JP4538274B2 - トナーカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、静電複写機、レーザプリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に備えられた現像装置にトナーを補給するために画像形成装置に離脱自在に装着されるトナーカートリッジに関する。

トナーカートリッジの一つの典型例は、底壁を有する容器本体と、底壁に形成されたトナー排出開口と、トナー排出開口を開閉しうるよう底壁の外面側に配設されたシャッタ部材と、容器本体内に並列して配設された第１及び第２のトナー撹拌搬送機構（第１及び第２のトナー移送機構）を備え、第２のトナー撹拌搬送機構はトナー排出開口の上方を通るよう配設されている。シャッタ部材は、トナー排出開口を覆う閉位置と、トナー排出開口から変位させられる開位置との間を往復動自在に容器本体に装着されている。このトナーカートリッジは、画像形成装置に設定された挿入位置に挿入し、続いて挿入位置から装着位置まで移動させると、シャッタ部材が相対的に一方向に移動してトナー排出開口を開き、また、装着位置から挿入位置まで戻すと、シャッタ部材が相対的に他方向に移動してトナー排出開口を閉じるよう構成されている（特許文献１参照）。

一般的にトナーカートリッジを画像形成装置に装着する直前には、容器本体内で沈み込んで固まっているトナーをほぐすために、トナーカートリッジを振るように、その取り扱いの説明がなされている。このような使用のための準備動作の遂行は、上記形態のトナーカートリッジにおいても同様に行われることが望まれる。しかしながら、トナーカートリッジを過度に振りすぎると、トナーの流動性が増加していわゆる液状化が発生するおそれがある。トナーが液状化した状態でトナーカートリッジが画像形成装置に装着されると、シャッタ部材によりトナー排出開口が開かれた瞬間に過剰な量のトナーが現像装置内に流入してしまう。過剰な量のトナーが現像装置内に流入すると、現像装置内のトナー受入領域において十分な混合作用が行われないまま搬送されてしまうので、特に二成分現像剤の場合には、部分的にトナー濃度が高くなるおそれがある。また、画像かぶり、あるいはトナー飛散などの不具合が生ずるおそれがある。

そこで、トナーカートリッジが未使用の状態で、一端部がトナー排出開口を覆うと共に他端部が、トナー排出開口の上方を通るよう配設された第２のトナー撹拌搬送機構（回転式搬送手段）に固定された細幅テープ状のシール部材を容器本体の内部に設けるよう構成されたトナーカートリッジが注目される（特許文献２参照）。このトナーカートリッジにおいては、画像形成装置に装着した時、トナー排出開口は閉じられているので、上記した不具合が生ずることはない。

しかしながら、上記トナーカートリッジは、画像形成装置に装着した後、容器本体内に収容されたトナーをはじめて現像装置内に補給するために、第２のトナー撹拌搬送機構を回転駆動すると、シール部材がトナー排出開口から引き剥がされてトナー排出開口が開かれるよう構成されているので、容器本体に貼着されたシール部材を引き剥がすために、大きな負荷を要することになる。その結果、第２のトナー撹拌搬送機構に含まれる回動軸の駆動トルクを、トナーの撹拌搬送のみに必要な駆動トルク以上に増大させる必要がある。また、第２のトナー撹拌搬送機構に含まれる回動軸のねじり強度も増加させる必要がある。つまり、上記トナーカートリッジにおいては、容器本体に貼着されたシール部材を引き剥がすだけの１度の動作のために、第２のトナー撹拌搬送機構に含まれる回動軸の強度をトナーの撹拌搬送のみに必要な強度以上に増大させる必要があるので、過剰品質となって、コストアップを招くことになり、更なる改善が要望されるところであった。
特開平８−２７８６９４号公報 特開平６−２０２４６７号公報

本発明の目的は、トナーカートリッジを過度に振りすぎて、トナーが液状化した状態で画像形成装置に装着されても、過剰な量のトナーが現像装置内に流入することを確実に防止でき、しかも、トナーを撹拌搬送するための回転機構の強度アップも不要である、新規なトナーカートリッジを提供することである。

