WO2022196788A1 - トナーカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

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WO2022196788A1
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shutter
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PCT/JP2022/012487
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明延 平山
俊輝 藤野
輝彦 佐々木
太刀夫 河井
大輔 阿部
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キヤノン株式会社
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    • G03G2215/0663Toner cartridge or other attachable and detachable container for supplying developer material to replace the used material having a longitudinal rotational axis, around which at least one part is rotated when mounting or using the cartridge

Definitions

  • the present invention relates to an image forming apparatus used to form an image on a recording medium and a toner cartridge used in the image forming apparatus.
  • a developer replenishing container containing toner is provided detachably from the image forming apparatus main body. It has been known.
  • the present invention is a further development of the conventional configuration.
  • a shielding member that can transition between a position and an open position that opens the passage; a driving force is input from the outside; and the driving force is directed toward the fan and the shielding member by rotating. and a drive receiving member configured to transmit said shielding member to cyclically move between said shielding position and said open position upon receiving said driving force.
  • a toner shielding member capable of transitioning between a conveying portion, a toner shielding position that shields a conveying path of the toner conveyed by the conveying portion, and a toner opening position that opens the conveying path; and a driving force is input from the outside. and a drive receiving member configured to rotate to transmit the driving force toward the fan and the toner shielding member, wherein the toner shielding member receives the driving force.
  • a toner cartridge configured to be periodically moved between said toner blocking position and said toner releasing position upon receiving a toner cartridge.
  • a casing containing a toner and having a toner discharge port capable of discharging the contained toner, a gas cylinder capable of ejecting gas, and a driving force input from the outside.
  • a drive receiving member configured to transmit a driving force toward the gas cylinder, wherein the gas cylinder is configured to periodically eject gas by receiving the driving force;
  • a storage chamber for storing toner; a toner discharge port capable of discharging the toner stored in the storage chamber; an air blower configured to send gas; and a duct configured as described above, wherein the duct has an exhaust port arranged adjacent to the toner exhaust port and capable of discharging the gas sent by the air blower.
  • a storage chamber for storing toner; a toner discharge port capable of discharging the toner stored in the storage chamber; an air blower configured to send gas; and a drive receiving member configured to receive a driving force from the outside and transmit the driving force toward the blower by rotating. and , wherein a gas path from the air blower to the exhaust port and a toner path from the storage chamber to the toner exhaust port are substantially separated from each other. disclosed.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an image forming apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a toner conveying device installed in the image forming apparatus.
  • FIG. 3 is a sectional view showing the process cartridge.
  • FIG. 4 is an overall perspective view of the process cartridge from the front.
  • FIG. 5(a) is an overall perspective view of the process cartridge from behind
  • FIG. 5(b) is another overall perspective view of the process cartridge from behind.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a toner cartridge.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing the toner cartridge.
  • FIG. 8 is a sectional view showing the toner discharge chamber of the toner cartridge.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the rear end of the toner cartridge.
  • FIG. 10(a) is a front view showing the drive train
  • FIG. 10(b) is a perspective view showing the drive train.
  • FIG. 11(a) is a perspective view showing an acceleration mechanism
  • FIG. 11(b) is another perspective view showing the acceleration mechanism.
  • Fig. 12(a) is a perspective view for explaining the flow of air sent by the fan
  • Fig. 12(b) is a partially cross-sectional perspective view for explaining the flow of air sent by the fan.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view showing the slide shutter and its peripheral configuration.
  • FIG. 14(a) is a bottom view showing the toner cartridge
  • FIG. 14(b) is a bottom view showing the toner cartridge.
  • FIG. 15(a) is an exploded perspective view showing the toner cartridge according to the second embodiment
  • FIG. 15(b) is another exploded perspective view showing the toner cartridge according to the second embodiment.
  • FIG. 16(a) is a cross-sectional view showing the rotating shutter at the open position
  • FIG. 16(b) is a cross-sectional view showing the rotating shutter at the blocking position.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing a modification of the second embodiment.
  • FIG. 18 is a perspective view showing the shutter member and its peripheral configuration.
  • FIG. 19(a) is a bottom view showing the shutter member positioned at the open position
  • FIG. 19(b) is a bottom view showing the shutter member positioned at the blocking position.
  • FIG. 20(a) is a cross-sectional view showing the shutter member positioned at the blocking position
  • FIG. 20(b) is a cross-sectional view showing the shutter member positioned at the open position.
  • FIG. 21 is a perspective view showing an elevating shutter according to the third embodiment.
  • Fig. 22(a) is an exploded perspective view showing an elevating shutter and its peripheral configuration
  • Fig. 22(b) is an exploded perspective view showing an elevating shutter and its peripheral configuration.
  • FIG. 23(a) is a sectional view showing the elevating shutter positioned at the blocking position
  • FIG. 23(b) is a sectional view showing the elevating shutter positioned at the blocking position
  • FIG. 23(c) is a sectional view showing the elevating shutter positioned at the open position
  • FIG. 23(d) is a cross-sectional view showing the elevating shutter positioned at the open position.
  • FIG. 24 is a perspective view showing a gear shutter according to the fourth embodiment.
  • FIG. 25(a) is a perspective view showing the gear shutter positioned at the blocking position
  • FIG. 25(b) is a perspective view showing the gear shutter positioned at the open position.
  • FIG. 26 is a perspective view showing a toner cartridge according to the fifth embodiment.
  • FIG. 27(a) is a sectional view showing the rotating shutter positioned at the shielding position
  • FIG. 27(b) is a sectional view showing the rotating shutter positioned at the shielding position
  • FIG. 27(c) is a sectional view showing the rotating shutter positioned at the open position
  • FIG. 27D is a cross-sectional view showing the moving shutter
  • FIG. 27D is a cross-sectional view showing the elevating shutter positioned at the rotating position.
  • FIG. 28A is an exploded perspective view showing the toner cartridge according to the sixth embodiment
  • FIG. 28B is another exploded perspective view showing the toner cartridge according to the sixth embodiment
  • FIG. 28C is a sectional view showing the toner cartridge according to the sixth embodiment.
  • FIG. 29(a) is a perspective view showing a toner cartridge
  • FIG. 29(b) is a sectional view showing the toner cartridge.
  • FIG. 30(a) is a cross-sectional view showing the sealing member positioned at the shielding position
  • FIG. 30(b) is a cross-sectional view showing the sealing member positioned at the open position.
  • FIG. 31(a) is a cross-sectional view showing the sealing member positioned at the shielding position
  • FIG. 31(b) is a cross-sectional view showing the sealing member positioned at the open position.
  • FIG. 32(a) is a perspective view showing a toner cartridge according to the seventh embodiment
  • FIG. 32(b) is a perspective view showing the toner cartridge.
  • FIG. 33(a) is an exploded perspective view showing the toner cartridge according to the eighth embodiment
  • FIG. 33(b) is another exploded perspective view showing the toner cartridge according to the eighth embodiment.
  • FIG. 34(a) is a front view showing the drive configuration of the duct shutter
  • FIG. 34(b) is a front view showing the drive configuration of the duct shutter.
  • Figure 35(a) is a rear view showing the duct shutter positioned at the shielding position and its peripheral configuration
  • Figure 35(b) is a rear view showing the duct shutter positioned at the open position and its peripheral configuration
  • FIG. 36 is a perspective view showing a duct according to the ninth embodiment.
  • FIG. 37(a) is a cross-sectional view showing toner and air flow
  • FIG. 37(b) is a cross-sectional view showing a duct.
  • FIG. 38 is a cross-sectional view showing the flow of toner and air.
  • FIG. 39(a) is a bottom view showing the duct
  • FIG. 39(b) is a sectional view showing the duct.
  • FIG. 40 is an exploded perspective view showing a duct according to the tenth embodiment.
  • FIG. 41(a) is a bottom view showing the exhaust port
  • FIG. 41(b) is a sectional view showing the toner discharge port and the exhaust port.
  • FIG. 42 is a perspective view showing the third duct member when the toner cartridge is attached to the image forming apparatus.
  • FIG. 43(a) is a front view showing the third duct member positioned at the shielding position
  • FIG. 43(b) is a bottom view showing the third duct member positioned at the shielding position
  • FIG. 43(c) is the shielding position. It is a sectional view showing the 3rd duct member which carries out.
