JP5770024B2 - 現像剤収納容器、および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は現像剤を収納する現像剤収納容器に関し、特に、回転駆動されることにより収納している現像剤を排出する現像剤収納容器、この現像剤収納容器を備えた現像剤補給装置、およびこの現像剤補給装置を備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置では、感光体表面に形成された静電潜像を現像装置がトナー（現像剤）によって顕像化する。静電潜像の顕像化に用いられるトナーは、トナー容器に収納され、このトナー容器から現像装置に対して逐次トナーの供給が行われる。

高速で稼動する画像形成装置では多くのトナーを消費するため、容量の大きいトナー容器が使用される。このような中、近年では、トナー容器を回転させることによって、現像装置に対してトナーの補給を行うトナーカートリッジが知られている。このような回転型のトナー容器の場合、多くは、中空の円筒形状に形成され、円筒の一方の端部が閉塞されるとともに、他方の端部付近に排出口が設けられている。以下このトナー容器をトナーボトルと呼ぶ。

トナーボトルを備えたトナーカートリッジは、画像形成装置に装着される際、トナーボトルの回転軸が水平になるように配置される。さらに、トナーボトルの内周面にはスパイラル状の突状部が設けられているものもある。このトナーボトルを、回転軸を中心に回転駆動すると、内周面に設けられた突状部がトナーを排出口の方向へ案内しながら搬送し、トナーが排出口から排出される。

また、このようなトナーボトルを備えたトナーカートリッジにおいては、トナーボトルの排出口付近に、トナーボトルからのトナーの排出量の上限を規制して、一定量のトナーをトナーカートリッジ外部へ排出するトナー補給部が設けられる。このようなトナー補給部が設けられる従来のトナーカートリッジを図９に示す。また、図９に示す従来のトナーカートリッジ１０１が備えた従来のトナーボトル２０を図１０に示す。図１０に示すトナーボトル２０では、トナーボトル排出口３０は、トナーボトル２０の端面２９のトナーボトル外周付近に設けられる。そして、図９に示すように、このトナーボトル２０を備えたトナーカートリッジ１０１は、トナー補給部３に、トナーボトル２０からのトナーの排出量を規制するため、トナーボトル排出口３０近傍上方にトナー排出位置規制衝立６が設けられている。トナー排出位置規制衝立６は、トナーボトル排出口３０がトナーカートリッジ１０１の下方にあるときに、トナーを、トナー補給部３が有する補給部排出口５から排出する。反対に、トナーボトル排出口３０がトナーカートリッジ１０１の上方にあるときには、トナーボトル２０からトナー補給部３へ排出されたトナーの逆流を遮る。

このように、トナー排出位置規制衝立６が設けられていると、トナーボトル２内のトナー量が多いとき、トナーボトル２０内のトナー自身がトナーボトル排出口３０を内側から塞ぎ、トナーボトル２０内への外気の流入を防ぐ。よって、トナーボトル２０内の圧力が下がらない。そのため、トナーボトル２０からのトナーの排出を妨げ、トナーの排出量は少なくなる。

特開２００７−１０２１３５号公報

しかしながら、上記従来の技術は、トナーカートリッジから多量のトナーを、一定量安定して排出させることができない。特に、トナーボトルの回転初め（立ち上がり時）や回転終わり（立ち下がり時）において多量のトナーを安定して排出させることができない。

そのため、高速で稼動する画像形成装置に従来のトナーカートリッジを使用した場合、現像装置へのトナー補給量が不足し、画像異常やトナー補給のための待機時間が長くなるなどの問題が発生する。

また、トナー補給量を多くするために、トナーボトルの回転速度を早くすると、駆動力確保のためにコストアップを生じたり、トナーボトルの摺擦部の磨耗や摩擦による発熱などの問題が生じたりする。

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、多量で一定量の現像剤を安定して補給が可能な、現像剤収納容器、及びこの現像剤収納容器を備えた画像形成装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る現像剤収納容器は、円筒形状を有し、軸線回りに回転駆動されることにより、内部に収容した現像剤を搬送して第１排出口から排出する現像剤容器と、前記第１排出口周囲を包囲し、前記第１排出口から排出された現像剤を一旦格納する円筒状の一時格納部と、現像剤を外部に排出する第２排出口と、一時格納部から第２排出口へ現像剤を搬送する搬送部とを有し、前記現像剤容器を前記軸線回りに回転可能に支持する現像剤補給部と、を備え、前記現像剤容器内の現像剤を、前記第１排出口及び前記第２排出口を介して外部に排出する現像剤収納容器であって、前記現像剤補給部は、前記第１排出口を覆う、前記軸線の垂直面と平行に設置される平面部を有する排出量規制部を有し、当該平面部には、前記現像剤容器が回転され、前記第１排出口が当該現像剤容器の設置方向下部にくると、当該現像剤容器から前記第１排出口を介して排出された現像剤を前記一時格納部へ通過させる開口が設けられており、前記現像剤容器は、前記現像剤補給部内部に位置し、前記軸線を中心として前記第１排出口が設けられている側とは反対側に、通気孔を備えることを特徴としている。

現像剤容器内が現像剤で満杯のときなど、現像剤によって第１排出口から現像剤容器内に空気が入り込まないように塞がれた状態で、現像剤容器から現像剤が排出されると、現像剤容器の内圧が瞬間的に低下して、現像剤排出量が少なくなることがある。

