JP5167688B2 - トナーカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、トナーを収容するトナーカートリッジに関するものである。

プリンタ等の画像形成装置にて、トナーを含む現像剤を収容したトナー収容容器を着脱自在なカートリッジとして構成するものが広く知られている。

公報記載の従来技術として、装置本体に装着され、そのまま据え置いて粉体トナーを使い切るまで徐々に現像器へトナーを補給する、いわゆる据え置き型（ビルトイン）のトナーカートリッジが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。このトナーカートリッジは、中空円筒状部材にて構成され、そのトナー収納容器は撹拌翼を有する撹拌部材を内包している。そして、撹拌翼の主翼の搬送力をトナー供給開口に近い側よりも遠い側を大きくすることで、容器本体の両端部のトナーを効率よく搬送している。

また他の公報記載の技術として、トナー補給装置が現像装置に対して着脱自在に設けられるものがある（例えば、特許文献２参照。）。このトナー補給装置は、内部にトナー収容部およびトナー補給部が形成されている。そして、トナー収容部の略中央部には、トナー撹拌手段である撹拌ローラが軸支されている。撹拌ローラは、回転によりトナー収容部内のトナーを撹拌して凝集固化を防止するとともに、トナーをトナー補給部に掻き上げている。

特開２００３−１５６９２７号公報 特開２００２−１５６８１９号公報

このようなトナーカートリッジは、生産後、画像形成装置に装着されて使用するまでの間に、工場、倉庫、お客様先等で保管されることが一般的である。しかし、長期間安静な状態で保管されると、トナーが凝集して固まるという、いわゆるトナーブロッキング（ソフトブロッキングを含む）が生じることがある。特に、高温高湿環境下で長期保管されるとトナーブロッキングが発生し易く、トナーカートリッジを、画像形成装置への取り付け状態に対して逆さまや横倒しの姿勢で保管されると、トナーカートリッジの上面や側面にトナーブロッキングが生じてしまう。

ここで、通常、トナーブロッキングが生じても、カートリッジ内部に設けられたトナー撹拌搬送部材によってほぐされるのが一般的である。しかしながら、画像形成装置の小型化の要請が一層強くなっている昨今では、画像形成装置側のカートリッジ装着用スペースを小さくせざるを得ず、且つトナー収容量はなるべく増やしたいが為に、カートリッジの形状をトナーの撹拌搬送に最適な真円形状にできない場合もでてくる。このようなカートリッジの形状を真円形状とできない場合に、非真円形状の箇所にトナーブロッキングが生じると、トナー撹拌搬送部材でほぐすことが困難となる。そのために、ブロッキングしたトナーが十分ほぐされること無くトナーカートリッジから画像形成装置の現像器に供給されてしまい、画像形成装置におけるトナー詰まりや画質欠陥等となる恐れがある。

本件発明は、上述した事象に鑑み、非真円形状のカートリッジにトナーブロッキングが生じても、十分ほぐされていないトナーを画像形成装置の現像器に供給させ難くするトナーカートリッジを提供するものである。