本発明によれば、底壁を有する容器本体と、底壁に形成されたトナー排出開口と、トナー排出開口を開閉しうるよう底壁の外面側に配設されたシャッタ部材と、容器本体内に回転自在に配設され、かつトナー排出開口の上方を通るよう配設されたトナー撹拌搬送機構とを備えたトナーカートリッジにおいて、
トナー撹拌搬送機構は、回転軸と、回転軸に一体に配設されたトナー撹拌搬送手段及び弾性を有する発泡体からなるトナー供給ローラとを備え、トナー供給ローラは、トナー排出開口の上端周縁に密着してトナー排出開口の上端を覆うよう配置され、トナー排出開口の上端が開口する底壁の内面には、トナー供給ローラの外周縁部に付着したトナーを強制的に離脱させてトナー排出開口に供給するトナー離脱手段が配設されており、
トナー排出開口は、相互に間隔をおいてトナー撹拌搬送機構の回転軸に平行に延在する一対の上端縁を備え、トナー離脱手段は、底壁の内面に形成された突起部からなり、該突起部は、該一対の上端縁のうち、トナー供給ローラの回転方向の下流側に位置する下流側上端縁に沿って延在し、かつトナー供給ローラの外周面から半径方向内側に食い込むよう形成されており、
トナー排出開口は、トナー撹拌搬送機構の回転軸の軸線方向に相互に間隔をおいて対向する他の一対の上端縁を備え、トナー供給ローラ及び該突起部の該軸線方向長さは、該他の一対の上端縁間の間隔よりも長く形成され、該突起部は、該軸線方向両端部が、該軸線方向外方に向かって高さが徐々に低くなるよう形成されている、
ことを特徴とするトナーカートリッジ、が提供される。
該突起部は、ほぼ該他の一対の上端縁の各々から、それぞれ、該軸線方向外方に向かって高さが徐々に低くなるように延び出している、ことが好ましい。
該突起部の該軸線方向長さは、トナー供給ローラの該軸線方向長さとほぼ同じである、ことが好ましい。

以下、本発明に従って構成されたトナーカートリッジの実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。

図１〜図４を参照して、トナーカートリッジ１００は、上面が開口した箱状の容器本体２を備えている。容器本体２は底壁４を備えている。底壁４における前部４Ｆの断面形状は曲率半径が比較的大きい円弧形状であり、後部４Ｒの断面形状は曲率半径が比較的小さい円弧形状である。ただし、底壁４の後部４Ｒには外面が円弧形状ではなくて平坦な部分（後述する口頸部２２）も存在する。容器本体２は、底壁４の前後方向（図２において左右方向）における前部４Ｆ（図２において左部４Ｆ）の前縁から上方に延びる前壁６と、底壁４の後部４Ｒ（図２において右部４Ｒ）の後縁から上方に延びる後壁８と、底壁４の幅方向（図１において左右方向）の両側縁から上方に延び出す側壁１０及び１２とを備えている。容器本体２はまた、ふた１４を備えている。ふた１４は接着あるいは溶着などの適宜な固着手段によって容器本体２の上面に固定され、容器本体２の上面を閉塞する。容器本体２及びふた１４は、それぞれ適宜の合成樹脂から成形することができる。なお、底壁４の前後方向及び幅方向は、容器本体２の前後方向及び幅方向と一致する。

底壁４における前部４Ｆの下面には、下方に延び出す一対の突条部１６が、幅方向に間隔をおいて形成されている（図１及び図２においては１個の突条部１６のみが示されている）。平面から見てほぼ矩形状の輪郭を有する突条部１６の各々の下面は、共通の水平面上に位置付けられている。突条部１６の各々の前面には、各々の幅方向の全域にわたって、一定の前後方向幅を有する被係止リブ１８が同じ高さで水平に前方に突出するよう形成されている。容器本体２の後壁８の下部には、後壁８の幅方向の全域にわたって、一定の前後方向幅を有する被係止リブ２０が水平に後方に突出するよう形成されている。

容器本体２の底壁４の後部４Ｒであって、側壁１２の近傍位置には、口頸部２２が、円弧形状部の外面から下方に延び出すよう形成されている。口頸部２２の下面（外面）は水平に延在する平坦面をなしている。口頸部２２の中央部には矩形状のトナー排出開口２４が形成されている。トナー排出開口２４の上端は底壁４の後部４Ｒの円弧形状をなす内面に開口し、下端は口頸部２２の平坦な下面に開口している。トナー排出開口２４の矩形状の上端周縁は、相互に間隔をおいて、後述する第２のトナー撹拌搬送機構６０の回転軸６１に平行に延在する一対の上端縁２４ａ及び２４ｂと、第２のトナー撹拌搬送機構６０の回転軸６１の軸線方向に相互に間隔をおいて対向する他の一対の上端縁２４ｃ及び２４ｄとを備えている。上端縁２４ａは、後述するトナー供給ローラ６３の回転方向（図２において矢印で示す反時計方向）の上流側に位置する上流側上端縁２４ａを規定し、上端縁２４ｂは、トナー供給ローラ６３の回転方向の下流側に位置する下流側上端縁２４ｂを規定する。口頸部２２の前側（図２において左側）には水平に前方に突出する装着レール２６が形成され、口頸部２２の後側（図２において右側）には水平に後方に突出する装着レール２８が形成されている。

