０の外径が５２ｍｍ又は８８ｍｍである場合における当該断面積低減率と現像装置５０へのトナーの補給量のばらつきとの関係を示すグラフである。図２１に示されるように、トナー容器１１０の外径が８８ｍｍである場合、トナー容器１１０の外径が５２ｍｍである場合と比較して、当該補給量のばらつきが大きくなると共に、当該ばらつきの許容量を大きくすることが可能となる。

一例として、トナー容器１１０の外径が８８ｍｍである場合における当該ばらつきの許容量は３０であり、トナー容器１１０の外径が５２ｍｍである場合における当該ばらつきの許容量は１５である。トナー容器１１０の外径が５２ｍｍであっても８８ｍｍであっても、当該断面積低減率が２４％以上である場合には、当該ばらつきを許容量以下とすることができる。

図２２は、トナー容器１１０の外径が５２ｍｍ又は８８ｍｍである場合における当該断面積低減率と単位時間あたりにおける現像装置５０へのトナーの補給量との関係を示すグラフである。図２２に示されるように、トナー容器１１０の外径が８８ｍｍである場合、トナー容器１１０の外径が５２ｍｍである場合と比較して単位時間あたりにおける現像装置５０へのトナーの補給量を多くすることができる。また、トナー容器１１０の外径が５２ｍｍである場合でも、当該断面積低減率が５４％以下である場合には、現像装置５０へのトナーの補給量を許容値以上とすることができる。

次に、変形例に係る障壁部材１４０について説明する。図２３は、長手方向Ｄ１に沿って延びる平面で切断したときにおける障壁部材１４０の断面図である。図２４は、長手方向Ｄ１に直交する平面で切断したときにおける障壁部材１４０の断面図である。図２３及び図２４に示されるように、変形例に係るトナーカートリッジ１００Ａは、複数の障壁部材１４０を備える。長手方向Ｄ１に直交する平面で切断したときにおける障壁部材１４０の形状は矩形状を呈する。

長手方向Ｄ１に沿って延びるトナー容器１１０の断面において、障壁部材１４０は、トナー容器１１０の周方向及び長手方向Ｄ１の双方に対して傾斜している。この障壁部材１４０によれば、トナー容器１１０の回転に伴ってトナーをより効率よく排出口１２７に搬送することができる。

続いて、変形例に係る障壁部材１５０について説明する。図２５は、長手方向Ｄ１に沿って延びる平面で切断したときにおける障壁部材１５０の断面図である。図２６は、長手方向Ｄ１に直交する平面で切断したときにおける障壁部材１５０の断面図である。図２５及び図２６に示されるように、変形例に係るトナーカートリッジ１００Ｂは、長手方向Ｄ１に沿って延びるトナー容器１１０の断面において、長手方向Ｄ１における位置が互いに異なる複数の障壁部材１５０を備える。

例えば、複数の障壁部材１５０は、トナー搬送制御部材１７０のトナー容器１１０寄りの位置においてトナー容器１１０の周方向に沿って並ぶ複数の第１障壁部材１５１と、トナー搬送制御部材１７０のキャップ１２０寄りの位置においてトナー容器１１０の周方向に沿って並ぶ複数の第２障壁部材１５２とを含む。例えば、長手方向Ｄ１に直交する断面において、複数の第１障壁部材１５１が収容空間１１０ｆの外縁の面積の２７％を占めていてもよい。また、長手方向Ｄ１に直交する断面において、複数の第２障壁部材１５２が収容空間１１０ｆの外縁の２７％を占めていてもよい。しかしながら、複数の第１障壁部材１５１による断面積低減率、及び複数の第２障壁部材１５２による断面積低減率は、２７％以外の値であってもよい。