請求項１に記載の発明は、矩形状のトナー収容容器と、前記トナー収容容器の長手方向の一方側の角部に設けられたトナー供給口と、前記トナー収容容器内にて所定の回転方向に回転可能に設けられ、当該トナー収容容器の長手方向の他方側から前記一方側に向けてトナーを撹拌搬送させるとともに、当該トナー収容容器の一方側のトナーを前記トナー供給口から供給する撹拌搬送部材と、前記トナー収容容器の内部に設けられ、当該トナー収容容器の画像形成装置への取り付け状態と同様な姿勢にて前記トナー供給口の上方に位置する隅部に形成され、前記攪拌搬送部材の回転中心から離れた先端側が摺動する曲面からなるとともに、前記撹拌搬送部材の前記回転方向の下流側にて変化点から前記トナー供給口から離れる方向に切り上げられる段差を有する曲率部と、を備え、前記取り付け状態と同様な姿勢にて前記トナー収容容器に収容されるトナーの量が、前記変化点よりも上方位置まで満たされていることを特徴とするトナーカートリッジに関する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に係るトナーカートリッジにて、前記撹拌搬送部材は、前記トナー収容容器に収容されたトナーから受ける圧力により歪曲される可撓性を有し、当該撹拌搬送部材の回転中心から離れた先端側が前記曲率部を摺擦可能な長さからなることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に係るトナーカートリッジにて、前記撹拌搬送部材は、当該撹拌搬送部材の先端側に前記トナー供給口へ挿入可能な挿入片と、当該挿入片に隣接して設けられ当該挿入片よりも回転中心からの長さが長く当該トナー供給口の側部の前記トナー収容容器の内壁を摺擦する摺擦片とを有することを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３に係るトナーカートリッジにて、前記摺擦片は、矩形状の前記トナー収容容器のうちの最も遠い隅部に接触可能な長さを有することを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項４に係るトナーカートリッジにて、前記摺擦片は、前記挿入片の両側近傍に設けられていることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１に係るトナーカートリッジにて、前記撹拌搬送部材は、トナー収容容器内に回転可能に軸支される軸部と、当該軸部に設けられ当該トナー収容容器に収容されたトナーから受ける圧力により歪曲される可撓性を有する撹拌搬送部とを備え、前記軸部には、当該軸部の長手方向に複数設けられ回転中心から外側に向かって突出した突出部を備えたことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１に係るトナーカートリッジにて、前記トナー収容容器に収容されたトナーは、粉砕トナー（粉砕溶融も含む）であることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１に係るトナーカートリッジにて、前記トナー収容容器に収容され前記変化点よりも上方位置まで満たされている前記トナーの量は、前記画像形成装置への取り付け前の当該トナー収容容器を数回振った後に当該画像形成装置への取り付け状態と同様な姿勢で１分間静置した後の当該トナー収容容器内のトナーの量であることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、トナーカートリッジが逆さまや横倒し等の姿勢で保管されても、トナー供給口の上方にトナーブロッキングを発生し難くし、上方にトナーブロ
ッキングが発生したとしても、撹拌搬送部材の回転し始めにトナーブロッキングをトナー供給口側から離れる方向に移送し易くすることができる。また、段差を設けることでトナー収容容積を拡大させ、例えば小型のトナーカートリッジであってもトナー収容量を増やすことができる。また、請求項１に記載の発明によれば、撹拌搬送部材が回転し始めた際、トナー収容容器内のトナーがトナー供給口側に向かう力を受けてトナー供給口側の圧力が高まるので、トナー供給口の上方にあり十分にほぐしきる前のトナーブロッキングを、本構成を採用しない場合に比較してトナー供給口までたどり着き難くすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、上方にトナーブロッキングが発生したとしても曲率部にほぐす力を伝達し、十分にほぐされていないトナーを、本構成を採用しない場合に比べてトナー供給口側に行き難くすることができる。
請求項３に記載の発明によれば、撹拌搬送部材の挿入片が変化点を通過直後は、変化点よりも上方位置まで満たされたトナーの圧力が挿入片にかかり摺擦片との離間が遅れるので、上方にトナーブロッキングが生じてもトナー供給口に十分ほぐされていないトナーを行き難くすることができる。
請求項４に記載の発明によれば、摺擦片の先端が変化点を通過するまでの時間を延ばすとともに、摺擦片が大きく湾曲して摺擦片の腹がトナー供給口から離れる方向に迫り出すので、上方にトナーブロッキングが生じてもトナー供給口に十分ほぐされていないトナーを行き難くすることができ、変化点よりも上方位置まで満たされたトナーの圧力により挿入片と摺擦片との離間が抑えられるので、上方にトナーブロッキングが生じてもトナー供給口に十分ほぐされていないトナーを行き難くすることができる。
請求項５に記載の発明によれば、トナー供給口に十分ほぐされていないトナーを挿入片の両側の何れの側からもトナー供給口に行き難くすることができる。

請求項６に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べ、トナーブロッキングが生じた場合であっても、極力早くほぐすことができる。

請求項７に記載の発明によれば、例えばケミカル球形トナーと比べてトナー粒子間の吸着力を小さくすることができ、ブロッキングの程度を緩くすることができる。

請求項８に記載の発明によれば、本構成を採用しない場合に比べ、トナーの量の測定をより良好に行うことが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、図１〜図３を用いて、本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図１は本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す構成図であり、図２は画像形成装置の外観を示す斜視図である。また、図３は画像形成装置のカバーを開けた状態を示した斜視図である。

図１〜図３に示す画像形成装置は、本体１を有し、この画像形成装置の本体１の内部には、図１に示すように、上下方向に沿って画像形成ユニット２と、画像形成ユニット２で形成された複数色のトナー像が転写される用紙搬送ベルトユニット３とが配設されている。また、制御回路等を備えた制御ユニット４と、高圧電源回路を備えた電源回路ユニット５と、転写材としての転写用紙を給紙する給紙装置６が配設されている。

画像形成ユニット２は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色のトナー像を形成する４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂを備えている。そして、これらの４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂは、画像形成装置の上下方向に沿って一定の間隔を隔てて直列的に配設されている。

これらの４つの画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂは、同様な構成を有しており、トナー像を保持する感光体ドラム８（８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂ）と、この感光体ドラム８の表面を一様に帯電する帯電ロール９（９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂ）と、感光体ドラム８の表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する光書き込み装置１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂ）と、感光体ドラム８上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像する現像装置１１（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂ）と、感光体ドラム８上に残留した転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置１２（１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｂ）と、現像装置１１にトナーを供給するトナーカートリッジ１３（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂ）とを備えている。