  • FIG. 44(a) is a front view showing the third duct member positioned at the open position
  • FIG. 44(b) is a bottom view showing the third duct member positioned at the open position
  • FIG. 44(c) is the position at the open position. It is a sectional view showing the 3rd duct member which carries out.
  • FIG. 45 is a schematic diagram showing a toner cartridge according to the eleventh embodiment.
  • FIG. 46(a) is an exploded perspective view showing the toner cartridge according to the twelfth embodiment
  • FIG. 46(b) is another exploded perspective view showing the toner cartridge according to the twelfth embodiment.
  • Fig. 47(a) is a side view showing the gas cylinder unit in the closed state
  • Fig. 47(b) is a side view showing the gas cylinder unit in the open state.
  • Fig. 48(a) is a side view showing the gas cylinder unit in the closed state
  • Fig. 48(b) is a side view showing the gas cylinder unit in the open state.
  • FIG. 49 is a perspective view showing a toner cartridge according to the thirteenth embodiment.
  • FIG. 50 is a sectional view showing a toner cartridge.
  • FIG. 51(a) is a side view showing the drive train
  • FIG. 51(b) is a sectional view showing the drive train
  • FIG. 51(c) is another sectional view showing the drive train.
  • FIG. 52 is a perspective view showing a toner cartridge according to the fourteenth embodiment.
  • FIG. 53 is an exploded perspective view showing the toner cartridge.
  • FIG. 54 is a perspective view showing the drive train.
  • FIG. 55(a) is a sectional view for explaining the movement of the conveying member 820 when it moves in the Z2 direction
  • FIG. 55(b) is a sectional view for explaining the movement when the conveying member 820 moves in the Z2 direction
  • FIG. 55(c) is a sectional view for explaining the movement of the conveying member 820 when it moves in the Z1 direction
  • FIG. 55(d) is a sectional view for explaining the movement when the conveying member 820 moves in the Z1 direction. is a cross-sectional view of.
  • FIG. 56 is a diagram showing the sizes of the vents and the like.
  • FIG. 57 is a perspective view showing a toner cartridge.
  • FIG. 58 is an exploded perspective view showing the toner cartridge.
  • FIG. 59 is a sectional view showing the toner cartridge.
  • FIG. 60(a) is a perspective view of the rear end of the toner cartridge viewed from below
  • FIG. 60(b) is a perspective view of the rear end of the toner cartridge viewed from above.
  • Fig. 61(a) is a perspective view showing the state in which the pump is extended
  • Fig. 61(b) is a perspective view showing the state in which the pump is contracted.
  • FIG. 62 is a sectional view showing the toner discharge chamber.
  • FIG. 63 is a perspective view showing a sheet member.
  • FIG. 64 is a cross-sectional view showing a sheet member.
  • FIG. 65(a) is a perspective view showing the toner cartridge
  • FIG. 65(b) is a perspective view of the toner cartridge cut along a plane including the rotation center of the screw.
  • FIG. 66 is a bottom view showing the toner cartridge.
  • Fig. 67 is a perspective view for explaining the assembly of the duct to the replenishment frame.
  • Fig. 68(a) is a perspective view showing the second duct member and the third duct member
  • Fig. 68(b) is a sectional view showing the second duct member and the third duct member
  • Fig. 68(c) is the third duct member 2 is a perspective view showing an exhaust port and a hole provided in the .
  • FIG. 68(a) is a perspective view showing the second duct member and the third duct member
  • Fig. 68(b) is a sectional view showing the second duct member and the third duct member
  • Fig. 68(c) is the third duct member 2 is a perspective view showing an exhaust port and a hole provided in the .
  • FIG. 68(a) is a perspective view showing the second duct member and the third duct member
  • Fig. 68(b) is a sectional view showing the second duct member and the third duct member
  • Fig. 68(c) is the third duct member 2 is a perspective view showing
  • FIG. 69 is a bottom view showing the toner cartridge.
  • FIG. 70 is an exploded perspective view of the toner cartridge viewed from the bottom side.
  • FIG. 71(a) is a bottom view showing the shutter member positioned at the blocking position
  • FIG. 71(b) is a bottom view showing the shutter member positioned at the open position.
  • FIG. 72 is a perspective view showing the receiving section of the image forming apparatus 100.
  • FIG. 73 is a sectional view showing the toner conveying device and the toner cartridge.
  • FIG. 74 is a sectional view showing the pipe portion of the image forming apparatus.
  • FIG. 75 is a cross-sectional view showing a toner conveying path and an air discharging path.
  • FIG. 76 is an enlarged cross-sectional view showing a toner conveying route and an air discharging route.
  • FIG. 77 is a bottom view showing exhaust ports and holes.
  • FIG. 78 is an exploded perspective view showing a toner cartridge according to the sixteenth embodiment.
  • FIG. 79(a) is a bottom view showing the third duct member
  • FIG. 79(b) is a sectional view showing the toner discharge port and exhaust port.
  • FIG. 80 is a perspective view showing the third duct member when the toner cartridge is attached to the image forming apparatus.
  • FIG. 81(a) is a front view showing the third duct member positioned at the shielding position
  • FIG. 81(b) is a bottom view showing the third duct member positioned at the shielding position
  • FIG. 81(c) is the shielding position. It is a sectional view showing the 3rd duct member which carries out.
  • Figure 82(a) is a front view showing the third duct member positioned at the open position
  • Figure 82(b) is a bottom view showing the third duct member positioned at the open position
  • Figure 82(c) is the position at the open position. It is a sectional view showing the 3rd duct member which carries out.
  • FIG. 83 is a schematic diagram showing a toner cartridge according to the seventeenth embodiment.
  • FIG. 84(a) is a perspective view showing a duct according to the eighteenth embodiment
  • FIG. 84(b) is an exploded perspective view showing a toner cartridge according to the eighteenth embodiment.
  • FIG. 85(a) is a perspective view showing the duct
  • FIG. 85(b) is a bottom view showing the second duct member
  • FIG. 85(c) is a sectional view showing the toner discharge port and the exhaust port.
  • FIG. 86(a) is a bottom view showing a toner discharge port and an exhaust port according to another embodiment
  • FIG. 86(b) is a cross-sectional view showing a toner discharge port and an exhaust port
  • FIG. 86(c) is a toner discharge port
  • 86(d) is a cross-sectional view showing the toner discharge port and the exhaust port.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an image forming apparatus 100, which is an electrophotographic printer, according to the first embodiment.
  • the process cartridge 1 and the toner cartridge 13 are detachable from the apparatus main body 100B of the image forming apparatus 100.
  • the portion of the image forming apparatus 100 excluding the cartridges (1, 13) may be called the main body of the image forming apparatus 100 or the apparatus main body 100B.
  • the apparatus main body 100B is configured to receive toner discharged from the toner cartridge 13 .
  • the configurations and operations of the first to fourth image forming units are substantially the same except that the colors of the images to be formed are different. Therefore, in the following description, the suffixes Y to K will be omitted and a general description will be given unless a particular distinction is required.
  • the first to fourth process cartridges 1 are arranged horizontally.
  • Each process cartridge 1 is composed of a cleaning unit 4 and a developing unit 6 .
  • the cleaning unit 4 has a photosensitive drum 7 as an image bearing member, a charging roller 8 as charging means for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 7, and a cleaning blade 10 as cleaning means.
  • the developing unit 6 contains a developing roller 11 and a developer (hereinafter referred to as toner) T, and has developing means for developing an electrostatic latent image on the photosensitive drum 7 .
  • the cleaning unit 4 and the developing unit 6 are supported so as to be swingable relative to each other.
  • the first process cartridge 1 ⁇ /b>Y contains yellow (Y) toner in the developing unit 6 .
  • the second process cartridge 1M contains magenta (M) toner
  • the third process cartridge 1C contains cyan (C) toner
  • the fourth process cartridge 1K contains black (K) toner.
  • the process cartridge 1 can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus 100 via attachment means such as a mounting guide (not shown) and a positioning member (not shown) provided on the main body of the image forming apparatus 100 .
  • a scanner unit 12 for forming an electrostatic latent image is arranged below the process cartridge 1 .