しかし、本発明に係る上記構成によると、現像剤容器は、現像剤補給部内部に位置し、軸線を中心として第１排出口が設けられている側とは反対側に通気孔を備えるため、第１排出口が塞がれた状態であっても、通気孔から現像剤容器内に空気が流入する。よって、現像剤容器内が現像剤で満杯のときでも、現像剤容器の内圧低下を抑え、第１排出口からの現像剤排出量を安定化できる。

さらに、本発明に係る上記構成によると、上記排出量規制部を有していることにより、現像剤の排出量を多量で一定量にすることができる。具体的には、現像剤容器が回転されて、第１排出口が現像剤容器の設置方向下部に来て開口を通過するときには、第１排出口から重力方向に現像剤が排出され易くなる。現像剤は、第１排出口から、排出量規制部の平面部に設けられた開口を通して、現像剤補給部に排出される。また、現像剤容器が回転されて、第１排出口が現像剤容器の設置方向上部にきたときには、第１排出口と、排出量規制部の前記軸線の垂直面と平行に設置される面との隙間から、外気を現像剤容器内に引き込みやすくなり、多量の現像剤を現像剤容器から排出することが可能となる。

以上からわかるように、上記構成によると、現像剤容器内の現像剤の量に関わらず、多量で一定量の現像剤を安定して現像剤収納容器から補給することが可能となる。

また、本発明に係る現像剤収納容器では、上記構成に加え、前記通気孔は、幅が１ｍｍ以下のスリットとして設けられていてもよい。

上記構成によると、通気孔が、幅が１ｍｍ以下のスリットとして設けられているため、効果的に、通気孔からの現像剤漏れを抑制しつつ、現像剤容器内に空気を流入できる。よって、現像剤容器の内圧が低下しにくく、安定した現像剤排出量が得られる。

また、本発明に係る現像剤収納容器では、上記構成に加え、前記通気孔は、前記現像剤容器端部の、前記軸線の垂直面に設けられていてもよい。

上記構成によると、通気孔付近においてトナーの重力がダイレクトにかからずに、通気孔からのトナー漏れを抑えることができる。

また、本発明に係る現像剤収納容器では、上記構成に加え、前記第１排出口は、前記現像剤容器端部の、前記軸線の垂直面から当該軸線方向における現像剤搬送方向上流側に傾斜した傾斜面に形成されていてもよい。

上記構成によると、第１排出口は、現像剤容器端部の、現像剤容器の軸線の垂直面に対して当該軸線方向における現像剤搬送方向上流側に傾斜した傾斜面に、形成されている。そのため、現像剤容器内に多量の現像剤が入っている場合、現像剤容器が軸線回りに回転されると、傾斜面により、第１排出口近傍の現像剤が攪拌され、流動しやすくなる。それとともに、傾斜面に設けられた第１排出口から、多量の現像剤を現像剤容器から排出することが可能となる。

また、本発明に係る現像剤収納容器では、上記構成に加え、前記傾斜面は、前記軸線の垂直面から２０度から６０度の角度を有して、当該軸線における現像剤搬送方向上流側に傾斜しているのが好ましい。

上記構成によると、傾斜面が２０度から６０度の角度を有していることで、適切に、多量の一定安定量の現像剤を、複数の開口部に分割された第１排出口から排出することが可能となる。

また、本発明に係る現像剤収納容器では、上記構成に加え、前記現像剤容器は、当該現像剤容器端部において、前記傾斜面の当該現像剤容器回転方向上流側の脇に、当該現像剤容器内側へ沈降し、前記傾斜面の前記脇に設けられた側面と、前記傾斜面の傾斜方向に傾斜した誘導傾斜面とに囲まれた現像剤退避空間を有し、前記誘導傾斜面の法線は、前記現像剤容器回転方向下流側に傾斜してもよい。

第１排出口が形成されている傾斜面と排出量規制部の平面部との間には、現像剤容器の回転中、第１排出口が平面部の開口の位置に来ない限り、第１排出口から排出された現像剤が溜まる。このような状態で現像剤容器が回転を続けると、現像剤は、排出量規制部の平面部との間で生じる摩擦エネルギーによりストレスを受けて凝集しやすくなる。

しかし、本発明に係る上記構成によると、現像剤退避空間を有していることで、第１排出口から排出され、傾斜面と排出量規制部の平面部との間に溜まった現像剤は、現像剤退避空間に移動することができる。そのため、現像剤のストレスを緩和することができる。現像剤退避空間を囲む誘導傾斜面は、傾斜面の傾斜方向に傾斜しており、さらに、その法線は、現像剤容器回転方向下流側に傾斜している。そのため、現像剤容器の回転により、誘導傾斜面には現像剤を排出量規制部の平面部に向かって押し出す力が働く。いわゆる、スクリューと同じ働きである。よって、誘導傾斜面が平面部の開口の位置にくると、現像剤退避空間から平面部の開口に向かって現像剤を誘導させることができる。このように、現像剤退避空間に現像剤が溜まることを防止できる。よって、現像剤に与えるストレスを軽減して、現像剤収納容器から外部に排出することが可能となる。