この現像装置１１は、内部に収容された二成分又は一成分の現像剤を、撹拌しつつ現像ロール１４（１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｂ）へと供給する。そして、感光体ドラム８の表面に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像するように構成されている。
また、クリーニング装置１２は、感光体ドラム８の表面に残留した転写残トナーを、クリーニングブレード１５（１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｂ）によって除去している。除去された転写残トナーは、クリーニング装置１２の内部に搬送して収容される。

制御ユニット４には、例えば、画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理装置（ＩＰＳ）１６が設けられている。この画像処理装置１６からは、光書き込み装置１０にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色の画像データが順次出力され、この光書き込み装置１０から画像データに応じて出射される４本のレーザービームが、それぞれの感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂ上に走査露光されて静電潜像が形成される。

用紙搬送ベルトユニット３は、循環し移動する用紙搬送ベルト１７を備えている。この用紙搬送ベルト１７は、給紙装置６から給紙される転写用紙を静電的に吸着した状態で搬送する。この転写用紙には、各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂで形成された各色のトナー像が転写される。用紙搬送ベルト１７は、鉛直方向に沿って配設された張架ロールとしての駆動ロール１９と従動ロール２０との間に、所定のテンションで張架されている。そして、駆動モータ（図示せず）によって回転駆動される駆動ロール１９によって、所定の速度で反時計周り方向に沿って循環移動するように構成されている。
また、駆動ロール１９の表面には、転写用紙を用紙搬送ベルト１７の表面に静電的に吸着させるための吸着ロール２２が、用紙搬送ベルト１７を介して当接するように配設されている。

各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂの感光体ドラム８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｂ上に形成された各色のトナー像は、用紙搬送ベルト１７の表面に吸着された状態で搬送される転写用紙上に、転写ロール２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｂによって互いに重ね合わされた状態で多重に転写される。

転写用紙は、本体１の底部に配設された給紙装置６から給紙される。この給紙装置６は、所望のサイズや材質の転写用紙を収容した用紙トレイ２４を備えている。用紙トレイ２４からは、所望のサイズや材質の転写用紙が給送ロール２５によって給送され、捌きロール２６によって１枚ずつ分離された状態で給紙される。そして、レジストロール２７を介して所定のタイミングで用紙搬送ベルト１７上の吸着位置へと搬送される。

そして、各色のトナー像が多重に転写された転写用紙は、転写用紙自身が有する剛性（所謂、コシ）によって用紙搬送ベルト１７から分離された後、搬送経路２８に沿って定着装置２９へと搬送される。そして、各色のトナー像は、定着装置２９によって転写用紙上に定着される。この定着装置２９は、加熱ロール３０と加圧ロール３１を互いに圧接した状態で回転駆動し、これら加熱ロール３０と加圧ロール３１の間に形成されるニップ部に転写用紙を通過させることにより、熱および圧力で定着処理を施す。その後、各色のトナー像が定着された転写用紙は、本体１の上部に設けられた排出トレイ３３上に排出ロール３２によって排出され、プリント動作が終了する。
尚、本体１は、画像形成装置の状態を表示したり、必要な操作等を行う操作パネル３４を備えている。

ところで、各画像形成部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｂは、各色の現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂに供給されるトナーをそれぞれ収容する現像剤収容容器としてのトナーカートリッジ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂを備えている。イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂ）の各色のトナーカートリッジ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂは、図２に示すように、本体１の側面に設けられた開閉カバー１００を開くことによって交換可能である。すなわち、開閉カバー１００に設けられた把手１０１を手で引いてフック１０１ａのロック状態を解除することによって開き、図３に示すように、本体１側面に露出した開口部４０に、カートリッジホルダ４１に装着された状態で着脱自在となるように装着されている。各トナーカートリッジ１３Ｙ、１３Ｍ 、１３Ｃ、１３Ｂは、収容するトナーの色が異なるが、基本的に同様な構成を備えている。

カートリッジホルダ４１には、図３に示すように、アーム４２の先端が突出した状態で回動自在に取り付けられているとともに、このアーム４２の先端は、開閉カバー１００に設けられた被係合部４３と係合するように構成されている。開閉カバー１００を開放する動作に連動してカートリッジホルダ４１が本体１から回動して、着脱位置に移動するようになっている。このトナーカートリッジ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂは、本体１の開口部４０内の動作位置に装着された状態で、トナーカートリッジ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂに設けられたハンドル部材１２８を操作することにより固定される。

次に、本実施の形態が適用されるトナーカートリッジ１３（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂ）について詳述する。
図４は本実施の形態に係る現像剤収容容器としてのトナーカートリッジ１３の外観を示す斜視図である。また、図５は、トナーカートリッジ１３を分解した状態を示す構成図である。

図４において、このトナーカートリッジ１３は、細長い略直方体状（矩形状）に形成された箱体として構成されている。このトナーカートリッジ１３は、新しいトナーまたは新しいトナーとキャリアからなる供給現像剤を収容する供給トナー収容部１０２と、クリーニング装置１２によって除去された回収トナーや、現像装置１１から回収された回収トナーまたは回収現像剤を収容する回収トナー収容部１０３とを備えている。この供給トナー収容部１０２は、矩形状の容器である供給トナー収容容器１０４を有している。また、回収トナー収容部１０３は、供給トナー収容容器１０４の長手方向の一端部に連結された矩形状の容器である回収トナー収容容器１０６を備えている。供給トナー収容部１０２は、回収トナー収容部１０３よりも体積が大きい。