上記装着レール２６及び２８にはシャッタ部材３０が幅方向に移動自在に装着されている。適宜の合成樹脂から成形することができるシャッタ部材３０は、矩形状の平板状主部３２と、平板状主部３２の前縁及び後縁に形成された被装着部片３４及び３６とを有する。被装着部片３４は平板状主部３２の前縁から上方に延びる直立部とこの直立部の上端から後方に突出する被装着レールとを有し、被装着部片３６は平板状主部３２の後縁から上方に延びる直立部と、この直立部の上端から前方に突出する被装着レールとを有する。このようなシャッタ部材３０は、容器本体２の底壁４における口頸部２２に形成されている上記装着レール２６及び２８を、平板状主部３２の前縁部及び後縁部と被装着部片３４及び３６の被装着レールとの間に位置させることによって、容器本体２の幅方向に移動自在に装着される。トナーカートリッジ４が後述するとおりにしてトナーカートリッジ受体２０２に装着される前の状態においては、シャッタ部材３０は、図１〜図３において実線で示す閉位置に位置しており、トナー排出開口２４が形成されている口頸部２２を下面側から覆っている。

トナー排出開口２４及びシャッタ部材３０に関連して、シール部材３８が配設されている。適宜の合成樹脂フィルムから形成することができるシール部材３８は、帯状形態の両端部を連結することによって無端状に形成されており、シャッタ部材３０の平板状主部３２をシャッタ部材３０の往復移動方向（図１及び図３において左右方向）に囲繞している（換言すれば、シャッタ部材３０の往復移動方向に延在してシャッタ部材３０の平板状主部３２の内面及び外面並びに両側縁を取り巻いている）。シール部材３８の、容器本体２とシャッタ部材３０との間に位置する（従ってシャッタ部材３０の平板状主部３２の内側に位置する）シール部は、容器本体２の底壁４の外面におけるトナー排出開口２４の周縁、すなわち容器本体２の底壁４における口頸部２２の外面に、剥離自在に接着されている。シール部材３８のシール部のこのような剥離自在な接着は、例えば溶着などの適宜の固着手段によって実現することができる。

容器本体２の両側壁１０及び１２のうち、片方の側壁１０には２個の突出部４０及び４１が形成されており、突出部４０及び４１の内側にそれぞれ袋穴４２及び４３が規定されている。他方の側壁１２には上記袋穴４２及び４３に対応してそれぞれ貫通穴４４及び４５が形成されている。袋穴４２及び貫通穴４４は、底壁４における前部４Ｆの円弧状断面形状の曲率中心線上に配置されている。他方、袋穴４３及び貫通穴４５は、底壁４における後部４Ｒの円弧状断面形状の曲率中心線上に配置されている。

容器本体２内には第１のトナー撹拌搬送機構５０及び第２のトナー撹拌搬送機構６０が前後方向に並列してそれぞれ回転自在に配設されている。第１のトナー撹拌搬送機構５０は、上記底壁４の前部４Ｆの上方を幅方向に実質上水平に延びる回転軸５１を有する。この回転軸５１は、一端部（図１において右端部）を片方の側壁１０に形成されている袋穴４２に挿入し、そして全体を幾分弾性変形させて他端部（図１において左端部）を他方の側壁１２に形成されている貫通孔４４に挿通することによって、側壁１０及び１２間に回転自在に装着される。回転軸５１の他端部は貫通孔４４を貫通して他方の側壁１２の外部に突出されており、その突出端には図示しない連結片が形成されている。回転軸５１には、軸方向に沿って複数の撹拌搬送体５０Ｕが配設されている。撹拌搬送体５０Ｕの各々は、回転軸５１の軸方向に間隔をおいて回転軸５１の外周面から半径方向外方に延び出す一対のアーム５２と、アーム５２の各々の先端間に配設されたパドル５３と、パドル５３に固定された可撓性シート部材５４とを備えている。ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）などの適宜の弾性を有する合成樹脂フィムルから形成されている可撓性シート部材５４は、回転軸５１から遠ざかるよう半径方向外方に延出している。回動軸５１、アーム５２及びパドル５３の各々は、弾性変形可能な適宜の合成樹脂から一体に形成されている。

第２のトナー撹拌搬送機構６０は、上記底壁４の後部４Ｒの上方を幅方向に実質上水平に延びる回転軸６１を有する。この回転軸６１は、一端部（図１において右端部、図４において図示されていない右端部）を片方の側壁１０に形成されている袋穴４３に挿入し、そして全体を幾分弾性変形させて他端部（図１及び図４において左端部）を他方の側壁１２に形成されている貫通孔４５に挿通することによって、側壁１０及び１２間に回転自在に装着される。回転軸６１の他端部は貫通孔４５を貫通して他方の側壁１２の外部に突出されており、その突出端には図示しない連結片が形成されている。回転軸６１には、回転軸６１に一体に配設されたトナー撹拌搬送手段６２と、トナー供給ローラ６３とが一体に配設されている。トナー撹拌搬送手段６２は、螺旋羽根６４と、螺旋羽根６４間を軸方向に延在するよう配設された撹拌羽根６５とを備えている。撹拌羽根６４の各々は回転軸６１の外周面から半径方向外方に所定の長さだけ延び出すよう配設されている。