なお、誘導傾斜面の傾斜角度は、第１排出口が形成される傾斜面の傾斜角度と同じでも異なっていてもよい。

また、本発明に係る現像剤収納容器では、上記構成に加え、前記第１排出口は、複数の開口部に分割されていてもよい。

ここで、現像剤容器内の現像剤が減少していく過程において、現像剤容器中の空気量が多くなると、現像剤容器が回転されることにより、現像剤容器内の現像剤が空気とともに攪拌されて、流動性が極めて高くなる状態（エアロゾル状態）になりやすい。その際に、現像剤排出量が著しく多くなることがある。しかし、本発明に係る上記構成によると、第１排出口が複数の開口部に分割されて形成されているため、現像剤の流動性が高い時の過補給を抑制することができ、現像剤の流動性が低い時の補給不足を防止することができる。

また、本発明に係る現像剤収納容器では、上記構成に加え、前記傾斜面は、前記現像剤容器の周囲方向に連続する複数の部分傾斜面から成り、前記複数の開口部は、当該複数の部分傾斜面にそれぞれ形成されていてもよい。

上記構成によると、傾斜面が、現像剤容器の周囲方向に連続する複数の部分傾斜面から形成されることで、複数の開口部の開口面積を広くしても、例えばシールテープによって複数の開口部を隙間なく確実に封鎖（密閉）することができるようになる。ここで、シール（テープ）とは、現像剤容器から第１排出部を介して現像剤が排出しないように第１排出口を封じるための部材ある。現像剤収納容器の使用時（画像形成装置に装着後）にはシールは、取り外される。上記構成によると、現像剤収納容器の輸送時における第１排出口からの現像剤の漏れを効果的に防止できる。

また、本発明に係る画像形成装置は、上記課題を解決するために、上述した現像剤収納容器を着脱可能に装着していることを特徴としている。

上記構成によれば、上述した現像剤収納容器を着脱可能に装着しているため、常に適量の現像剤を補給して現像を行うことができる。よって、現像剤の補給が的確に行われるため、画質の品位を保って画像形成することができる。また、画像形成装置の大型化やコストアップを防ぐことができる。

なお、上記現像剤収納容器は、現像剤補給部を備えているため、現像剤収納容器と現像装置との間に現像剤補給装置を備えない画像形成装置に採用することも可能である。

本発明の現像剤収納容器では、以上のように、前記現像剤容器内の現像剤を、前記第１排出口及び前記第２排出口を介して外部に排出する現像剤収納容器であって、前記現像剤補給部は、前記第１排出口を覆う、前記軸線の垂直面と平行に設置される平面部を有する排出量規制部を有し、当該平面部には、前記現像剤容器が回転され、前記第１排出口が当該現像剤容器の設置方向下部にくると、当該現像剤容器から前記第１排出口を介して排出された現像剤を前記一時格納部へ通過させる開口が設けられており、前記現像剤容器は、前記現像剤補給部内部に位置し、前記軸線を中心として前記第１排出口が設けられている側とは反対側に、通気孔を備えている。

現像剤容器は、現像剤補給部内部に位置し、軸線を中心として第１排出口が設けられている側とは反対側に通気孔を備えるため、第１排出口が塞がれた状態であっても、通気孔から現像剤容器内に空気が流入する。よって、現像剤容器内が現像剤で満杯のときでも、現像剤容器の内圧低下を抑え、第１排出口からの現像剤排出量を安定化できる。

さらに、本発明に係る上記構成によると、上記排出量規制部を有していることにより、現像剤の排出量を多量で一定量にすることができる。具体的には、現像剤容器が回転されて、第１排出口が現像剤容器の設置方向下部に来て開口を通過するときには、第１排出口から重力方向に現像剤が排出され易くなる。現像剤は、第１排出口から、排出量規制部の平面部に設けられた開口を通して、現像剤補給部に排出される。また、現像剤容器が回転されて、第１排出口が現像剤容器の設置方向上部にきたときには、第１排出口と、排出量規制部の前記軸線の垂直面と平行に設置される面との隙間から、外気を現像剤容器内に引き込みやすくなり、多量の現像剤を現像剤容器から排出することが可能となる。

以上からわかるように、上記構成によると、現像剤容器内の現像剤の量に関わらず、多量で一定量の現像剤を安定して現像剤収納容器から補給することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るトナーカートリッジのトナー補給部周辺の構成を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るトナーカートリッジが装着された画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。 本発明の実施形態に係るトナーカートリッジの構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るトナーカートリッジの構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係るトナーカートリッジのトナーボトルが有する排出口周辺の斜視図である。 本発明の実施形態に係るトナーカートリッジのトナー補給部が有するトナー排出位置規制衝立の形状を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るトナーカートリッジのトナー補給部が有する排出口周辺の内部構造を示す断面斜視図である。 本発明の別の実施形態に係るトナーカートリッジのトナー補給部周辺の構成を示す断面図である。 従来のトナーカートリッジのトナー補給部周辺の構成を示す断面図である。 従来のトナーカートリッジのトナーボトルが有する第１排出口周辺の斜視図である。 実施例１，２及び比較例のトナーカートリッジを用いた場合のトナー排出量を比較したグラフを示す図である。

〔実施の形態１〕
以下に、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図２は、本発明を実施する形態の一例であり、後述する本発明に係るトナーカートリッジ（現像剤収納容器）が用いられた本発明に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。なお、本発明に係る画像形成装置について、図２に示す複写機を例にして説明するが、本発明の画像形成装置は、これに限定されず、プリンタ、ファクシミリ機、あるいは複写機などの画像形成を行う装置であればよい。つまり、後述する本発明に係るトナーカートリッジを着脱可能に装着でき、画像形成を行う装置であればよい。