供給トナー収容容器１０４は、回収トナー収容部１０３側の端面に、全面が開口した開口部１０５（図５参照）を有する細長い略直方体形状をした箱体として形成されている。また、回収トナー収容部１０３の回収トナー収容容器１０６は、供給トナー収容部１０２側の端面に、全面が開口した開口部１０７（図５参照）を有する略立方体形状をした箱体として形成されている。そして、この供給トナー収容部１０２および回収トナー収容容器１０６は、断面が矩形状、すなわち略直方体形状や略立方体形状に形成することによって、限られた設置スペースにて、円筒状とする場合に比較して多くの量のトナーや回収トナーを収容できる。

また、図５に示すように、供給トナー収容容器１０４の開口部１０５側の端部には連結部１０８が設けられ、回収トナー収容容器１０６の開口部１０７側の端部には、連結部１０８の内周に嵌合される連結部１０９が設けられている。供給トナー収容容器１０４は、その長手方向に沿って開口部１０５と反対側の約２/３程度を占めるトナー供給側領域１１０があり、そのトナー供給側領域１１０は、円弧状に形成された側面１１０ａを有している。

また、トナーカートリッジ１３は、トナーカートリッジ１３を移動するための駆動片１１５を備えている。また、トナー供給口１１１には、トナー供給口１１１を開閉するためのシャッター１１３が、水平方向に沿ってスライド自在に取り付けられている。このシャッター１１３の内面には、図５に示すようにシール部材１１４が接着されている。

また、トナーカートリッジ１３を構成する供給トナー収容容器１０４と回収トナー収容容器１０６は、仕切り部材１１７とその表裏両面に一体的に設けられた漏れ防止部材としてのシール部材１１８、１１９とによって両者の間が仕切られている。また、仕切り部材１１７には、撹拌搬送部材としてのアジテータ１４０のアジテータシャフト１４１の回転軸を軸支する円筒形状の軸受け部１１７ａが一体的に設けられている。この円筒形状の軸受け部１１７ａは、その閉塞された先端部が回収トナー収容部１０３側に突出するように形成されている。そして、その先端部は、供給トナー収容容器１０４の連結部１０８の端部よりも回収トナー収容部１０３側に突出するように形成されている。更に、仕切り部材１１７の軸受け部１１７ａは、仕切り部材１１７を自動組み立て機等によって供給トナー収容容器１０４の連結部１０８内に装着してトナーカートリッジ１３を組み立てる際に、自動組み立て機のロボットハンドによって把持する把手としての機能を兼ねている。また、供給トナー収容容器１０４の、画像形成装置の本体１に取り付けられた状態（取り付け状態）と同様な姿勢にて上方向である外観上面には、各種の注意事項などが印刷されたシールＬが貼られる。

更に、連結部１０８、１０９には、その外周に、供給トナー収容容器１０４と回収トナー収容容器１０６とが誤って離脱することを予防するためのテープ１２２が被覆されている。また、このトナーカートリッジ１３は、テープ１２２を剥がすことによって、容易に分解可能となっており、リサイクルを容易としている。また、回収トナー収容容器１０６には、トナーカートリッジ１３を所定位置に装着固定するためのハンドル部材１２８が、支点１２９（図４参照）を中心にして回動自在に取り付けられている。

一方、供給トナー収容部１０２の内部には、供給トナー収容部１０２の内部に収容された供給トナーを撹拌しつつ搬送する撹拌搬送部材としてのアジテータ１４０が配設されている。このアジテータ１４０は、図５に示すように、回転可能に軸支される軸部としてのアジテータシャフト１４１と、アジテータシャフト１４１に設けられる撹拌搬送部としてのアジテータフィルム１４２とを有している。また、アジテータシャフト１４１の基端部には、アジテータシャフト１４１を回転駆動するための駆動ギア１５６が取り付けられている。

次に、トナーカートリッジ１３の供給トナー収容容器１０４の構造について説明する。
図６（ａ）〜（ｃ）は、供給トナー収容容器１０４の長手方向に直交する方向の複数箇所の断面図であり、各断面を開口部１０５側から眺めた状態を示している。この図６（ａ）〜（ｃ）に示す状態の上下方向は、トナーカートリッジ１３の画像形成装置への取り付け状態と同様な姿勢における上下方向と一致している。図６（ａ）は、供給トナー収容容器１０４の長手方向における開口部１０５側の約１/３を占める領域の断面図である。また、図６（ｂ）はその長手方向に沿って開口部１０５と反対側の約２/３を占めるトナー供給側領域１１０にて、開口部１０５側に比較的近い部分の断面図である。更に、図６（ｃ）は、トナー供給口１１１を含む領域の断面図である。