トナー供給ローラ６３は、弾性を有する発泡体から構成されている。実施形態において、トナー供給ローラ６３を構成する発泡体は、軟質ポリウレタンフォームから形成され、回転軸６１に対し、回転軸６１と一体回転しうるよう嵌合されている。トナー供給ローラ６３は、回転軸６１の他端部（図１及び図４において左端部）近傍位置に配置されている。他方、螺旋羽根６４及び撹拌羽根６５からなるトナー撹拌搬送手段６２は、回転軸６１の一端部（図１において右端部、図４において図示されていない右端部）近傍位置からトナー供給ローラ６３に隣接した位置にわたって配設されている。回動軸６１、螺旋羽根６４及び撹拌羽根６５は、弾性変形可能な適宜の合成樹脂から一体に形成されている。第２のトナー撹拌搬送機構６０は、装着状態において、底壁４の後部４Ｒの円弧形状を有する内面に沿って、かつ隙間をおいて上記幅方向に延在して、トナー排出開口２４の上方を通るよう位置付けられるが、トナー供給ローラ６３は、トナー排出開口２４の上端周縁に密着してトナー排出開口２４の上端を覆うよう配置される。トナー排出開口２４が形成されている底壁４の後部４Ｒの内面は、円弧形状をなすよう形成されているが、トナー供給ローラ６３の外周面は、その下側のほぼ半円領域が、底壁４の後部４Ｒの円弧状内面に密着して配置されている。トナー供給ローラ６３の幅（回転軸６１の軸方向長さ）は、トナー排出開口２４の幅（回転軸６１の軸方向における幅であって、上記他の一対の上端縁２４ｃ及び２４ｄ間の間隔）よりも広く形成されているので、トナー排出開口２４の上端はトナー供給ローラ６３の外周面によって完全に閉塞される。

トナー排出開口２４の上端が開口する底壁４の後部４Ｒの内面には、トナー供給ローラ６３の外周縁部に付着したトナーを強制的に離脱させてトナー排出開口２４に供給するトナー離脱手段が配設されている。このトナー離脱手段は、底壁４の後部４Ｒの内面に形成された突起部６６からなる。突起部６６は、第２のトナー撹拌搬送機構６０の回転軸６１に平行に延在するトナー排出開口２４の上端縁であって、トナー供給ローラ６３の回転方向（図２において反時計方向）の下流側に位置する下流側上端縁２４ｂに沿って延在し、かつトナー供給ローラ６３の外周面から半径方向内側に食い込むよう形成されている。突起部６６の長さ（底壁４における上記幅方向と同じ方向の長さ）は、少なくとも、トナー排出開口２４の他の一対の上端縁２４ｃ及び２４ｄ間の間隔よりも長く形成されることが好ましい。

容器本体２の片方の側壁１０には、比較的大きい円形開口（図示せず）が形成され、この開口を介して容器本体２内にトナーが所要量充填される。容器本体２内にトナーを充填した後に、図示しない閉塞部材が溶着あるいは接着などの固着手段によって側壁１０に固定され、上記開口が閉じられる。

画像形成装置には現像装置が配設され（いずれも図示せず）、現像装置に含まれる現像ハウジングの天井壁２００の上面には、トナーカートリッジ受体２０２が配設されている。適宜の合成樹脂から一体に成形することができるトナーカートリッジ受体２０２は、実質上水平に延在する矩形上の底壁２０４を有する。底壁２０４の後端縁には後端壁２０６が形成されている。後端壁２０６の上部の横断面形状は前面が開放されたチャンネル形状であり、後端壁２０６の上部前面には実質上水平に延びるカートリッジ係止溝２０８が規定されている。底壁２０２の前縁には幅方向に間隔をおいて一対のカートリッジ係止片２１０が形成されている。カートリッジ係止片２１０の各々は底壁２０４から実質上鉛直に上方に延び、次いで実質上水平に後方に延びている。底壁２０４の上面には図示しない複数の直立突条及びトナー通過開口２１２が形成されている。現像ハウジングの天井壁２００には、トナー通過開口２１２に対応してトナー受入開口２１４が形成されている。トナー通過開口２１２及びトナー受入開口２１４は、トナー排出開口２４とほぼ同じ矩形状をなしている。

次に、トナーカートリッジ受体２０２に対するトナーカートリッジ１００の装着及び離脱様式について簡単に説明する。トナーカートリッジ受体２０２上にトナーカートリッジ１００を装着する際には、トナーカートリッジ受体２０２の底壁２０４上に、トナーカートリッジ１００の底壁４の一対の突条部１６を戴置して、トナーカートリッジ１００を後方（図２において右方）に、所定の挿入位置まで移動させる。トナーカートリッジ受体２０２に対してトナーカートリッジ１００が挿入位置まで後方に移動させられると、トナーカートリッジ１００の後壁８に形成されている被係止リブ２０がトナーカートリッジ受体２０２の後端壁２０６に形成されているカートリッジ係止溝２０８内に進入させられる。