図２に示すように、画像形成装置１００は、原稿読取部（スキャナ装置）４３、画像形成部４０、電子写真プロセス部６０、シート供給部５０を備えている。

原稿読取部４３は、画像形成装置１００上部に配置され、原稿を読み取り、画像データを作成する。

画像形成部４０は、原稿読取部４３の下方に設けられ、感光体４４、帯電装置４５、露光部４６、を備えている。

感光体４４は、略円筒形状の静電潜像担持体であり、回転可能に設置される。感光体４４の表面には、原稿読取部４３で作成された画像データ、あるいは通信ネットワーク等を介して外部から伝達された画像データに応じた静電潜像が形成される。

帯電装置４５は、感光体４４の表面を所定の電位に均一に帯電させる装置である。帯電装置４５としては、接触ローラ型の帯電器、接触ブラシ型の帯電器、或いは非接触チャージャー型の帯電器などが使用できる。

露光部４６は、レーザービームスキャナーを備え、帯電装置４５によって帯電された感光体４４を画像データに応じて露光することにより、感光体４４の表面に画像データに応じた静電潜像を形成する。

また、感光体４４の周辺には、感光体４４表面に残留するトナー（現像剤）を除去するクリーニング部４９を備えている。

電子写真プロセス部６０は、現像装置４７と、転写部４８と、定着部５１とを備える。

現像装置４７は、静電潜像が形成された感光体４４の表面にトナーを供給し、静電潜像をトナー像に現像する装置である。

現像装置４７の上方には、トナーが収容されるトナーカートリッジ１とトナーホッパ１３を備えたトナー補給装置１０が設けられている。トナーホッパ１３にはトナーカートリッジ１からトナーが補給されるようになっている。トナーカートリッジ１の詳細は後述する。

転写部４８は、現像装置４７により現像された感光体４４のトナー画像を、シート供給部５０から搬送されるシート（記録用紙、記録材）に転写する。

定着部５１は、トナー画像が形成されたシートに画像を定着させる。トナー画像が定着した用紙は、排紙トレイ上に排出される。

次に、本実施形態のトナーカートリッジ（現像剤収納容器）１について説明する。トナーカートリッジ１は、図３、４に示すように、円筒形状を有するトナーボトル（現像剤容器）２と、トナー補給部（現像剤補給部）３とを備えている。

トナーボトル２は、補給用のトナー（現像剤）を収容する有底筒状のトナー収容部２１と、トナー収容部２１内のトナーを排出するトナーボトル排出口（第１排出口）３１とを備えている。トナーボトル２は、軸線Ｌ１回りに回転駆動されることにより、トナーボトル２（トナー収容部２１）内に収容したトナーを搬送して、トナーボトル排出口３１から排出する。

さらに、トナーボトル２は、図１、４に示すように、トナー補給部３内部に位置し、軸線Ｌ１を中心としてトナーボトル排出口３１が設けられている側とは反対側に、通気孔３４を備えている。通気孔３４は、本実施形態では、幅が１ｍｍ以下のスリットとして設けられている。なお、通気孔３４の形状は、幅が１ｍｍ以下のスリット以外でも、トナー漏れを抑制しつつ、トナーボトル２内に空気を流入できれば、どのような形状でも構わない。

トナー補給部３は、トナーボトル排出口３１周囲を包囲するトナー補給部外壁（一時格納部）３ａと、トナーを外部に排出する補給部排出口（第２排出口）５とを備えている。トナーボトル排出口３１から排出されたトナーは、トナー補給部外壁（一時格納部）３ａの内部に一旦格納される。また、トナー補給部３は、トナー補給部外壁３ａの内部から、補給部排出口５へトナーを搬送するトナー搬送部材（搬送部）９を有している。

なお、通気孔３４とトナー補給部外壁３ａとの間には、摩擦を抑えるために、微小な隙間（例えば、１ｍｍ程度）を開ける。

トナー補給部３は、本実施系形態では、円筒形状を有し、トナーボトル排出口３１を含むトナーボトル２の一部を外周面の全周にわたり包囲するとともに、トナーボトル２を軸線Ｌ１回りに回転可能に支持する。トナーボトル２を軸線Ｌ１回り回転させることにより、トナーボトル２（トナー収容部２１）内のトナーは、トナーボトル排出口３１からトナー補給部３に排出され、トナー搬送部材９にて搬送され、補給部排出口５からトナーカートリッジ１の外部に排出される。

ここで、トナーボトル２内がトナーで満杯のときなど、トナーによってトナーボトル排出口３１からトナーボトル２内に空気が入り込まないように塞がれた状態で、トナーボトル２からトナーが排出されると、トナーボトル２の内圧が瞬間的に低下して、トナー排出量が少なくなることがある。

しかし、本実施形態のトナーボトル２では、通気孔３４を備えるため、トナーボトル排出口３１が塞がれた状態であっても、通気孔３４からトナーボトル２内に空気が流入する。よって、トナーボトル２内がトナーで満杯のときでも、トナーボトル２内の内圧低下を抑え、トナーボトル排出口３１からのトナー排出量を安定化できる。