  • a waste toner conveying unit 23 is arranged behind the process cartridge 1 (downstream of the process cartridge 1 in the insertion direction of the process cartridge 1) in the image forming apparatus.
  • the first to fourth toner cartridges 13 are arranged horizontally below the process cartridge 1 in the order corresponding to the color of the toner contained in each process cartridge 1 . It should be noted that the toner cartridge 13 as a toner cartridge may be simply referred to as the cartridge 13 in the following description.
  • the first cartridge 13Y contains yellow (Y) toner
  • the second cartridge 13M contains magenta (M)
  • the third cartridge 13C contains cyan (C)
  • the fourth cartridge 13K contains black toner. (K) toner is stored.
  • Each cartridge 13 supplies toner to the process cartridge 1 containing toner of the same color.
  • the toner replenishing operation (supplying operation) by the cartridge 13 is performed when a remaining amount detection unit (not shown) provided in the apparatus main body 100B of the image forming apparatus 100 detects that the remaining amount of toner in the process cartridge 1 is insufficient.
  • the cartridge 13 can be attached to and detached from the image forming apparatus 100 via attachment means such as an attachment guide (not shown) and a positioning member (not shown) provided on the main body of the image forming apparatus 100 .
  • the toner cartridge 13 and the process cartridge 1 when distinguishing between the toner cartridge 13 and the process cartridge 1, one of them may be called the first cartridge, and the other may be called the second cartridge. A detailed description of the process cartridge 1 and the cartridge 13 will be given later.
  • the first to fourth toner conveying devices 14 are arranged below the first to fourth cartridges 13 so as to correspond to the respective cartridges 13.
  • an intermediate transfer unit 19 is provided as an intermediate transfer member.
  • the intermediate transfer unit 19 is arranged substantially horizontally with the primary transfer portion S1 facing downward.
  • the intermediate transfer belt 18 facing each photosensitive drum 7 is a rotatable endless belt and stretched over a plurality of tension rollers.
  • primary transfer rollers 20 as primary transfer members are arranged at positions where the photosensitive drums 7 and the primary transfer portion S1 are formed with the intermediate transfer belt 18 interposed therebetween.
  • a fixing unit 25 is arranged above the intermediate transfer unit 19 .
  • the fixing unit 25 is composed of a heating unit 26 and a pressure roller 27 that presses against the heating unit 26 .
  • a discharge tray 32 is arranged on the upper surface of the apparatus main body 100B, and a waste toner collection container 24 is arranged between the discharge tray 32 and the intermediate transfer unit. Further, a paper feed tray 2 for containing the recording material 3 is arranged at the bottom of the apparatus main body.
  • FIG. 2 shows a schematic configuration of the toner conveying device 14 mounted on the image forming apparatus.
  • FIG. 2 is partially cut away to show the internal configuration of the toner conveying device 14.
  • a duct 230 which will be described later, is omitted.
  • the toner conveying device 14 as a supply section is roughly divided into an upstream conveying section 110 and a downstream conveying section 120 .
  • a supply port (acceptance port: not shown) is arranged on the upper surface of the upstream transport section 110 .
  • Toner supplied from the toner cartridge 13 (that is, toner discharged from a frame body opening 52 in FIG. 8 to be described later) passes through the supply port and is supplied to the storage container 109 inside the upstream transport section 110 .
  • the toner supplied to the storage container 109 is conveyed by the upstream screw 105 covered with the storage container 109 .
  • the upstream screw 105 is rotationally driven by the upstream driving gear 103 , and the upstream screw 105 conveys the toner toward the downstream conveying section 120 .
  • a downstream side wall surface 123 is provided in the downstream conveying section 120, and a downstream side screw 124 is arranged inside the downstream side wall surface 123.
  • the most upstream portion of the downstream conveying portion 120 is connected to the most downstream portion of the upstream conveying portion 110 , and the toner conveyed by the upstream conveying portion 110 is conveyed by the downstream screw 124 .
  • the downstream side screw 124 is rotationally driven by the downstream side drive gear 122 and conveys the toner in a direction opposite to gravity.
  • the downstream screw 124 supplies the toner conveyed in the direction opposite to gravity to the process cartridge 1 shown in FIG.
  • the toner discharged from the main discharge port 121 is replenished into the developing unit 6 through a receiving port 40 provided in the developing unit 6 of the process cartridge 1 as a cartridge shown in FIG. be done.
  • the apparatus main body of the image forming apparatus temporarily receives the toner discharged from the toner cartridge 13 in the storage container 109, and then transfers the toner to the process cartridge 1 using the upstream side screw 105 and the downstream side screw 124. supply. As a result, the toner is transported between the different cartridges 13,1.
  • the intermediate transfer belt 18 is rotationally driven in the direction of arrow B (forward direction to the rotation of the photosensitive drum 7).
  • the surface of the photosensitive drum 7 is uniformly charged by the charging roller 8 .
  • an electrostatic latent image based on image information is formed on the photosensitive drum 7 by scanning and exposing the surface of the photosensitive drum 7 with laser light emitted from the scanner unit 12 .
  • the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 7 is developed as a toner image by the developing unit 6 .
  • the developing unit 6 is pressurized by a developing pressure unit (not shown) provided in the main body of the image forming apparatus 100 .
  • the toner image formed on the photosensitive drum 7 is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 18 by the primary transfer roller 20 .
  • the above-described processes are sequentially performed in the image forming units S1Y to S1K, which are the first to fourth primary transfer units, so that toner images of each color are sequentially superimposed on the intermediate transfer belt 18. be done.
  • the recording material 3 accommodated in the paper feed tray 2 is fed at a predetermined control timing and transported to the secondary transfer portion S2 in synchronization with the movement of the intermediate transfer belt 18. Then, the four-color toner images on the intermediate transfer belt 18 are collectively secondarily transferred onto the recording material 3 by the secondary transfer roller 21 in contact with the intermediate transfer belt 18 with the recording material 3 interposed therebetween.
  • the recording material 3 onto which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing unit 25 .
  • the toner image is fixed on the recording material 3 by heating and pressurizing the recording material 3 in the fixing unit 25 .
  • the recording material 3 on which the toner image is fixed is conveyed to the discharge tray 32 to complete the image forming operation.
  • waste toner removed by the cleaning blade 10 and the intermediate transfer belt cleaning unit 22 is conveyed by a waste toner conveying unit 23 provided in the apparatus main body and accumulated in a waste toner collection container 24 .
  • the image forming apparatus 100 is also capable of forming a monochromatic or multicolor image using only a desired single or some (but not all) image forming units.
  • FIG. 3 is a sectional view of the process cartridge 1 according to this embodiment.
  • FIG. 4 is a perspective view of the process cartridge 1 viewed from the upstream side in the process cartridge mounting direction.
  • 5A and 5B are perspective views of the process cartridge 1 as seen from the downstream side in the process cartridge mounting direction.
  • the process cartridge 1 is formed from a cleaning unit 4 and a developing unit 6.
  • the cleaning unit 4 and the developing unit 6 are pivotably coupled around a rotation support pin 30 .
  • the cleaning unit 4 has a cleaning frame 5 that supports various members inside the cleaning unit 4 .
  • the cleaning unit 4 also has a waste toner conveying screw 15 extending in a direction parallel to the rotation axis direction of the photosensitive drum 7 .
  • Cleaning bearings 33 are disposed on the cleaning frame 5 at both longitudinal ends of the cleaning unit 4 , and the photosensitive drum 7 is rotatably supported by these cleaning bearings 33 .
  • a cleaning gear train 31 for transmitting drive from the photosensitive drum 7 to the waste toner conveying screw 15 is provided on the cleaning bearing 33 on the upstream side in the mounting direction of the process cartridge.
  • the charging roller 8 provided in the cleaning unit 4 is biased in the direction of arrow C by charging roller pressure springs 36 arranged at both ends toward the photosensitive drum 7 .
  • the charging roller 8 is provided so as to follow the photosensitive drum 7, and when the photosensitive drum 7 is rotationally driven in the direction of the arrow A during image formation, it rotates in the direction of the arrow D (forward to the rotation of the photosensitive drum 7). do.