トナーカートリッジ１００が挿入位置まで移動させられると、トナーカートリッジ受体２０２に配設された図示しない一対の直立突条が、それぞれトナーカートリッジ１００のシャッタ部材３０の片端縁（図１及び図３において左端縁）及び他端縁（図１及び図３において右端縁）に対向して位置するので、シャッタ部材３０の一方向への移動（図１及び図３において左方への移動）及び他方向への移動（図１及び図３において右方への移動）が阻止される。

次いで、トナーカートリッジ１００を上記一方向に所定の装着位置まで移動させると、底壁４の一対の突条部１６に形成されている被係止リブ１８が、それぞれ、トナーカートリッジ受体２０２の一対のカートリッジ係止片２１０の後方及び下方に進入させられる。これにより、トナーカートリッジ１００を前方（図２において左方）へ引き出すことが阻止される。また、これに加えて、上述したとおりにしてトナーカートリッジ１００の後壁８に形成されている被係止リブ２０がトナーカートリッジ受体２０２の後端壁２０６のカートリッジ係止溝２０８内に進入させられているので、トナーカートリッジ受体２０２からトナーカートリッジ１００が上方及び後方に変位することも防止される。更にはまた、トナーカートリッジ受体２０２には、トナーカートリッジ１００が挿入位置から装着位置まで移動させられたとき、それ以上の移動を阻止する側壁、あるいは、トナーカートリッジ１００を装着位置に解除自在にロックするロック手段も配設されている（いずれも図示せず）。

トナーカートリッジ１００が上述したとおりにして挿入位置から上記一方向に装着位置まで移動させられる際、シャッタ部材３０の上記一方向への移動は上記した直立突条によって阻止されるので、シャッタ部材３０は移動されることなく静止させられる。したがって、トナーカートリッジ１００に対して相対的にシャッタ部材３０が、上記他方向（図１及び図３において右方）に、図１及び図３において実線で示される閉位置から２点鎖線で示す開位置（この開位置においてはシャッタ部材３０はトナー排出開口２４から変位する）まで移動させられる。シャッタ部材３０の閉位置から開位置への相対移動により、シャッタ部材３０を囲繞しているシール部材３８もシャッタ部材３０の移動に応じて移動させられる。その結果、シール部材３８のシール部は口頸部２２の外面から剥離されてトナー排出開口２４から変位させられ、トナー排出開口２４が開放される。開放されたトナー排出開口２４は、トナーカートリッジ受体２０２の底壁２０４に形成されているトナー通過開口２１２及び現像ハウジングの天井壁２００に形成されているトナー受入開口２１４に整合してその上方に位置付けられる。

上述したとおりにして、トナーカートリッジ１００がトナーカートリッジ受体２０２の所定の装着位置に装着されたとき、トナー排出開口２４、トナー通過開口２１２及びトナー受入開口２１４は相互に連通される。しかしながら、トナー排出開口２４の上端は、軟質ポリウレタンフォームからなるトナー供給ローラ６３によって閉塞されているので、容器本体２内に収容されたトナーがトナー排出開口２４を通って排出されることは防止される。その結果、トナーカートリッジ１００が、トナーカートリッジ受体２０２への装着直前において過度に振られて、トナーが液状化していたとしても、トナーカートリッジ１００がトナーカートリッジ受体２０２の所定の装着位置に装着されたとき、トナー排出開口２４、トナー通過開口２１２及びトナー受入開口２１４を通して現像装置内に落下流入させられるトナーは、口頸部２２内に存在するわずかな量のトナーだけであるので、過剰な量のトナーが現像装置内に流入されることはない。したがって、部分的にトナー濃度が高くなる、画像かぶりやトナー飛散が発生する、などの不具合が生ずるおそれはない。

トナーカートリッジ１００の容器本体２が上述したとおりにして装着位置まで移動させられると、第１のトナー撹拌搬送機構５０の回転軸５１の突出端に形成されている連結片が画像形成装置に配設された伝動歯車（図示していない）に駆動連結され、そしてまた第２のトナー撹拌搬送機構６０の回転軸６１の突出端に形成されている連結片が画像形成装置に配設された伝動歯車（図示していない）に駆動連結される。このようにして、第１及び第２のトナー撹拌搬送機構５０及び６０が画像形成装置に配設された駆動源である電動モータ（図示していない）によって適宜に駆動される状態になる。第１のトナー撹拌搬送機構５０は図２において反時計方向に回転駆動され、容器本体２の前部から後部にトナーを撹拌搬送する。第２のトナー撹拌搬送機構６０は図２において反時計方向に回転駆動され、その螺旋羽根６４及び撹拌羽根６５は容器本体２の後部内に存在するトナーをトナー排出開口２４に向けて幅方向に撹拌搬送する。