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、いずれかひとつの特定の例及び実施形態により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記載し示したが、他の例もその配置及び詳細について修正することができることは明らかであるべきだ。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、上記では、障壁部材１３０がトナー搬送制御部材１７０と一体とされている例について説明した。しかしながら、障壁部材はトナー搬送制御部材とは別体であってもよい。例えば、上記では、障壁部材１３０がトナー搬送制御部材１７０に設けられる例について説明した。しかしながら、この例に限られず、障壁部材はトナー搬送制御部材以外の部品に設けられてもよい。例えば、障壁部材は、トナー容器の内面に設けられてもよい。このように、障壁部材の位置及び配置態様については適宜変更可能である。

Claims (15)

1. トナーカートリッジであって、
   長手方向に延びており、第１端及び第２端を形成し、トナーを収容する収容空間を形成する筒状のトナー容器を備え、
   前記第１端において前記トナーを排出する排出口と、
   前記第１端及び前記第２端の間に設けられており、前記排出口に前記トナーを搬送する搬送部と、
   前記搬送部及び前記排出口の間における前記排出口から離隔した位置に設けられ、前記長手方向に直交する断面における前記トナー容器の前記収容空間の断面積を低減させる障壁部材と、
   を備える、
   トナーカートリッジ。
2. 前記排出口に隣接しており、画像形成装置の現像装置の開口に前記排出口を接続する接続部を備える、
   請求項１に記載のトナーカートリッジ。
3. 前記接続部は、前記長手方向に移動して前記排出口を開閉するシャッタである、
   請求項２に記載のトナーカートリッジ。
4. 前記障壁部材は、前記収容空間において前記トナー容器の径方向の内側に突出している、
   請求項１に記載のトナーカートリッジ。
5. 前記長手方向に直交する断面において放射状に延びる複数の前記障壁部材を備える、
   請求項１に記載のトナーカートリッジ。
6. 前記長手方向に直交する断面において、前記障壁部材は、前記収容空間の外縁の面積の２４％以上且つ５４％以下の面積を占めている、
   請求項１に記載のトナーカートリッジ。
7. 前記長手方向において前記排出口に届く位置まで延在する筒状のトナー搬送制御部材を備え、
   前記障壁部材は、前記トナー搬送制御部材の内面から前記トナー搬送制御部材の内側に突出している、
   請求項１に記載のトナーカートリッジ。
8. 前記トナー搬送制御部材は、筒状部と、前記筒状部から前記筒状部の内側に突出する羽根部とを有し、
   前記障壁部材は、前記羽根部と一体とされている、
   請求項７に記載のトナーカートリッジ。
9. 前記トナー搬送制御部材は、前記羽根部に固定されている搬送フィルムを有し、
   前記搬送フィルムの径方向外側の端部は、前記羽根部の径方向外側の端部よりも突出している、
   請求項８に記載のトナーカートリッジ。
10. 前記搬送部は、前記第１端及び前記第２端の間の前記収容空間の内壁に沿って形成されれており、前記トナー容器の回転に伴って前記排出口に前記トナーを搬送する螺旋突起である、
    請求項１に記載のトナーカートリッジ。
11. 前記搬送部は、前記トナー容器の底部から開口まで延びる第１螺旋状突起と、前記開口側のみに形成された第２螺旋状突起とを含む、
    請求項１に記載のトナーカートリッジ。
12. 前記長手方向に沿って延びる前記トナー容器の断面において、前記障壁部材は、前記トナー容器の周方向及び前記長手方向の双方に対して傾斜している、
    請求項１に記載のトナーカートリッジ。
13. 前記長手方向に沿って延びる前記トナー容器の断面において、前記長手方向における位置が互いに異なる複数の前記障壁部材を備える、
    請求項１に記載のトナーカートリッジ。
14. 前記トナー容器の外径が５２ｍｍ以上且つ８８ｍｍ以下である、
    請求項１に記載のトナーカートリッジ。
15. 前記トナー容器の開口を覆うと共に前記排出口が形成されたキャップと、
    前記キャップの内部に配置されるシール部材と、
    を備える請求項１に記載のトナーカートリッジ。

Images