  • the cleaning blade 10 provided in the cleaning unit 4 includes an elastic member 10a for removing transfer residual toner (waste toner) remaining on the surface of the photosensitive drum 7 after primary transfer, and a support member 10b for supporting the elastic member 10a. It consists of Waste toner removed from the surface of the photosensitive drum 7 by the cleaning blade 10 is stored in a waste toner storage chamber 9 formed by the cleaning blade 10 and the cleaning frame 5 .
  • the waste toner stored in the waste toner storage chamber 9 is transported toward the rear of the image forming apparatus 100 (downstream in the mounting and demounting direction of the process cartridge 1) by the waste toner transport screw 15 installed in the waste toner storage chamber 9. be.
  • the conveyed waste toner is discharged from the waste toner discharging section 35 and transferred to the waste toner conveying unit 23 (see FIG. 1) provided in the main body of the image forming apparatus 100 .
  • the development unit 6 has a development frame 16 that supports various members in the development unit 6 .
  • the developing frame 16 is divided into a developing chamber 16a in which the developing roller 11 and the supply roller 17 are provided, and a toner storage chamber 16b in which toner is stored and in which an agitating member 29 is provided.
  • a developing roller 11, a supply roller 17, and a developing blade 28 are provided in the developing chamber 16a.
  • the developing roller 11 carries toner, rotates in the direction of arrow E during image formation, and conveys the toner to the photosensitive drum 7 by coming into contact with the photosensitive drum 7 .
  • the developing roller 11 is rotatably supported by the developing frame 16 by developing bearing units 34 at both ends in the longitudinal direction (rotational axis direction).
  • the supply roller 17 is rotatably supported by the development bearing unit 34 on the development frame 16 while being in contact with the development roller 11, and rotates in the direction of arrow F during image formation.
  • a developing blade 28 as a layer thickness regulating member for regulating the thickness of the toner layer formed on the developing roller 11 is arranged so as to contact the surface of the developing roller 11 .
  • the toner storage chamber 16b is provided with an agitating member 29 for agitating the stored toner T and conveying the toner to the supply roller 17 via the developing chamber communication port 16c.
  • the stirring member 29 has a rotating shaft 29a parallel to the direction of the rotation axis of the developing roller 11, and a flexible stirring sheet 29b. One end of the agitating sheet 29b is attached to the rotating shaft 29a, and the other end of the agitating sheet 29b is a free end. agitates the toner.
  • the development unit 6 has a development chamber communication port 16c that communicates the development chamber 16a and the toner storage chamber 16b.
  • the developing chamber 16a is located above the toner storage chamber 16b in the posture in which the developing unit 6 is normally used (the posture during use).
  • the toner in the toner storage chamber 16b drawn up by the stirring member 29 is supplied to the development chamber 16a through the development chamber communication port 16c.
  • the developing unit 6 is provided with a receiving port 40 at one end downstream in the insertion direction of the cartridge 1 .
  • a receiving port sealing member 45 and a receiving port shutter 41 movable in the front-rear direction are arranged above the receiving port 40 .
  • the receiving port 40 is closed by a receiving port shutter 41 when the process cartridge 1 is not attached to the main body of the image forming apparatus 100 .
  • the inlet shutter 41 is configured to be opened by being urged by the main body of the image forming apparatus 100 in conjunction with the attachment/detachment operation of the process cartridge 1 .
  • the developing unit 6 is provided with a receiving transport path 42 communicating with the receiving port 40 , and a receiving transport screw 43 is arranged inside the receiving transport path 42 . Further, a storage chamber communication port 44 for supplying toner to the toner storage chamber 16b is provided near the longitudinal center of the developing unit 6, and the storage chamber communication port 44 communicates the receiving transport path 42 and the toner storage chamber 16b. ing.
  • the receiving/conveying screw 43 extends parallel to the rotational axis direction of the developing roller 11 and the supply roller 17, and conveys the toner received from the receiving port 40 to the toner storage chamber 16b through the storage chamber communication port 44.
  • one process cartridge 1 has both the photosensitive drum 7 and the developing roller 11, but the configuration is not necessarily limited to this.
  • the cleaning unit 4 having the photosensitive drum 7 and the developing unit 6 having the developing roller 11 may not be connected and may be separate cartridges.
  • the cartridge formed by the cleaning unit 4 may be called a drum cartridge
  • the cartridge formed by the developing unit 6 may be called a developing cartridge.
  • the toner is supplied from the cartridge 13 to the developing cartridge of the developing unit 6 .
  • FIG. 6 is a perspective view showing the toner cartridge 13.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing the toner cartridge 13.
  • FIG. 8 is a sectional view showing the toner discharge chamber 57 of the toner cartridge 13. As shown in FIG.
  • the toner cartridge 13 accommodates toner (developer) in its internal space 51 and is attached to the apparatus main body 100B of the image forming apparatus 100 in order to supply (replenish) the toner to the apparatus main body 100B.
  • the vertical direction is indicated by the Y axis.
  • Arrow Y1 indicates the upward direction
  • arrow Y2 indicates the downward direction.
  • the surface provided at the end of the toner cartridge 13 in the Y1 direction is called a top surface (upper surface), and the surface provided at the end in the Y2 direction is called a bottom surface (bottom, lower part, lower end).
  • the top surface of the toner cartridge 13 faces upward (Y1 direction), and the bottom surface faces downward (Y2 direction).
  • the Y1 direction and the Y2 direction may be collectively called the vertical direction, the height direction, the vertical direction, the gravity direction, the Y direction, and the Y axis direction.
  • the front-back direction is indicated by the Z-axis.
  • an arrow Z1 indicates an upstream direction
  • an arrow Z2 indicates a downstream direction.
  • the Z1 direction is the front and the Z2 direction is the rear. That is, the surface provided at the end of the toner cartridge 13 in the Z1 direction is called the front surface (front portion, front end) of the toner cartridge 13, and the surface provided at the end in the Z2 direction is called the rear surface (rear surface, rear end, rear portion). call.
  • the front surface of the toner cartridge 13 faces forward (Z1 direction), and the rear surface faces rearward (Z2 direction).
  • the longitudinal direction of the toner cartridge 13 is the extension from the front surface to the rear surface (extension in the Z-axis direction).
  • the Z1 direction and Z2 direction may be collectively referred to as the front-rear direction, longitudinal direction, vertical direction, Z direction, and Z-axis direction.
  • the horizontal direction is indicated by the X-axis.
  • an arrow X1 indicates the direction to the left and an arrow X2 indicates the direction to the right when viewed along the mounting direction (that is, the Z2 direction) when the toner cartridge 13 is mounted in the main body of the image forming apparatus 100.
  • the surface provided at the end of the toner cartridge 13 in the X1 direction is called the left side (left surface, left end, left portion), and the surface provided at the end in the X2 direction is called the right side (right surface, right portion, right end).
  • the left side surface of the toner cartridge 13 faces the left direction (X1 direction), and the right side surface faces the right direction (X2 direction).
  • the width direction of the toner cartridge 13 is the direction from the left side to the right side (that is, the spread of the X axis).
  • the X1 direction and the X2 direction may be collectively referred to as the horizontal direction, the lateral direction, the horizontal direction, the X direction, the X axis direction, and the like.
  • the distance between the front surface and the rear surface of the toner cartridge 13 is longer than the distance between the right side surface and the left side surface, and longer than the distance between the top surface and the bottom surface. Also, the distance between the right side and the left side is shorter than the distance between the top surface and the bottom surface.
  • the configuration is not limited to such a configuration.
  • the distance between the right side and the left side of the toner cartridge 13 may be the longest, or the distance between the top and the bottom may be the longest.
  • the distance between the top surface and the bottom surface may be the shortest.
  • the X-axis, Y-axis, and Z-axis are perpendicular to each other.
  • the X-axis is perpendicular to the Y-axis and also perpendicular to the Z-axis.
  • a plane perpendicular to the X axis is sometimes called a YZ plane
  • a plane perpendicular to the Y axis is called a ZX plane
  • a plane perpendicular to the Z axis is called an XY plane.
  • the ZX plane is a horizontal plane.
  • the X direction and Z direction are directions along the horizontal ZX plane, that is, horizontal directions.
  • the first to third cartridges (13Y, 13M, 13C) containing yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) toners other than black are taken as examples. will be used for explanation.