また、図１、４、６に示すように、トナー補給部３は、トナーボトル排出口３１からトナーの排出量を規制するトナー排出位置規制衝立（排出量規制部）６を有している。トナー排出位置規制衝立６は、図４、６に示すように、トナーボトル排出口３１を覆う、軸線Ｌ１の垂直面と平行に設置される平面部６ａを有する。平面部６ａには、トナーボトル２が回転され、トナーボトル排出口３１がトナーボトル２の設置方向下部（トナーカートリッジ１の下部）に来たときに、トナーボトル２からのトナーをトナー補給部３の一時格納部に通過させる切り欠き（通過口）６ｂが設けられている。

平面部６ａに切り欠き６ｂが設けられたトナー排出位置規制衝立６により、トナーの排出は次のようになる。トナーボトル２が回転され、傾斜面３２に設けられたトナーボトル排出口３１が、トナーボトル２の設置方向下部に来て、切り欠き６ｂを通過するときには、傾斜面３２に設けられたトナーボトル排出口３１から重力方向にトナーが排出され易くなる。トナーは、トナーボトル排出口３１から、切り欠き６ｂを通して、トナー補給部３に排出される。また、トナーボトル２が回転され、傾斜面３２に設けられたトナーボトル排出口３１が、トナーボトル２の設置方向上部にきたときには、次のようになる。傾斜面３２に設けられたトナーボトル排出口３１と、トナー排出位置規制衝立６の軸線Ｌ１の垂直面と平行に設置される平面部６ａとの隙間から、外気をトナーボトル２内に引き込みやすくなり、多量のトナーをトナーボトル２から排出することが可能となる。

ここで、平面部６ａの切り欠き６ｂが、トナーボトル２の設置方向の最下点にくるようトナー排出位置規制衝立６は配置される。このように配置されていると、切り欠き６ｂから排出されるトナーが重力の影響を最も受けやすくなる。

以上からわかるように、本実施形態のトナーカートリッジ１では、トナーボトル２内のトナーの量に関わらず、多量で一定量のトナーを安定して補給することが可能となる。なお、通気孔３４を、幅が１ｍｍ以下のスリットとして設けると、効果的に、通気孔３４からのトナー漏れを抑制しつつ、トナーボトル２内に空気を流入できる。また、トナーカートリッジ１は、トナーボトル排出口３１周囲を包囲する形のトナー補給部３を備えているため、画像形成装置１００の大型化やコストアップを防ぐことができる。

また、トナーボトル２の内周面には、図３、４に示すように、トナー収容部２１の内側へ隆起した複数の凸部であるトナー案内突起４が設けられている。トナー案内突起４は、トナーボトル２の回転方向に対応して分割された（断続した）螺旋状に形成されている。これにより、トナーボトル２が軸線Ｌ１回りに回転することによって、トナー収容部２１内のトナーがトナー案内突起４に沿ってトナーボトル排出口３１側に向かって搬送（案内）される。

また、トナーボトル２の、軸線Ｌ１方向におけるトナー搬送方向下流側の端部（先端部）には、駆動連結窪み２ａを備える撹拌台座２ｂが円筒状に突出して設けられている。撹拌台座２ｂは、図４に示すように、トナー収容部２１よりも直径が小さい円筒形状に形成されている。トナーボトル２は、駆動連結窪み２ａによって画像形成装置１００本体と連結し、画像形成装置１００から伝達される回転駆動力を受ける。

次に、トナーボトル排出口３１周辺の形状について、より詳細に説明する。

本実施形態では、トナーボトル排出口３１は、図１、５に示すように、トナーボトル２端部の、トナーボトル２の軸線Ｌ１の垂直面に対して軸線Ｌ１方向におけるトナー搬送方向上流側に角度θ傾斜した傾斜面３２に、設けられている。

トナーボトル２内に多量のトナーが入っている場合、トナーボトル２が軸線Ｌ１回りに回転されると、傾斜面３２により、トナーボトル排出口３１近傍のトナーが攪拌され、流動しやすくなる。それとともに、傾斜面３２に設けられたトナーボトル排出口３１から、多量のトナーをトナーボトル２から排出することが可能となる。

よって、本実施形態のトナーボトル２を有するトナーカートリッジ１は、図９，１０に示す従来のトナーボトル２０を有するトナーカートリッジ１０１のように、トナーボトル排出口３０がトナーボトル２０端部にてトナーボトル２０の軸線の垂直面である端面２９に設けられている場合に比べて、多量のトナーを一定量安定して排出させることができる。

なお、トナーボトル２内のトナーが減少すると、トナーボトル２が回転されることにより、トナーボトル２内のトナーが攪拌されやすくなり、またトナー排出口３１がトナーボトル２内のトナーにより塞がれる時間が少なくなり、トナーボトル２内に外気を引き込みやすくなる。よって、引き続き多量のトナーを排出することができる。

ここで、傾斜面３２の角度θは、２０度から６０度の範囲であるのが好ましい。傾斜面３２が２０度から６０度の角度を有していることで、適切に、多量で一定量のトナーを安定してトナーボトル排出口３０から排出することが可能となる。また、画像形成装置１００が、高速稼動されるものである程、傾斜面３２の角度θが大きい方が好ましい。