トナーカートリッジ１００の容器本体２に収容されているトナーを現像装置に補給するために、第２のトナー撹拌搬送機構６０が図２において反時計方向に回転駆動されると、トナー供給ローラ６３も同じ方向に回転させられる。トナー供給ローラ６３は軟質ポリウレタンフォームから形成されているので、トナー供給ローラ６３の外周縁部にはトナーが付着されている。他方、先に述べたように、突起部６６が、第２のトナー撹拌搬送機構６０の回転軸６１に平行に延在するトナー排出開口２４の上端縁であって、トナー供給ローラ６３の回転方向（図２において反時計方向）の下流側に位置する上端縁に沿って延在するよう配設され、この突起部６６は、トナー供給ローラ６３の外周面から半径方向内側に食い込むよう位置付けられている。その結果、トナー供給ローラ６３が回転すると、トナー供給ローラ６３の外周縁部に付着したトナーが静止している突起部６６の干渉作用により強制的に離脱させられてトナー排出開口２４に供給される。トナー排出開口２４に供給されたトナーは、トナー通過開口２１２及びトナー受入開口２１４を通して現像装置内に落下流入させられる。

このように本発明によれば、トナーカートリッジ１００の容器本体２に収容されているトナーを現像装置に補給するに際しては、第２のトナー撹拌搬送機構６０が回転駆動され、回転するトナー供給ローラ６３と、トナー供給ローラ６３の外周縁に食い込むよう配設された静止突起部６６の協働作用によって、現像装置内にトナーが流入されるが、このとき、現像装置の撹拌搬送機構も同時に作動させられているので、現像装置内に流入されたトナーは、現像装置内に存在するトナーと直ちに混合されはじめるので、部分的にトナー濃度が高くなるなどの上記不具合が生ずることはない。また、第２のトナー撹拌搬送機構６０の駆動開始時においては、回転軸６１、トナー供給ローラ６３及び撹拌搬送手段６２を回転させるだけの負荷を要するのみで、先に述べた従来装置におけるように、シール部材を引き剥がすような大きな回転トルクを要することはないので、トナーを撹拌搬送するための回転機構、すなわち第２のトナー撹拌搬送機構６０の強度アップも不要であり、コストダウンが可能になる。更にはまた、容器本体２内に収容されたトナーは、弾性を有するトナー供給ローラ６３により現像装置に常時定量的に補給されるので、第１のトナー撹拌搬送機構５０の、パドル５３を含む撹拌搬送体５０Ｕの回転周期によるトナー排出量への影響が緩和される。

トナーカートリッジ１００の容器本体２内に収容されているトナーが実質上消尽された時には、トナーカートリッジ４をトナーカートリッジ受体２に対し、まず、装着位置から他方向（図１及び図３において右方向）に挿入位置まで移動させる。シャッタ部材３０の上記他方向への移動は上記直立突条によって阻止されるので、シャッタ部材３０は移動されることなく静止させられる。したがって、トナーカートリッジ１００に対して相対的にシャッタ部材３０が、上記一方向（図１及び図３において左方）に、図１及び図３において２点鎖線で示される開位置から実線で示す閉位置（この閉位置においてはシャッタ部材３０はトナー排出開口２４を閉じる）まで移動させられる。シャッタ部材３０を囲繞しているシール部材３８もシャッタ部材３０の移動に応じて移動させられて、シール部材３８のシール部が再び口頸部２２の平坦な外面に沿って延びる状態にさせられるので、トナー排出開口２４が完全ではないが再び閉じられる。続いて、トナーカートリッジ１００を挿入位置から前方に引き出せば、トナーカートリッジ受体２０２からトナーカートリッジ１００が離脱される。

通常、トナーカートリッジ１００の容器本体２内には若干のトナーが残留しているが、トナー排出開口２４がトナー供給ローラ６３によって完全に閉塞されているので、残留トナーがトナー排出開口２４から周囲に飛散することは充分に防止される。なお、上記したトナーカートリッジ受体２０２の構成及びトナーカートリッジ受体２０２に対応するトナーカートリッジ１００の構成、そしてトナーカートリッジ受体２０２に対するトナーカートリッジ１００の装着及び離脱様式についての詳細は、特許文献１に開示されている。

図５及び図６には、本発明に従って構成されたトナーカートリッジの他の実施形態が示されている。図示の実施形態において、底壁４における後部４Ｒの断面形状は、その底部上面が水平に形成された水平底面を有している。トナー排出開口２４の上端は、上記水平底面に開口している。トナー排出開口２４の下流側上端縁２４ｂに沿って延在するよう形成された突起部６６Ａの横断面（図５に示す断面）は、ほぼ矩形状をなしているが、上端部に位置する二つの角は、曲面をなすように形成されている。この構成は、回転時にトナー供給ローラ６３が突起部６６Ａによって削られるのを防止することを意図している。トナー供給ローラ６３及び突起部６６Ａの軸線方向長さ（第２のトナー撹拌搬送機構６０の回転軸６１の軸線方向長さ）は、トナー排出開口２４における他の一対の上端縁２４ｃ及び２４ｄ間の間隔よりも長く形成されている。実施形態において、突起部６６Ａの軸線方向長さは、トナー供給ローラ６３の軸線方向長さとほぼ同じである。この突起部６６Ａは、ほぼトナー排出開口２４における他の一対の上端縁２４ｃ及び２４ｄの各々から、それぞれ、該軸線方向外方に向かって高さが徐々に低くなるように延び出している。突起部６６Ａの幅（図５において左右方向に相当する幅）は一定である。このトナーカートリッジにおけるその他の構成は、図１〜図４を参照して説明した先の実施形態と実質的に同じであるので、図示及び説明は省略する。