図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、供給トナー収容容器１０４は、角部（隅部）のＲ形状などは存在するものの全体としては矩形状（略矩形状）の断面を形成しており、画像形成装置への取り付け状態と同様な姿勢の左下（取り付け状態にて画像形成装置の本体１側、図６の底面の一側部）に角部１０４ａと、供給トナー収容容器１０４の内部にて角部１０４ａの上方に隅部１０４ｂとを備えている。図６（ｂ）に示すように、トナー供給側領域１１０では、図６（ａ）に示す角部１０４ａの部分が円弧形状の側面１１０ａを形成している。そして、この円弧状に形成された側面１１０ａの長手方向に沿った方向の端部には、図６（ｃ）に示すように、現像装置１１にトナーを供給するトナー供給口１１１が設けられている。

図６（ｃ）に示すように、このトナー供給口１１１の上方に位置する隅部１０４ｂには、曲率部１１６が形成されている。また、図６（ｃ）に示すように、この曲率部１１６は、変化点１１６ａから切り上がる段差１１６ｂを有している。この段差１１６ｂは、供給トナー収容部１０２のトナー収容容積を拡大させ、小型のトナーカートリッジ１３であってもトナー収容量を増やすように構成されている。

一般に、矩形領域の隅（各隅部）には、トナーの経時的変化によって例えばトナーの表面が溶解し、トナー同士がブロック状に凝集する所謂トナーブロッキングが生じやすい。トナー供給口１１１の上方の隅部１０４ｂが曲率部１１６に置き換えられることで、例えばトナーカートリッジ１３を逆さまや横倒しの姿勢で保管されても、トナー供給口１１１の真上でのトナーブロッキングの発生を抑制することができる。また、トナー供給口１１１の上方にトナーブロッキングが発生したとしても、撹拌搬送部材（アジテータ１４０）の回転し始めにトナー供給口１１１側から離れる方向にトナーブロッキングを移送し易くさせることができる。

図７は、撹拌搬送部材としてのアジテータ１４０を示す斜視図である。アジテータ１４０は、前述したように、回転中心となる軸部としてのアジテータシャフト１４１と、撹拌搬送部としてのアジテータフィルム１４２とを有している。アジテータフィルム１４２の先端には、トナーの搬送量などを調節するために、スリット１４２ａと、凹部１４２ｂと、切込み１４２ｃとが形成されている。そして、この１つのスリット１４２ａと切込み１４２ｃとによって、アジテータフィルム１４２が回転した際にトナー供給側領域１１０（図６参照）の内周面を摺擦する摺擦片１４２ｄが形成される。また、２つの切込み１４２ｃの間には、アジテータフィルム１４２が回転した際にトナー供給口１１１に入り込んでトナーの排出を促す切欠片（挿入片）１４２ｅが形成される。即ち、アジテータ１４０は、アジテータ１４０の先端側（アジテータフィルム１４２の先端側）にトナー供給口１１１へ挿入可能な切欠片１４２ｅと、この切欠片１４２ｅの両側近傍に隣接して設けられ切欠片１４２ｅよりも回転中心からの長さが長くトナー供給口１１１の側部の供給トナー収容容器１０４の内壁を摺擦する摺擦片１４２ｄとを有する。

また、アジテータ１４０のアジテータフィルム１４２は、例えばＰＥＴフィルムシートで形成され、供給トナー収容容器１０４に収容されたトナーから受ける圧力により歪曲される可撓性を有する。そして、回転中心であるアジテータシャフト１４１から離れた先端側が、供給トナー収容容器１０４の曲率部１１６（図６（ｃ）参照）を摺擦可能である。

更に、２つの切込み１４２ｃによって定められる切欠片（挿入片）１４２ｅの幅は、供給トナー収容容器１０４のトナー供給口１１１の軸方向（供給トナー収容容器１０４の長手方向）の幅よりも小さい。また、凹部１４２ｂの大きさは、形成される切欠片１４２ｅの長さに応じて決定される。２つの切込み１４２ｃと、この２つの切込み１４２ｃの長さと、凹部１４２ｂの大きさとによって決定される切欠片１４２ｅの形状は、トナー供給口１１１へ挿入し、跳ね上げられる切欠片１４２ｅの機能に応じて決定される。また、切欠片１４２ｅによってトナーが良好に送り出される寸法が選択される。そして、この切欠片１４２ｅの長さは、回転中心であるアジテータシャフト１４１から離れた先端側が供給トナー収容容器１０４の曲率部１１６を摺動可能な長さである。

このような形状を有するアジテータフィルム１４２は、アジテータシャフト１４１の突起１４６、１４７に挿入した状態で取り付けられる。軸部であるアジテータシャフト１４１は、長手方向に、回転中心から外側に向かって突出した複数の突出部１４８が設けられている。この複数の突出部１４８によって、トナーブロッキングが生じた場合であっても、このトナーブロッキングを比較的早くほぐすことが可能となる。そして、供給トナー収容容器１０４の長手方向にトナーを搬送するアジテータフィルム１４２の搬送力を利用して、トナーブロッキングをほぐしている。