また、トナーボトル２は、図５に示すように、その端部において、傾斜面３２のトナーボトル２回転方向上流側の脇に、トナーボトル２内側へ沈降した退避空間３３を有している。この退避空間３３は、傾斜面３２のトナーボトル２回転方向上流側の脇に設けられた側面と傾斜面３２の傾斜方向に傾斜した誘導傾斜面３５とに囲まれた空間である。さらに、誘導傾斜面３５の法線方向は、トナーボトル２回転方向下流側に傾斜している。

このように、トナーボトル２が退避空間３３を有していることで、トナーボトル排出口３１から排出され、傾斜面３２と平面部６ａとの間に溜まったトナーは、退避空間３３に移動することができる。そのため、トナーのストレスを緩和することができる。

ここで、誘導傾斜面３５は、傾斜面３２の傾斜方向に傾斜しており、さらに、その法線は、トナーボトル２回転方向下流側に傾斜している。そのため、トナーボトル２の回転により、誘導傾斜面３５にはトナー排出位置規制衝立６の平面部６ａに向かって押し出す力が働く。いわゆる、スクリューと同じ働きである。よって、誘導傾斜面３５が平面部６ａの開口６ｂの位置にくると、退避空間３３から切り欠き６ｂに向かってトナーを誘導させることができる。このように、退避空間３３にトナーが溜まることを防止できる。
誘導傾斜面３５のエッジ３５ａは、トナー補給部３とは非接触に配置されている。つまり、誘導傾斜面３５のエッジ３５ａとトナー補給部３とには、微小な隙間を設けてられている。そのため、誘導傾斜面３５のエッジ３５ａとトナー補給部３との間でトナーが摩擦されてストレスを受けるのを防ぐことができる。

誘導傾斜面３５の軸線Ｌ１方向の長さとしては、設計可能範囲で長い方が好ましいが、トナーボトル排出口３１の軸線Ｌ１方向の長さ以上であることが好ましい。誘導傾斜面３５の軸線Ｌ１方向の長さが、トナーボトル排出口３１の軸線Ｌ１方向の長さ以上であると、トナー排出位置規制衝立６の平面部６ａの切り欠き６ｂからトナーが排出されやすくなる。よって、退避空間３３にトナーが溜まることを抑えることができる。

次に、トナーボトル２から排出されたトナーの補給部排出口５までの搬送について説明する。トナー補給部３の補給部排出口５での切断斜視図を図７に示す。図７に示すように、トナーボトル２からトナー補給部３に排出されたトナーは、トナーボトル２と同期して回転するトナー搬送部材９により補給部排出口５まで搬送され、トナーカートリッジ１の外部に排出される。トナーボトル２が軸線Ｌ１回りに回転し、トナーボトル排出口３１が切り欠き６ｂに対向して通過するとき、トナーボトル２内のトナーが、トナー補給部３に排出されると共に、トナー搬送部材９が有するトナー搬送羽根９ｂで汲み上げられて、トナー補給部３からトナーボトル２へ逆流するのを防ぐことができる。よって、補給部排出口５からトナーカートリッジ１の外部へ排出されるトナー量がより安定化される。

なお、本実施形態では、本発明に係るトナーカートリッジを図２に示すような画像形成装置１００に適用した例について説明した。しかし、本発明に係るトナーカートリッジは、トナーカートリッジや現像装置が搭載され、あるいは搭載可能に設けてあり、現像剤（トナー）を補給する必要のある画像形成装置であれば、上述した構成の画像形成装置や複写機に限定されるものではなく、その他の画像形成装置等に適用が可能である。

（実施例）
トナーボトル内のトナー残留量とトナーカートリッジからのトナー排出量との関係を調べる実験を行った。実験では、以下の実施例１，２のトナーカートリッジと、比較例のトナーカートリッジを用意した。

実施例１のトナーカートリッジは、上述した実施の形態１のトナーカートリッジ１の形状を有し、トナーボトル２の通気孔３４として幅１ｍｍ、長さ４ｍｍのスリットを設け、トナーボトル排出口３１が設けられた面３２の傾斜角は、θ＝０度とした。なお、実施例１では、退避空間３３は設けていない。

実施例２のトナーカートリッジは、上述した実施の形態１のトナーカートリッジ１の形状を有し、トナーボトル２の通気孔３４として幅１ｍｍ、長さ４ｍｍのスリットを設け、トナーボトル排出口３１が設けられた面３２の傾斜角は、θ＝４０度とした。実施例２では、退避空間３３を設けた。

比較例のトナーカートリッジは、上記で、図９，１０を用いて説明した従来のトナーカートリッジ１０１の形状を有するものを用いた。つまり、比較例のトナーカートリッジのトナーボトルには、通気孔は設けられておらず、トナーボトル排出口３０が設けられた傾斜面３２の傾斜角は、θ＝０度である。比較例においても、退避空間は設けていない。

これら実施例１，２及び比較例のトナーカートリッジにおいて、トナーボトルの通気孔の有無、トナーボトル排出口が設けられている面の傾斜角の違い、及び、退避空間３３の有無、以外は、全て同じ構成にした。また、実施例１，２及び比較例では、トナーボトル排出口の面積も同じにした。また、実施例１，２及び比較例では、トナーボトルに初めに収納するトナーも同量にした。