図５及び図６に示す突起部６６Ａを備えたトナーカートリッジ１００によれば、トナー供給ローラ６３が突起部６６Ａによって削られて現像装置内に入り、画像に悪影響を与えることがなく、しかも安定したトナーの供給を行うことができる。このような効果は、本発明者が行った実験により確認された。

図７には、比較例である突起部６６Ｂを備えたトナーカートリッジの要部が図示されている。この比較例において、突起部６６Ｂの軸線方向長さは、トナー供給ローラ６３の軸線方向長さよりも大幅に短く、トナー排出開口２４における他の一対の上端縁２４ｃ及び２４ｄ間の間隔よりも若干長く形成されている。そして、突起部６６Ｂの幅（図５において左右方向に相当する幅）及び高さは一定である。この突起部６６Ｂを備えたトナーカートリッジ１００によれば、トナー供給ローラ６３が突起部６６によって削られて現像装置内に入り、画像に悪影響を与える（白筋が形成される）ことが、本発明が行った実験により確認された。

図８には、他の比較例である突起部６６Ｃを備えたトナーカートリッジの要部が図示されている。この比較例において、突起部６６Ｃの軸線方向長さは、トナー供給ローラ６３の軸線方向長さよりも若干長く形成されている。そして、突起部６６Ｃの幅（図５において左右方向に相当する幅）及び高さは一定である。この突起部６６Ｃを備えたトナーカートリッジ１００によれば、トナー供給ローラ６３が突起部６６によって削られる不具合は認められなかった。しかしながら、トナー供給ローラ６３の、トナー排出開口２４における他の一対の上端縁２４ｃ及び２４ｄの両外側に対応する領域も、突起部６６Ｃによってしごかれるため、該領域にトナーが溜められてゆき、遂にはトナー排出開口２４へ押し出される。その結果、トナーの排出量の安定性が悪くなる。

図９には、突起部６６Ａ（図５及び図６）、６６Ｂ（図７）、６６Ｃ（図８）をそれぞれ備えたトナーカートリッジの各々におけるトナー排出量と時間との関係を示す実験結果が線図により示されている。突起部６６Ｂ（図７）を備えたトナーカートリッジにおいては、最大排出量と最少排出量との差が１．８ｇ／ｍｉｎと、トナーの排出量は比較的安定している。しかしながら、単位時間あたりの排出量が低く、しかも先に述べたような不具合が発生する。

突起部６６Ｃ（図８）を備えたトナーカートリッジにおいては、単位時間あたりの排出量は、突起部６６Ｂ（図７）を備えたトナーカートリッジよりも約３．０ｇ／ｍｉｎ増加する。しかしながら、最大排出量と最少排出量トナーの差が４．０ｇ／ｍｉｎと、トナーの排出量は不安定である。

これに対し、本願発明による突起部６６Ａ（図５及び図６）を備えたトナーカートリッジにおいては、最大排出量と最少排出量との差が２．１ｇ／ｍｉｎと、トナーの排出量は比較的安定している。また、単位時間あたりの排出量は、突起部６６Ｂ（図７）を備えたトナーカートリッジよりも約２．０ｇ／ｍｉｎ増加する。しかも、先に述べたように、突起部６６Ｂ（図７）を備えたトナーカートリッジ及び突起部６６Ｃ（図８）を備えたトナーカートリッジが有する不具合は発生しない。

なお、図１０及び図１１には、本発明による突起部６６Ａ（図５及び図６）を備えたトナーカートリッジの要部寸法が図示されている。図１２には、突起部６６Ｂ（図７）を備えたトナーカートリッジの要部寸法が図示されている。図１３には、突起部６６Ｃ（図８）を備えたトナーカートリッジの要部寸法が図示されている。単位はいずれもｍｍである。上記実験はこれらの構成を有するトナーカートリッジにより、それぞれ行われた。トナー供給ローラの回転数は、いずれも２０ｒｐｍ（連続回転時）である。また、トナー供給ローラは、いずれもブリジストン化成品東京株式会社製の軟質ポリウレタンフォーム、サンプル型番「エバーライトＳＦ ＨＲ−３０」が使用されている。このトナー供給ローラの特性値は次のとおりである。
密度：２６±２ｋｇ/ｃｍ^３
硬度：１１〜１７ｋｇｆ
セル数：３０±３個/２５ｍｍ
伸び率：２００％以上
引張強度：１．０ｋｇ/ｃｍ^２以下
永久圧縮歪：１０％以下
なお、図１０〜図１３において、符号Ｒは半径を示している。