図８（ａ）〜（ｄ）は、供給トナー収容容器１０４内における撹拌搬送部材の回転状態を説明するための図である。撹拌搬送部材であるアジテータ１４０は、アジテータシャフト１４１の中心軸１４１ａを回転中心として、図の矢印方向に回転する。この回転にて、アジテータフィルム１４２の羽根部分（先端）は、供給トナー収容部１０２（供給トナー収容容器１０４）の内面に接触して撓む。このとき、アジテータフィルム１４２は、スリット１４２ａを有するために螺旋状に変形した状態で回転駆動される。この回転駆動によって、アジテータ１４０は、供給トナー収容部１０２内に収容された供給トナーを撹拌しつつ、供給トナー収容部１０２の一方側の角部（隅部）に設けられたトナー供給口１１１へ向けてトナーを移動させ、各々のトナーカートリッジ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂから各々の現像装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂに向けて徐々に、この一方側のトナーを供給する。

例えば、図８（ａ）に示す状態から図８（ｂ）に示す状態に移行すると、図８（ｂ）に示すように、アジテータフィルム１４２にて他の羽根部分よりも長さの短い切欠片１４２ｅがトナー供給口１１１に跳ね上げられる。これによって、供給トナー収容容器１０４内にて搬送されたトナーをトナー供給口１１１から良好に送り出すことができる。

また、図８（ｂ）に示す状態から図８（ｃ）に示す状態に移行すると、曲率部１１６に接触していたアジテータフィルム１４２の羽根部分のうち、長さの短い切欠片１４２ｅが、段差１１６ｂの存在により変化点１１６ａにて跳ね上がる（図８（ｃ）参照）。この切欠片１４２ｅの跳ね上がりは、凝集したトナー（トナーブロッキング）をほぐすために有効である。

また、アジテータフィルム１４２の羽根部分にて、図７に示すように、切欠片（挿入片）１４２ｅと隣接して設けられる摺擦片１４２ｄは、切欠片（挿入片）１４２ｅよりも回転中心からの長さが長い。そして、摺擦片１４２ｄは、中心軸１４１ａから最も遠い供給トナー収容容器１０４の内壁を摺擦する。例えば図８（ｄ）に示すような供給トナー収容容器１０４の隅部１０４ｃに対しても摺擦片１４２ｄの先端が摺擦可能である。

図９（ａ）〜（ｃ）は、トナーカートリッジ１３の保管状態の想定例とトナーブロッキングの発生状態を説明するための図である。例えば生産工場にてトナーカートリッジ１３にトナーが充填された後、工場や倉庫、顧客先などでは、あらゆる状態で保管されることが予想される。例えば図９（ａ）は、供給トナー収容容器１０４の曲率部１１６が形成された面を下にして保管される状態を示している。トナーブロッキングは、長期間安静な状態で保管された場合にトナーが凝集して形成されるものであるが、一般に、積載されたトナーの底（下方）に生じ易い。図９（ａ）の例では、曲率部１１６が形成された面側にトナーブロッキングが多く生成される。また図９（ｂ）では、画像形成装置に取り付けられた際の天頂側が反転されて下方となって保管される状態が示されており、画像形成装置に取り付けられた際の天頂側にトナーブロッキングが生じ易い。更に図９（ｃ）では、供給トナー収容容器１０４の長手方向の先端側（トナー供給方向）の面を下にして保管される状態が示されている。かかる場合には、供給トナー収容容器１０４の長手方向の先端側にトナーブロッキングが生じ易い。

このようなトナーブロッキングが生じた場合に、そのままトナー供給口１１１を介してトナーブロッキングを搬送してしまうと、画像形成装置におけるトナー詰まりや画質欠陥が生じ易くなる。このような問題に対し、たとえトナーブロッキングが発生したとしてもトナーブロッキングをほぐして搬送できれば問題はない。本実施の形態では、例えば、図６（ｃ）に示すような曲率部１１６に設けた変化点１１６ａから切り上がる段差１１６ｂにて、図８（ｃ）に示すように回転するアジテータフィルム１４２の切欠片（挿入片）１４２ｅの先端をはじくことで、トナーブロッキングをほぐす作用を向上させている。しかしながら、かかる構造を採用した場合であっても、十分にほぐされずにブロック状態のトナーが搬送される場合がある。

そこで、出願人等が鋭意検討を加えた結果、充填されているトナーの量によって、トナーブロッキング（充分にほぐされていないトナー）がトナー供給口１１１側に到達する量が異なることを見いだした。即ち、トナーブロッキングをほぐす作用に効果のある段差１１６ｂに着目し、その段差１１６ｂの開始部分である変化点１１６ａを基準として、トナーブロッキングのトナー供給口１１１への到達量に大きな差があることを出願人等は発見するに至った。