  • the fourth cartridge (13K) containing black (K) toner has only a large toner capacity compared to the first to third cartridges (13Y, 13M, 13C), and other substantial No difference. Therefore, description of the fourth toner cartridge 13K is omitted.
  • the toner replenished to the main body of the image forming apparatus 100 by the toner cartridge 13 is replenished to the process cartridge 1 by the toner conveying device 14 (see FIG. 2) as described above. That is, the toner cartridge 13 contains toner to be supplied (replenished) to the process cartridge 1 .
  • the toner cartridges 13 (13Y, 13M, 13C) of this embodiment have a supply frame 50 as a casing.
  • the supply frame 50 has a container portion 50a and a lid portion 50b, and is configured by attaching the lid portion 50b to the container portion 50a.
  • An internal space 51 is formed inside the replenishment frame 50 by the container portion 50a and the lid portion 50b.
  • the lid portion 50b is positioned at the end of the toner cartridge 13 in the Y1 direction, and forms the top surface of the toner cartridge 13 and the replenishment frame 50. As shown in FIG.
  • a partition member 155 is arranged in the internal space 51 of the replenishment frame 50 .
  • the partition member 155 further divides the internal space 51 into a plurality of areas. That is, as shown in FIGS. 7 and 8, the internal space 51 is divided by the partition member 155 into a plurality of chambers such as the toner storage chamber 49, the communication passage 48, and the toner discharge chamber 57.
  • the toner storage chamber 49 is a room (storage chamber) for storing toner.
  • the toner discharge chamber 57 has a frame opening 52 which will be described later, and communicates with the outside of the toner cartridge 13 through the frame opening 52 .
  • the communication path 48 is a toner path that allows the toner storage chamber 49 and the toner discharge chamber 57 to communicate with each other.
  • the partition member 155 can be regarded as a part of the replenishment frame 50 , and the partition member 155 can actually be formed integrally with the replenishment frame 50 . It should be noted that the partitioning of the internal space 51 of the replenishment frame 50 as described above is merely an example, and the layout can be appropriately changed as required.
  • a drive train 160 including a drive input gear 59, a fan input gear 260, a screw gear 164 and an acceleration mechanism 161, a fan 158, and the like are provided. installed.
  • the drive train 160 and the fan 158 are covered by side covers 162 , which are attached to the replenishment frame 50 .
  • the fan input gear 260, the acceleration mechanism 161, and the fan 158 are restricted from moving in the Z1 and Z2 directions by the side cover 162 and the replenishment frame 50.
  • a stirring member 53 and a screw 54 are rotatably supported on the supply frame 50 .
  • the stirring member 53 and the screw 54 are rotatable about parallel axes extending in the Z direction, and the screw 54 is arranged downstream of the stirring member 53 in the X2 direction.
  • the stirring member 53 is arranged in the toner storage chamber 49 and has a rotary shaft 53a and a stirring sheet (not shown) having one end attached to the rotary shaft 53a and the other free end. there is The stirring member 53 rotates to stir the toner in the toner storage chamber 49 with the stirring sheet, and feeds the toner to the screw 54 .
  • a wall 50a1 arranged between the stirring member 53 and the screw 54 is provided inside the toner storage chamber 49, and the wall 50a1 protrudes upward from the floor surface of the toner storage chamber 49.
  • the wall 50a1 is arranged close to the screw 54 and extends in the axial direction (Z direction) of the screw 54, that is, along the toner transport direction.
  • the communication passage 48 is a space or opening that communicates the toner storage chamber 49 with a toner discharge chamber 57, which will be described later, and is a passage through which toner moves.
  • the communication path 48 is formed by the partition member 155 and the replenishment frame 50 .
  • At least part of the screw 54 is arranged in the communicating passage 48 .
  • a part of the screw 54 is exposed to the toner storage chamber 49 , and conveys the toner in the toner storage chamber 49 along the rotation axis direction of the screw 54 by rotating.
  • the communication path 48 extends along the direction of toner transport by the screw 54 and has a tunnel shape. Moreover, the screw 54 is arranged inside the communication passage 48 by partially covering the screw 54 with the partition member 155 .
  • the tunnel shape of the communicating passage 48 is formed corresponding to the outer shape of the screw 54 . In other words, the communication passage 48 has the role of scraping off the toner conveyed by the screw 54 and conveying the toner in a fixed amount.
  • a part of the toner conveyed by the screw 54 can enter the communication passage 48 and move to the toner discharge chamber 57, but the remaining toner cannot enter the communication passage 48 and cannot move to the toner storage chamber. 49 left.
  • the amount of toner entering the communicating path 48 can be appropriately determined. In other words, only the desired amount of toner can be supplied to the toner discharge chamber 57 by passing the screw 54 through the communication passage 48 .
  • the screw 54 conveys the toner in the direction (Z2 direction) from the front surface (front end) of the toner cartridge 13 to the rear surface (rear end). That is, in the present embodiment, the longitudinal direction of the screw 54, that is, the toner conveying direction of the screw 54 is the same as the longitudinal direction of the toner cartridge 13 (Z direction, front-rear direction).
  • the toner discharge chamber 57 is a space defined by the partition member 155 and the replenishment frame 50, and is arranged downstream of the communication passage 48 in the toner transport direction in which the screw 54 transports toner. It is
  • a screw gear 164 is arranged near the toner discharge chamber 57, that is, near the rear surface (the end in the Z2 direction) of the replenishment frame 50 as a gear member that receives a rotational force for rotating the screw 54.
  • the toner discharge chamber 57 also has a frame body opening 52 for discharging toner (developer) from the internal space 51 of the replenishment frame body 50 to the outside.
  • the frame body opening 52 is an opening (toner discharge port) configured to communicate the inside and outside of the replenishment frame body 50 and discharge the toner to the outside of the toner cartridge 13 .
  • the frame opening 52 is formed on the bottom surface of the toner cartridge 13 (that is, the bottom surface 50 d of the replenishment frame 50 ) and opens below the toner cartridge 13 . That is, the toner is discharged downward from the frame opening 52 .
  • the frame body opening 52 is arranged on the downstream side of the toner cartridge 13 in the toner conveying direction of the screw 54 . That is, the distance between the frame opening 52 and the rear surface of the toner cartridge 13 (the end in the Z2 direction) is shorter than the distance between the frame opening 52 and the front surface of the toner cartridge 13 (the end in the Z1 direction).
  • a fan (blower, blower, blower, airflow generating mechanism) 158 is arranged near the rear surface of the toner cartridge 13 (the end in the direction of the arrow Z2).
  • the fan 158 can send gas around the fan 158, ie, air, by rotating.
  • the air sent by the fan 158 is sent through the duct 163 to the toner discharge chamber 57 of the replenishment frame 50 and is used to carry the toner.
  • the fan 158 and the toner discharge chamber 57 communicate with each other through a duct 163 , and a connection hole 57 a to which the duct 163 is connected is formed in the side surface of the replenishment frame 50 forming the toner discharge chamber 57 .
  • the duct 163 is a pipe-shaped cylindrical member and constitutes a gas flow path (ventilation path, air transport path).
  • the fan 158 can be rotated by inputting driving force from a fan input gear 260 to be described later via an acceleration mechanism 161 . This allows the fan 158 to send air to the toner discharge chamber 57 .
  • Driving train for rotating fan and screw [Drive train for rotating fan and screw]
  • FIG. 9 is a perspective view of the rear end of the toner cartridge 13 viewed from above.
  • the side cover 162 is shown shifted rearward in order to show the rotational drive transmission path.
  • 10(a) is a front view showing the drive train 160
  • FIG. 10(b) is a perspective view showing the drive train 160.
  • FIG. 11(a) is a perspective view showing the acceleration mechanism 161
  • FIG. 11(b) is another perspective view showing the acceleration mechanism 161.
  • a drive train 160 is arranged on the rear side of the toner cartridge 13, that is, in the vicinity of the rear surface.
  • a drive train 160 as a drive transmission section of the present embodiment includes a drive input gear 59 , a fan input gear 260 , an acceleration mechanism 161 and a screw gear 164 .
  • the drive input gear 59 has a drive receiving portion 59a and a gear portion 59b.
  • the fan input gear 260 has a large gear portion 260a and a small gear portion 260b.