上記実施例１，２及び比較例のトナーカートリッジを用いた実験の結果を、表１及び図１１に示す。表１及び図１１から、比較例に比べて、トナーボルトに通気孔を設けた実施例１の方が、トナーが多く安定して排出されていることがわかる。通気孔に加え、トナーボトル排出口を傾斜面に設け、さらに退避空間を設けた実施例２では、トナーがより多く排出されていることがわかる。また、トナーボトル内のトナーの残留量が多い立ち上がり時でも、比較例よりも、実施例１が、さらには実施例２が、トナーを多量に排出していることがわかる。

〔実施の形態２〕
図８は、実施の形態２のトナーカートリッジが有するトナーボトル２００を示す図である。なお、以下では、実施の形態１と異なる構成のみ説明し、同様の構成については、説明を省略する。

実施の形態１のトナーボトル２とは異なり、本実施形態のトナーボトル２００では、トナーボトル排出口３１０が第１開口部３１ａと第２開口部３１ｂとに分割されている。さらに、トナーボトル２００では、通気孔３４ａが、トナーボトル２００の軸線の垂直面である端面３６に設けられている。

本実施形態のように通気孔３４ａをトナーボトル２００の端面３６に設けることにより、実施の形態１のように通気孔３４をトナーボトル２の外周曲面に設けるよりも、通気孔付近においてトナーの重力がダイレクトにかからずに、トナー漏れを抑えることができる。

トナーボトル排出口３１０周辺の形状について、より詳細に説明する。本実施形態では、トナーボトル排出口３１０は２つに分割されているが、３以上に分割されてもよい。なお、図８では第１開口部３１ａ及び第２開口部３１ｂは、大きさ及び形状が異なっているが、同じであってもよい。この第１開口部３１ａ及び第２開口部３１ｂに分割されたトナーボトル排出口３１０からトナーボトル２００内のトナーが、トナー補給部３に排出される。

ここで、トナーボトル排出口の面積は、トナーボトル２００（トナー補給部２１０）に一定量（例えば満杯）のトナーが格納されている際の、所定の回転数における、排出量（排出速度）によって決定される。そのため、第１開口部３１ａの面積に第２開口部３１ｂの面積を加えた面積(総面積)が、上記のように排出量によって決定された面積になるようにすればよい。

さらに、第１開口部３１ａ及び第２開口部３１ｂは、トナーボトル２００端部の、トナーボトル２００の軸線Ｌ１の垂直面に対して軸線Ｌ１方向におけるトナー搬送方向上流側に角度θ傾斜した傾斜面３２０に、設けられている。傾斜面３２０は、トナーボトル２００の周囲方向に連続する複数の部分傾斜面である第１傾斜平面３２ａ及び第２傾斜平面３２ｂから成る。ここで、図８に示すように、第１傾斜平面３２ａと第２傾斜平面３２ｂとが成す、トナーボトル内部での角度は、１８０未満となっている。第１傾斜平面３２ａと第２傾斜平面３２ｂとが成すこの角度は、第１開口部３１ａ及び第２開口部３１ｂの幅（周方向の長さ）から受動的に決まる。つまり、第１傾斜平面３２ａと第２傾斜平面３２ｂとの交線は、トナーボトル２００の外周面側に突出することになる。

そして、第１開口部３１ａ及び第２開口部３１ｂは、それぞれ、第１傾斜平面３２ａ及び第２傾斜平面３２ｂに形成されている。このように、本実施形態では、連続する部分傾斜面は２つであるが、３以上であってもよい。また、１つの部分傾斜面に１以上の開口部が設けられていてもよい。

本実施形態のトナーカートリッジ１では、上記のように、トナーボトル排出口３１０は第１開口部３１ａ及び第２開口部３１ｂに分割されており、第１開口部３１ａ及び第２開口部３１ｂは、トナーボトル２００端部の傾斜面３２０に形成されている。そして、傾斜面３２０は、トナーボトル２００の軸線Ｌ１の垂直面に対して当該軸線方向におけるトナー搬送方向上流側に角度θ傾斜している。

そのため、トナーボトル２００内に多量のトナーが入っている場合、トナーボトル２００が軸線Ｌ１回りに回転されたとき、傾斜面３２０により、第１開口部３１ａ及び第２開口部３１ｂに分割されたトナーボトル排出口３１０近傍のトナーが攪拌され、流動しやすくなる。それとともに、傾斜面３２０に設けられた、第１開口部３１ａ及び第２開口部３１ｂに分割されたトナーボトル排出口３１０から、多量のトナーをトナーボトル２００から排出することが可能となる。このような構成であるため、図９，１０に示す従来のトナーカートリッジ１０１のトナーボトル２０ように、トナーボトル排出口３０が、トナーボトル２０端部において、トナーボトル２０の軸線Ｌ１の垂直面である端面２９に設けられている場合に比べて、多量のトナーを一定量安定して排出させることができる。

ここで、トナーボトル２００内のトナーが減少していく過程において、トナーボトル２００内の空気量が多くなると、トナーボトル２００が回転されるため、トナーボトル２００のトナーが空気とともに攪拌されて、流動性が極めて高くなる状態（エアロゾル状態）になりやすい。その際に、トナー排出量が著しく多くなることがある（トナー雪崩）。しかし、特に、トナーボトル排出口３１０が複数（本実施形態では２つ）の開口部に分割されているため、トナーの流動性が高い時の過補給を抑制することができ、トナーの流動性が低い時の補給不足を防止することができる。