図１０（ａ），（ｂ）は、トナーの充填状態を示す実施例である。この例では、供給トナー収容容器１０４の画像形成装置への取り付け状態と同様な姿勢（図１０に示す姿勢）にて供給トナー収容容器１０４に収容されるトナーの量が、曲率部１１６の変化点１１６ａの高さ（図の２点鎖線）よりも上方位置（図１０（ａ）の高さｈ）まで満たされている。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示す高さｈまでトナーが満たされた状態で、例えば図９（ａ）〜（ｃ）に示すような所定の姿勢でトナーカートリッジ１３が保管された場合に発生したトナーブロッキングの挙動を示している。

供給トナー収容容器１０４内のトナーブロッキングは、アジテータ１４０の切欠片１４２ｅが変化点１１６ａで跳ね上げられて、その一部がほぐされる。しかしながら、このようなアジテータ１４０の動きによっても充分にほぐされないトナーブロッキングが残留する場合がある。このとき、本実施例では、長期間、保管された状態として一般的な初期状態にて、このトナーブロッキングが発生し易い状況で、供給トナー収容容器１０４に収容されるトナーの量が、曲率部１１６の変化点１１６ａよりも上方位置にある。そのために、ほぐされずに残留したトナーブロッキングが存在したとしても、積載トナーの上面が変化点１１６ａよりも上方であり、トナーブロッキングが真下に飛散し難い。また、はじかれて飛散する箇所が積載トナー内であることから、トナー供給口１１１へのトナーブロッキングの到達を抑制できる。

尚、供給トナー収容容器１０４に供給されるトナーは、例えば主原料や副原料を溶融混練した後、原料を細かく粉砕して作る粉砕トナー（粉砕溶融も含む）を用いることが好ましい。ケミカル手法によって得られるケミカル球形トナーと比べ、粉砕トナーは粒子間吸着力を小さくして、流動性を良くすることができ、ブロッキングの程度を緩くすることができる点で好ましい。ケミカル手法においては、トナー構成成分(顔料など)を湿式粉砕し、水中に分散させ、最終的に水分を含んだトナーを熱風で乾燥させて作製される。従って、トナー粒子表面の水分子残存量が粉砕法トナーに比べて多く、トナー粒子間の吸着力が大きい傾向にあり、ブロッキングしやすい。

図１１（ａ）〜（ｃ）は、図１０に示す実施例が適用されない比較例におけるトナーブロッキングの挙動を説明するための図である。図１１（ａ）では、供給トナー収容容器１０４内にて曲率部１１６が存在せず、隅部１０４ｂ（図６（ｂ）参照）がそのまま残っている場合のトナーブロッキングの挙動を示している。曲率部１１６が存在しないことから、トナー供給口１１１の真上の隅部１０４ｂにトナーブロッキングが残留しやすい。その結果、ほぐされていない状態でのトナーブロッキングが、例えば図７に示す凹部１４２ｂの隙間等から落下し、トナー供給口１１１に到達し易くなる。

図１１（ｂ）は、初期状態にて、供給トナー収容容器１０４に収容されるトナーの量が、曲率部１１６の変化点１１６ａの高さ（図の２点鎖線）よりも下方位置（図１１（ｂ）の高さＬ）となっている場合を示している。この場合には、画像形成装置へ取り付けられたばかりの初期の状態にて、トナー供給口１１１に近い位置にトナーブロッキングが存在し易い。また、撹拌搬送部材（アジテータ１４０）の回転によってほぐすことが難しくなり、ブロッキングしたトナーが充分にほぐされることなくトナー供給口１１１に到達し易くなる。

図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）に示す初期状態の後、アジテータ１４０の回転動作によるトナーブロッキングの挙動を示している。例えば切欠片１４２ｅが変化点１１６ａで跳ね上げられ、その反動によってトナーブロッキングの一部がほぐされる。しかしながら、供給トナー収容容器１０４に収容されるトナーの量が少なく、変化点１１６ａよりも低い位置までしか満たされていないことから、ほぐされていないトナーブロッキングが大きく飛び散り、トナー供給口１１１に近づきやすい。そのために、トナー供給口１１１へトナーブロッキングが到達し易い。

しかしながら、本実施例では、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、供給トナー収容容器１０４内であってトナー供給口１１１の上方の隅部１０４ｂを曲率部１１６に置き換えることで、例えばトナーカートリッジ１３を逆さまや横倒しの姿勢で保管しても、トナー供給口１１１の真上にてトナーブロッキングを発生し難くしている。また、段差１１６ｂを形成することで、曲率部１１６を設けた場合であってもトナーの収容量を増大させている。更には、画像形成装置への取り付け状態と同様にトナーカートリッジ１３を置いた場合に、段差１１６ｂが切り上がる部分である変化点１１６ａよりも上方位置まで、初期の状態にてトナーが収容されている。これによって、充分にほぐされていないトナーブロッキングをトナー供給口１１１へ到達させ難くすることが可能となる。