  • the directions of the axes of the drive input gear 59, the fan input gear 260, the gears of the acceleration mechanism 161, and the screw gear 164 are parallel to the Z axis.
  • the drive input gear 59 is operatively connected to the fan 158 and the screw 54 via the drive train 160.
  • the fan 158 and screw 54 are configured to operate according to the rotation of the drive input gear 59 .
  • the drive input gear 59 can transmit the drive force input to the drive receiving portion 59 a toward the fan 158 and the screw 54 via the drive train 160 .
  • the side cover 162 is a cover member for covering and protecting the fan 158 , positioned at the end of the toner cartridge 13 in the Z2 direction, and forming the rear surface (rear end) of the toner cartridge 13 .
  • the side cover 162 may also be regarded as part of the frame (casing) of the toner cartridge 13 together with the replenishment frame 50 .
  • the replenishment frame 50 may be particularly called a frame main body (casing main body).
  • Fan 158 is rotated by the driving force output from acceleration mechanism 161 .
  • a rotational drive is input to the toner cartridge 13 from a drive output member (coupling member on the main body side) 100a provided in the main body of the image forming apparatus 100.
  • the driving force receiving portion (coupling portion) 59a of the driving input gear 59 provided on the cartridge is connected to the driving output member 100a, so that the driving force receiving portion 59a receives the rotational force (driving force).
  • the driving input gear 59 rotates, and driving force is transmitted from the driving input gear 59 to each member of the toner cartridge 13 .
  • the first engaging portion 71 and the second engaging portion 72 of the side cover 162 shown in FIG. engages with the engaged portion. This determines the position of the cartridge 13 inside the image forming apparatus 100 .
  • a storage element 70 is arranged on the side cover 162 , and the storage element 70 is an element that stores information about the toner cartridge 13 . Examples of the information include the driving status of the toner cartridge 13 and the color of the toner stored inside the toner cartridge 13 .
  • the memory element 70 is an IC chip, and has a conductive contact on its surface for electrical connection with a contact (not shown) provided on the main body of the image forming apparatus 100. ing. When the toner cartridge 13 is attached to the image forming apparatus 100 , the memory element 70 is electrically connected to contacts provided on the image forming apparatus 100 .
  • the rotation axis of the fan 158 and the storage element 70 are located on opposite sides of a straight line passing through the first engaging portion and the first engaging portion. do.
  • the fan 158 and the memory element 70 are intended to be kept apart in order to suppress the transmission of the vibration caused by the rotation of the fan 158 to the memory element 70 .
  • the drive input gear 59 is connected to the rotating shaft 53a of the stirring member 53, and the rotation of the drive input gear 59 causes the stirring member 53 to rotate.
  • the gear portion 59b of the drive input gear 59 meshes with the large gear portion 260a of the fan input gear 260, as shown in FIG.
  • the fan input gear 260 is a step gear composed of a large gear portion 260a and a small gear portion 260b, and the small gear portion 260b rotates integrally with the large gear portion 260a.
  • the small gear portion 260 b is drivingly connected to the acceleration mechanism 161 , and the large gear portion 260 a meshes with the screw gear 164 .
  • a screw 54 (see FIG. 8 ) is connected to the screw gear 164 , and the screw 54 is driven by rotational drive transmitted from the screw gear 164 to the screw 54 .
  • the drive input gear 59 is a drive input member (drive receiving member, rotational force receiving member) to which driving force (rotational force) is input from the outside of the toner cartridge 13 (that is, the main body of the image forming apparatus 100).
  • the drive input gear 59 is a coupling member on the side of the toner cartridge 13 configured to be coupled with the drive output member (coupling member on the main body side) 100a.
  • the drive input gear 59 also serves as a drive transmission member (gear member) for transmitting drive force to each member of the cartridge.
  • the driving input gear 59 has both a driving force receiving portion (coupling portion) 59 a to which the driving force is input and a gear portion 59 b for outputting the driving force to another member of the toner cartridge 13 .
  • the gear portion 59 b is arranged on the outer peripheral surface of the drive input gear 59 .
  • the rotational force (driving force) input to the drive input gear 59 is used not only to drive the screw 54 and the stirring member 53 but also to drive the fan 158 .
  • the configuration of the acceleration mechanism 161 for accelerating the driving force received by the fan input gear 260 and outputting it to the fan 158 will be described.
  • the acceleration mechanism 161 has a carrier unit 79, a sun gear unit 96, and a ring gear 99, as shown in FIGS. 11(a) and 11(b).
  • the carrier unit 79 is an input element to which driving force is input from the small gear portion 260 b of the fan input gear 260 .
  • the sun gear unit 96 is an output element that outputs the driving force transmitted from the carrier unit 79 to the fan 158 .
  • the ring gear 99 is a fixed element whose rotation is restricted.
  • the ring gear 99 is configured in a substantially cylindrical shape, and an internal gear 99a is formed on the inner peripheral surface. Further, the ring gear 99 has flange portions 99 b and 99 c protruding radially outward from its outer peripheral surface, and the flange portions 99 b and 99 c are fixed to the side surfaces of the replenishment frame 50 . That is, the ring gear 99 is non-rotatably fixed to the supply frame 50 .
  • the method of fixing the flange portions 99b and 99c to the replenishment frame 50 may be any method such as adhesion or screwing. Moreover, even if the ring gear 99 is not fixed to the replenishment frame 50, it is sufficient that the ring gear 99 is regulated so as not to rotate. For example, while the ring gear 99 is sandwiched between the replenishment frame 50 and the side cover 162, a stopper (not shown) provided on the replenishment frame 50 or the side cover 162 abuts the flanges 99b and 99c. Rotation may be restricted by contact.
  • the carrier unit 79 has a first unit 80, a second unit 90A, and a third unit 90B.
  • the first unit 80 has a carrier 81 and planetary gears 82 , 83 , 84 , 85 .
  • the carrier 81 has an engaged portion 81a with which the small gear portion 260b (see FIG. 10(a)) of the fan input gear 260 is spline-engaged, and a side surface of the carrier 81 opposite to the engaged portion 81a. and shaft portions 81b, 81c, 81d, and 81e.
  • Planetary gears 82, 83, 84 and 85 are rotatably supported by the shaft portions 81b, 81c, 81d and 81e.
  • the planetary gears 82, 83, 84, 85 mesh with the internal gear 99a of the ring gear 99 and the input gear 95A of the second unit 90A.
  • the second unit 90A has a carrier 91A, planetary gears 92A, 93A, 94A, 95A, and an input gear 95A.
  • the input gear 95A is fixed with respect to the carrier 91A. That is, the input gear 95A and the carrier 91A rotate together.
  • the planetary gears 92A, 92A, 93A, and 94A are rotatably supported by four shafts provided on the carrier 91A. is engaged with
  • the third unit 90B has the same configuration as the second unit 90A, so detailed description is omitted, but it has a carrier 91B, planetary gears 92B, 93B, 94B, and 95B, and an input gear 95B.
  • the sun gear unit 96 has an output member 97 and a sun gear 98 fixed to the shaft portion 97 a of the output member 97 .
  • the output member 97 has an output shaft 97b projecting to the opposite side of the shaft portion 97a in the Z direction, and the output shaft 97b outputs driving force to the impeller 158b of the fan 158 .
  • the carrier 81 rotates and the ring gear 99 is fixed. revolves and rotates.
  • the circumferential movement of the planetary gears about the rotation axis ZZ of the impeller 158b is referred to as revolution, and the rotation of the planetary gears about their own support shafts is referred to as rotation.
  • the rotation axis ZZ is parallel to the Z direction.
  • the rotation of the planetary gears 82, 83, 84, 85 is transmitted to the input gear 95A of the second unit 90A.
  • the rotation input to the carrier 81 is accelerated by the planetary gears 82, 83, 84, 85 and output to the input gear 95A of the second unit 90A. That is, the input gear 95A functions as a sun gear that outputs driving force to the planetary gears 82, 83, 84, and 85.
  • the rotation of the carrier 91A rotating integrally with the input gear 95A is accelerated by the planetary gears 92A, 93A, 94A and 95A and output to the input gear 95B of the third unit 90B.