本発明の上記実施形態において、トナー排出開口２４は他方の側壁１２の近傍に配設されているが、このような配置に限定されるものではなく、トナーカートリッジ１００の容器本体２における幅方向のいずれの位置に配設されていてもよい。また、上記実施形態において、シャッタ部材３０は、トナーカートリッジ１００が画像形成装置に装着されると開き、離脱されると閉じるよう構成されているが、このような構成に限定されるものではない。例えば、トナーカートリッジ１００が画像形成装置に装着されたときに自動的に開くことはなく、手動により開く形態のシャッタ部材を備えたトナーカートリッジであっても、本発明を適用することは可能である。更にはまた、上記実施形態において、トナー供給ローラ６３は軟質ポリウレタンフォームから形成されているが、これに限定されるものではなく、その他の弾性を有する発泡体から形成したものであれば、適用可能である。

本発明に従って構成されたトナーカートリッジの実施形態を示す側面図であって、一部を断面にして示す側面図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 図２のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図１に示されるトナーカートリッジに備えられている第２のトナー撹拌搬送機構の一部を省略して示す斜視図である。 本発明に従って構成されたトナーカートリッジの他の実施形態を示す部分断面図である。 図５のＣ−Ｃ矢視断面図であって、突起部の実施形態を示す断面図である。 比較例である突起部を備えたトナーカートリッジの要部を示す断面図であって、図５のＣ−Ｃ矢視断面図に相当する断面図である。 他の比較例である突起部を備えたトナーカートリッジの要部を示す断面図であって、図５のＣ−Ｃ矢視断面図に相当する断面図である。 図６〜図８に示す突起部を備えたトナーカートリッジの各々におけるトナー排出量と時間との関係を示す線図である。 図５に示すトナーカートリッジに要部寸法を記入した部分断面図である。 図６に示すトナーカートリッジに要部寸法を記入した部分断面図である。 図７に示すトナーカートリッジに要部寸法を記入した部分断面図である。 図８に示すトナーカートリッジに要部寸法を記入した部分断面図である。

符号の説明

２：容器本体
４：底壁
１０：側壁
１２：側壁
２４：トナー排出開口
２４ａ、２４ｂ：トナー排出開口における一対の上端縁
２４ｃ、２４ｄ：トナー排出開口における他の一対の上端縁
３０：シャッタ部材
５０：第１のトナー撹拌搬送機構
５０Ｕ：撹拌搬送体
６０：第２のトナー撹拌搬送機構
６１：回転軸
６３：トナー供給ローラ
６６、６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃ：突起部
１００：トナーカートリッジ

Claims (3)

1. 底壁を有する容器本体と、底壁に形成されたトナー排出開口と、トナー排出開口を開閉しうるよう底壁の外面側に配設されたシャッタ部材と、容器本体内に回転自在に配設され、かつトナー排出開口の上方を通るよう配設されたトナー撹拌搬送機構とを備えたトナーカートリッジにおいて、
   トナー撹拌搬送機構は、回転軸と、回転軸に一体に配設されたトナー撹拌搬送手段及び弾性を有する発泡体からなるトナー供給ローラとを備え、トナー供給ローラは、トナー排出開口の上端周縁に密着してトナー排出開口の上端を覆うよう配置され、トナー排出開口の上端が開口する底壁の内面には、トナー供給ローラの外周縁部に付着したトナーを強制的に離脱させてトナー排出開口に供給するトナー離脱手段が配設されており、
   トナー排出開口は、相互に間隔をおいてトナー撹拌搬送機構の回転軸に平行に延在する一対の上端縁を備え、トナー離脱手段は、底壁の内面に形成された突起部からなり、該突起部は、該一対の上端縁のうち、トナー供給ローラの回転方向の下流側に位置する下流側上端縁に沿って延在し、かつトナー供給ローラの外周面から半径方向内側に食い込むよう形成されており、
   トナー排出開口は、トナー撹拌搬送機構の回転軸の軸線方向に相互に間隔をおいて対向する他の一対の上端縁を備え、トナー供給ローラ及び該突起部の該軸線方向長さは、該他の一対の上端縁間の間隔よりも長く形成され、該突起部は、該軸線方向両端部が、該軸線方向外方に向かって高さが徐々に低くなるよう形成されている、
   ことを特徴とするトナーカートリッジ。
2. 該突起部は、ほぼ該他の一対の上端縁の各々から、それぞれ、該軸線方向外方に向かって高さが徐々に低くなるように延び出している、請求項１記載のトナーカートリッジ。
3. 該突起部の該軸線方向長さは、トナー供給ローラの該軸線方向長さとほぼ同じである、請求項１又は請求項２記載のトナーカートリッジ。

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