尚、トナーの量は、トナーが充填されている容器（トナーカートリッジ１３）を数回（例えば２〜９回程度）振って、長期保管でトナーが軽く凝集している状態を解砕した後、例えば１分間程度静置した後、容器内のトナーの高さを計測することで得られる。このようにして得られたトナーの量が、図１０（ａ）に示すように供給トナー収容容器１０４の変化点１１６ａの高さを基準としてそれよりも上方位置（ｈ）まで満たされている状態であれば、トナーブロッキングをトナー供給口１１１へ到達させ難くすることができる。

本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す構成図である。 画像形成装置の外観を示す斜視図である。 画像形成装置のカバーを開けた状態を示した斜視図である。 本実施の形態に係る現像剤収容容器としてのトナーカートリッジの外観を示す斜視図である。 トナーカートリッジを分解した状態を示す構成図である。 （ａ）〜（ｃ）は、供給トナー収容容器の長手方向に直交する方向の複数箇所の断面図である。 撹拌搬送部材としてのアジテータを示す斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）は、供給トナー収容容器内における撹拌搬送部材の回転状態を説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）は、トナーカートリッジの保管状態の想定例とトナーブロッキングの発生状態を説明するための図である。 （ａ），（ｂ）は、トナーの充填状態を示す実施例である。 （ａ）〜（ｃ）は、図１０に示す実施例が適用されない比較例におけるトナーブロッキングの挙動を説明するための図である。

符号の説明

１…本体、１１…現像装置、１３…トナーカートリッジ、１０２…供給トナー収容部、１０４…供給トナー収容容器、１１０…トナー供給側領域、１１１…トナー供給口、１１６…曲率部、１１６ａ…変化点、１１６ｂ…段差、１４０…アジテータ、１４１…アジテータシャフト、１４２…アジテータフィルム、１４２ｄ…摺擦片、１４２ｅ…切欠片（挿入片）

Claims (8)

1. 矩形状のトナー収容容器と、
   前記トナー収容容器の長手方向の一方側の角部に設けられたトナー供給口と、
   前記トナー収容容器内にて所定の回転方向に回転可能に設けられ、当該トナー収容容器の長手方向の他方側から前記一方側に向けてトナーを撹拌搬送させるとともに、当該トナー収容容器の一方側のトナーを前記トナー供給口から供給する撹拌搬送部材と、
   前記トナー収容容器の内部に設けられ、当該トナー収容容器の画像形成装置への取り付け状態と同様な姿勢にて前記トナー供給口の上方に位置する隅部に形成され、前記攪拌搬送部材の回転中心から離れた先端側が摺動する曲面からなるとともに、前記撹拌搬送部材の前記回転方向の下流側にて変化点から前記トナー供給口から離れる方向に切り上げられる段差を有する曲率部と、を備え、
   前記取り付け状態と同様な姿勢にて前記トナー収容容器に収容されるトナーの量が、前記変化点よりも上方位置まで満たされていることを特徴とするトナーカートリッジ。
2. 前記撹拌搬送部材は、前記トナー収容容器に収容されたトナーから受ける圧力により歪曲される可撓性を有し、当該撹拌搬送部材の回転中心から離れた先端側が前記曲率部を摺擦可能な長さからなることを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジ。
3. 前記撹拌搬送部材は、当該撹拌搬送部材の先端側に前記トナー供給口へ挿入可能な挿入片と、当該挿入片に隣接して設けられ当該挿入片よりも回転中心からの長さが長く当該トナー供給口の側部の前記トナー収容容器の内壁を摺擦する摺擦片とを有することを特徴とする請求項２記載のトナーカートリッジ。
4. 前記摺擦片は、矩形状の前記トナー収容容器のうちの最も遠い隅部に接触可能な長さを有することを特徴とする請求項３記載のトナーカートリッジ。
5. 前記摺擦片は、前記挿入片の両側近傍に設けられていることを特徴とする請求項４記載のトナーカートリッジ。
6. 前記撹拌搬送部材は、トナー収容容器内に回転可能に軸支される軸部と、当該軸部に設けられ当該トナー収容容器に収容されたトナーから受ける圧力により歪曲される可撓性を有する撹拌搬送部とを備え、
   前記軸部には、当該軸部の長手方向に複数設けられ回転中心から外側に向かって突出した突出部を備えたことを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジ。
7. 前記トナー収容容器に収容されたトナーは、粉砕トナー（粉砕溶融も含む）であることを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジ。
8. 前記トナー収容容器に収容され前記変化点よりも上方位置まで満たされている前記トナーの量は、前記画像形成装置への取り付け前の当該トナー収容容器を数回振った後に当該画像形成装置への取り付け状態と同様な姿勢で１分間静置した後の当該トナー収容容器内のトナーの量であることを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジ。

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