  • the rotation of the carrier 91B that rotates integrally with the input gear 95B is accelerated by the planetary gears 92B, 93B, 94B, and 95B and output to the sun gear 98 of the sun gear unit 96.
  • the output shaft 97b of the output member 97 also rotates.
  • the output shaft 97b has a D-shaped cross section, and the impeller 158b of the fan 158 is fixed to the output shaft 97b. Therefore, the impeller 158b rotates integrally with the output shaft 97b.
  • the acceleration mechanism 161 accelerates the rotation input from the small gear portion 260b of the fan input gear 260 and outputs it to the impeller 158b.
  • the rotational speed of the drive input gear 59 that receives the driving force from the outside of the toner cartridge 13 is 89.5 [rpm]
  • the rotational speed of the impeller 158b is about 5000 [rpm].
  • the rotational speed of the impeller 158b be higher than the rotational speed of the driving input gear 59.
  • the rotational speed of the impeller 158b is preferably 10 times or more, more preferably 20 times or more, and more preferably 40 times or more than the rotational speed of the driving input gear 59. In this embodiment, it is set to be 50 times or more.
  • the rotational speed of the impeller 158b is set to 500 times or less that of the drive input gear 59.
  • the rotation speed here is defined using the number of rotations of the object per unit time. The aforementioned [rpm] is the number of times an object rotates in one minute.
  • the acceleration mechanism (acceleration section, speed change section) 161 is composed of a so-called planetary gear mechanism, and is compact and can obtain a large speed change (acceleration) ratio.
  • a planetary gear mechanism is applied to the acceleration mechanism 161, but the present invention is not limited to this.
  • other speed change mechanisms such as strain wave gearing may be applied.
  • the screw gear 164 has fewer teeth than the large gear portion 260a of the fan input gear 260, and the rotational speed of the screw gear 164 is faster than the rotational speed of the fan input gear 260 and slower than the rotational speed of the impeller 158b. is set to be [the flow of air]
  • the fan 158 has a fan case 158a and an impeller 158b, and the impeller 158b is rotatably supported by the fan case 158a.
  • An intake port 158c and an exhaust port 158d are formed in the fan case 158a, and a duct 163 (see FIG. 9) is connected to the exhaust port 158d.
  • the impeller 158b rotates by receiving the driving force from the output shaft 97b of the acceleration mechanism 161
  • the fan 158 sucks air from the intake port 158c and exhausts it from the exhaust port 158d.
  • the air discharged from the exhaust port 158d of the fan 158 passes through the duct 163 and is sent to the toner discharge chamber 57 through the connection hole 57a.
  • a ventilation filter 164 is disposed on the toner discharge chamber 57 side of the connecting hole 57a, and the ventilation filter 164 has ventilation properties that allow air to pass through but prevent toner from passing through. Therefore, it is possible to prevent the toner from flowing back from the toner discharge chamber 57 to the duct 163 .
  • the air sent to the toner discharge chamber 57 through the ventilation filter 164 is discharged from the frame body opening 52 together with the toner conveyed by the screw 54 . Therefore, the frame body opening 52 is an opening (toner discharge port) for discharging toner and an opening (exhaust port) for discharging air to the outside of the toner cartridge 13 .
  • the slide shutter 141 is a shutter member (shielding member, airflow shielding member, valve) that periodically shields the airflow generated by the fan 158 by periodically shielding the air passage.
  • the bottom surface 50d of the replenishment frame 50 is formed with shutter support portions 50m1 and 50m2 for supporting the slide shutter 141, and a spring support portion 50m3. there is These shutter support portions 50m1, 50m2 and support portion 50m3 are integrally formed.
  • the shutter support portions 50m1 and 50m2 support the slide shutter 141 so as to be slidable in the Z direction, and sandwich the slide shutter 141 with the bottom surface 50d of the replenishment frame 50, thereby adjusting the position of the slide shutter 141 in the Y direction. positioning.
  • a slide shutter 141 as a shielding member has an abutting portion 141a, an inclined surface 141b, and a toner discharge port 141c.
  • the abutting portion 141a faces the flat portion 164a of the screw gear 164, and the slope 141b is inclined with respect to the X direction and the Z direction.
  • the toner discharge port 141c is a through hole (opening) penetrating in the Y direction.
  • a shutter spring (elastic member) 142 as a first biasing portion is arranged between the slide shutter 141 supported by the shutter support portions 50m1 and 50m2 and the spring support portion 50m3.
  • the shutter spring 142 is composed of an elastic plate spring, but other springs such as coil springs and disc springs, or other elastic members such as rubber may be used.
  • the slide shutter 141 is urged in the direction of arrow Z2 by a shutter spring 142, and the abutting portion 141a of the slide shutter 141 abuts the flat portion 164a of the screw gear 164. Thereby, the slide shutter 141 is positioned at the blocking position.
  • a shutter seal 143 is adhered to the surface of the slide shutter 141 on the downstream side in the Y1 direction.
  • the shutter seal 143 is an elastic, substantially plate-shaped seal member and has a toner discharge port 143a.
  • the shutter seal 143 is attached to the slide shutter 141 so that the toner discharge port 143a and the toner discharge port 141c of the slide shutter 141 are overlapped.
  • the slide shutter 141 is arranged downstream of the frame opening 52 in the toner discharge direction (Y2 direction) discharged from the frame opening 52 .
  • the slide shutter 141 and the shutter seal 143 shield the frame opening 52 when the slide shutter 141 is positioned at the shielding position, as shown in FIG. 14(a). Therefore, toner and air are not discharged from the frame opening 52 .
  • the slide shutter 141 is positioned at the shielding position by the biasing force of the shutter spring 142. As shown in FIG. Therefore, when the toner cartridge 13 is a single item, the toner is not discharged from the frame body opening 52 .
  • the screw gear 164 is provided with a cam 164b, and the cam 164b as a cam portion protrudes from the flat portion 164a in the Z1 direction, that is, toward the slide shutter 141 side.
  • the cam 164b extends in the circumferential direction around the rotation axis of the screw gear 164 and has a slope 164c that is inclined with respect to the circumferential direction and the Z direction.
  • the slide shutter 141 is positioned at the open position with the abutting portion 141a of the slide shutter 141 abutting against the cam 164b. That is, the slide shutter 141 is pressed by the cam 164b of the screw gear 164 to move between the blocking position and the open position.
  • the toner discharge port 141c of the slide shutter 141 and the frame opening 52 of the replenishment frame 50 overlap. That is, the frame opening 52 is opened and the toner and air are discharged from the frame opening 52 .
  • the frame opening 52 is a passageway for air sent to the supply frame 50 by the fan 158 and is blocked or opened by the slide shutter 141 .
  • the slide shutter 141 When the cam 164b rotates further and separates from the abutting portion 141a of the slide shutter 141, the slide shutter 141 is moved to the blocking position by the biasing force of the shutter spring 142. In this way, the slide shutter 141 repeats movement between the blocking position and the open position as the screw gear 164 rotates. As a result, the frame body opening 52 is periodically opened and closed by the slide shutter 141, and repeats the closed state and the open state.
  • the slide shutter 141 is also operatively connected to the drive input gear 59, similar to the fan 158 and the screw 54 described above. That is, the slide shutter 141 is actuated according to the rotation of the drive input gear 59 and slides so as to repeatedly open and close the frame opening 52 . That is, the slide shutter 141 reciprocates between the blocking position and the open position.
  • the slide shutter 141 receives drive force from the drive input gear 59 via a drive transmission portion 160 such as a screw gear 164 .
  • the cam 164 b of the screw gear 164 is a drive conversion section (drive conversion mechanism) for converting the rotary motion of the screw gear 164 into the reciprocating motion of the slide shutter 141 .
  • the cam 164b converts the rotational force transmitted from the drive input gear 59 toward the slide shutter 141 into a driving force (translational force) for driving the shutter 141, thereby moving the shutter 141.
  • the cam 164b is an example of a drive conversion section for converting rotational motion, and as a drive conversion section for moving the slide shutter 141 using the rotational force transmitted from the drive input gear 59, a known crank, link, or the like can be used. Mechanical elements can be used as appropriate.
  • the fan 158 and the duct 163 keep the toner discharge chamber 57 open. Air continues to flow.