また本実施形態では、以上のように、傾斜面３２０は、トナーボトル２００の周囲方向に連続する第１傾斜平面３２ａ及び第２傾斜平面３２ｂから成り、第１開口部３１ａ及び第２開口部３１ｂは、第１傾斜平面３２ａ及び第２傾斜平面３２ｂにそれぞれ形成されている。

このように傾斜面３２０が、トナーボトル２００の周囲方向に連続する第１傾斜平面３２ａ及び第２傾斜平面３２ｂから形成されることで、第１開口部３１ａ及び／又は第２開口部３１ｂの開口面積を広くしても、例えばシールテープによって第１開口部３１ａ及び第２開口部３１ｂを隙間なく確実に封鎖（密閉）することができるようになる。

ここで、シール（テープ）とは、トナーボトル２００からトナーボトル排出口３１０を介してトナーが排出しないようにトナーボトル排出口３１０を封じるための部材ある。トナーボトル２００の使用時（画像形成装置１００に装着後）にはこのシールは、取り外される。この構成によると、トナーカートリッジの輸送時におけるトナーボトル２００からのトナー漏れを確実に防止できる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、電子写真方式の画像形成装置、例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機（ＭＦＰ：Multi Function Printer）等で使用されるトナーカートリッジに利用することができる。

１ トナーカートリッジ（現像剤収納容器）
２ トナーボトル（現像剤容器）
２ａ 駆動連結窪み
３ トナー補給部（現像剤補給部）
３ａ トナー補給部外壁
４ トナー案内突起（凸部）
５ 補給部排出口（第２排出口）
６ トナー排出位置規制衝立（排出量規制部）
６ａ 平面部
６ｂ 切り欠き（通過口）
９ トナー搬送部材（搬送部）
９ｂ トナー搬送羽根
１０ トナー補給装置
２０ 従来のトナーボトル
２１ トナー収容部
２９ 従来のトナーボトルの端面
３０ 従来のトナーボトルの排出口
３１，３１０ トナーボトル排出口（第１排出口）
３１ａ 第１開口部（開口部）
３１ｂ 第２開口部（開口部）
３２，３２０ 傾斜面
３２ａ 第１傾斜平面（部分傾斜面）
３２ｂ 第２傾斜平面（部分傾斜面）
３４，３４ａ 通気孔
３３ 退避空間（現像剤退避空間）
３５ 誘導傾斜面
３５ａ エッジ
４７ 現像装置
１００ 画像形成装置
１０１ 従来のトナーカートリッジ

Claims (8)

1. 円筒形状を有し、軸線回りに回転駆動されることにより、内部に収容した現像剤を搬送して第１排出口から排出する現像剤容器と、
   前記第１排出口周囲を包囲し、前記第１排出口から排出された現像剤を一旦格納する円筒状の一時格納部と、現像剤を外部に排出する第２排出口と、当該一時格納部から当該第２排出口へ現像剤を搬送する搬送部とを有し、前記現像剤容器を前記軸線回りに回転可能に支持する現像剤補給部と、を備え、
   前記現像剤容器内の現像剤を、前記第１排出口及び前記第２排出口を介して外部に排出する現像剤収納容器であって、
   前記現像剤補給部は、前記第１排出口を覆う、前記軸線の垂直面と平行に設置される平面部を有する排出量規制部を有し、当該平面部には、前記現像剤容器が回転され、前記第１排出口が当該現像剤容器の設置方向下部にくると、当該現像剤容器から前記第１排出口を介して排出された現像剤を前記一時格納部へ通過させる通過口が設けられており、
   前記現像剤容器は、前記現像剤補給部内部に位置し、前記軸線を中心として前記第１排出口が設けられている側とは反対側に、通気孔を備え、
   前記第１排出口は、前記現像剤容器端部の、前記軸線の垂直面から当該軸線方向における現像剤搬送方向上流側に傾斜した傾斜面に形成されていることを特徴とする現像剤収納容器。
2. 前記通気孔は、幅が１ｍｍ以下のスリットとして設けられていることを特徴とする請求項１に記載の現像剤収納容器。
3. 前記傾斜面は、前記軸線の垂直面から２０度から６０度の角度を有して、当該軸線における現像剤搬送方向上流側に傾斜していることを特徴とする請求項１または２に記載の現像剤収納容器。
4. 前記現像剤容器は、当該現像剤容器端部において、前記傾斜面の当該現像剤容器回転方向上流側の脇に、当該現像剤容器内側へ沈降し、前記傾斜面の前記脇に設けられた側面と、前記傾斜面の傾斜方向に傾斜した誘導傾斜面とに囲まれた現像剤退避空間を有し、
   さらに、前記誘導傾斜面の法線は、前記現像剤容器回転方向下流側に傾斜していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の現像剤収納容器。
5. 前記第１排出口は、複数の開口部に分割されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の現像剤収納容器。
6. 前記傾斜面は、前記現像剤容器の周囲方向に連続する複数の部分傾斜面から成り、
   前記複数の開口部は、当該複数の部分傾斜面にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項５に記載の現像剤収納容器。
7. 前記通気孔は、前記現像剤容器端部の、前記軸線の垂直面に設けられることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の現像剤収納容器。
8. 請求項１から７の何れか１項に記載の現像剤収納容器を着脱可能に装着することを特徴とする画像形成装置。

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