  • the frame body opening 52 of the toner discharge chamber 57 is periodically opened and closed by the slide shutter 141 that moves between the blocking position and the open position.
  • the internal pressure (internal air pressure) of the toner discharge chamber 57 periodically fluctuates, and a difference occurs between the air pressure outside the toner cartridge 13 and the air pressure inside the toner discharge chamber 57 .
  • the air is sent to the toner discharge chamber 57 by the fan 158 so that the internal pressure of the toner discharge chamber 57 is positive, that is, higher than the pressure outside the toner cartridge 13 . also higher.
  • the frame body opening 52 is opened, and compressed air is discharged from the frame body opening 52 so that the internal pressure of the toner discharge chamber 57 is lowered. At this time, the toner in the toner discharge chamber 57 is vigorously discharged from the frame body opening 52 together with the compressed air.
  • the toner In the configuration in which the toner is conveyed together with the air, it is easy to convey the toner in a narrow passage, or to move the toner discharged from the frame opening 52 farther along with the flow of air. This is suitable for increasing the transportation efficiency of the toner discharged from the toner cartridge 13 . Moreover, since the toner can be discharged even if the frame opening 52 is made small, it is possible to prevent the toner from unintentionally scattering outside the cartridge 13 through the frame opening 52 .
  • the slide shutter 141 periodically interrupts the flow of air so that the air is intermittently discharged from the frame opening 52 of the toner cartridge 13 .
  • the fluidity of the toner discharged from the frame body opening 52 or the toner discharged to the outside of the artridge 13 is also enhanced. It is possible to prevent the discharged toner from clogging the path inside the apparatus main body B, and to achieve smoother transportation of the toner.
  • the fan 158 and the slide shutter 141 are driven to periodically change the air pressure inside the toner discharge chamber 57, thereby stirring the toner.
  • the pressure in the vicinity of the frame opening 52 fluctuates greatly. Therefore, the toner in the vicinity of the frame opening 52 can be easily agitated, which is suitable for improving the fluidity of the toner and conveying it efficiently.
  • the ventilation port 46 for ventilating the toner discharge chamber 57 and the toner storage chamber 49 is located above the frame body opening 52 and the connection hole portion 57a. (See FIG. 8).
  • the atmospheric pressure (internal pressure) inside the toner discharge chamber 57 periodically increases and decreases. Further, as the toner moves from the toner storage chamber 49 toward the toner discharge chamber 57, the air pressure (internal pressure) inside the toner storage chamber 49 decreases. If, as a result of these pressure changes, a large difference in pressure occurs between the toner storage chamber 49 and the toner discharge chamber 57, the amount of toner passing through the communication passage 48 may fluctuate or the toner may flow back through the communication passage 48. As a result, the amount of toner supplied to the toner discharge chamber 57 may fluctuate. As a result, the amount of toner discharged from the frame opening 52 may become unstable.
  • the vent hole 46 is arranged at a position different from the communicating path 48 to allow the toner storage chamber 49 and the toner discharge chamber 57 to communicate with each other. I'm trying to get air through. As a result, an increase in the pressure difference between the toner storage chamber 49 and the toner discharge chamber 57 can be suppressed.
  • the internal pressure of the toner discharge chamber 57 is increased or decreased by the fan 158 to stably discharge the toner from the frame body opening 52, and the pressure difference between the toner storage chamber 49 and the toner discharge chamber 57 is suppressed from increasing. are made compatible by the vent 46 .
  • the vent 46 can be configured to allow passage of not only air but also toner. However, in that case, the amount of toner entering and exiting the toner discharge chamber 57 through the vent 46 should be sufficiently smaller than the amount of toner supplied to the toner discharge chamber 57 through the communicating passage 48. It is desirable to In this way, even if there is toner passing through the vent 46, the amount of toner inside the toner discharge chamber 57 does not fluctuate greatly. The influence on the amount of toner discharged from the frame opening 52 can be reduced or eliminated.
  • the vent 46 in a position where it is difficult for toner to pass, that is, in a position where there is no toner around.
  • the lower end of the vent hole 46 is located above the upper end of the communication passage 48 and above the screw 54 inside the toner storage chamber 49 . This is to reduce the amount of toner passing through the ventilation port 46 with respect to the amount of toner passing through the communicating path 48 by the screw 54 . In addition, it is preferable to limit the amount of toner to be accommodated in the toner storage chamber 49 so that the upper surface of the toner is positioned lower than the lower end of the vent hole 46. This allows the toner inside the toner storage chamber 49 to be ventilated. The mouth 46 can be made difficult to reach.
  • the upper surface of the toner in the toner storage chamber 49 is the upper surface of the toner in the stage before the user uses the toner cartridge 13, that is, when the toner stored in the cartridge 13 is not consumed.
  • the toner cartridge 13 is set in the normal posture. In the present embodiment, this is an attitude in which the frame opening 52 faces downward, that is, an attitude in which the surface on which the frame opening 52 is provided is the bottom surface. Then, the upper surface of the toner is made parallel to the horizontal surface so that the toner is deposited uniformly inside the toner storage chamber 49 . Then, the height of the upper surface of the toner is observed after a certain amount of time has passed until the state of the toner is stabilized.
  • the toner flows from the toner storage chamber 49 to the toner discharge chamber 57 through the air vent 46 . It can prevent you from moving. In addition, blocking of the air vent 46 by the toner in the toner storage chamber 49 is suppressed.
  • the drive train 160 changes the speed of the drive force input from the drive output member 100a (see FIG. 10B) of the image forming apparatus 100 to the drive input gear 59, while the fan 158 and the slide Output to the shutter 141 .
  • the rotational speed of the fan 158 and the opening/closing frequency of the slide shutter 141 can be changed. Accordingly, the rotational speed of the fan 158 and the open/close frequency of the slide shutter 141 can be adjusted without depending on the drive output member 100 a of the image forming apparatus 100 . Further, by changing the opening/closing frequency of the slide shutter 141, the amount of toner discharged from the frame body opening 52 can be easily controlled.
  • the slide shutter 141 opens and closes according to the rotation of the drive input gear 59 (drive input member, drive receiving member).
  • the number of times the slide shutter 141 is opened per unit time that is, the number of times the air is discharged per unit time is set to be greater than the number of times the drive input gear 59 rotates per unit time. set to As described above, the rotation speed of the drive input gear 59 is 89.5 [rpm], so the number of times the slide shutter 141 is opened and the air is discharged is set to be more than 89.5 times per minute. . This increases the number of times the toner is discharged.
  • the rotation speed of the fan 158 should be higher. is desirable. This is because the impeller 158b of the fan 158 generates a sufficient airflow.
  • the number of rotations of the fan 158 per unit time is preferably 10 times or more, more preferably 20 times or more, more preferably 40 times the number of times the frame opening 52 is opened by the slide shutter 141. More preferably, Considering the durability of the fan 158, the rotation speed of the fan 158 is set to 500 times or less the number of times the slide shutter 141 moves to the open position.
  • the fan 158 continues to be driven, and the airflow from the fan 158 to the toner discharge chamber 57 via the duct 163 is increased.
  • the orientation is always unidirectional.
  • a ventilation filter 164 is arranged in the connection hole portion 57a. Therefore, the fan 158 does not suck the toner from the toner discharge chamber 57 through the duct 163, and the loss of toner in the toner discharge chamber 57 can be reduced.
  • the drive input gear 59 is operatively connected to the slide shutter 141, the fan 158, the screw 54, and the like. That is, the drive input gear 59 transmits the drive force (rotational force) input from the drive output member 100a through the drive transmission section (drive train 160) to the slide shutter 141, the fan 158, the screw 54, and the like. It can be transmitted towards the member.
  • the transmission path of the driving force input from the driving output member 100a of the apparatus main body 100B to the toner cartridge 13 is branched into a plurality of paths. This makes it possible to simplify the configuration of the driving connection mechanism between the toner cartridge 13 and the apparatus main body 100B.
  • the drive input member (drive receiving member) provided in the toner cartridge 13 is only one, the drive input gear 59 , and the drive input gear 59 is connected to all drive members inside the toner cartridge 13 . Actively connected. Therefore, only by rotating the drive input gear 59 by the drive output member 100a, all the drive units provided in the toner cartridge 13 can be driven.
  • the slide shutter 141 of the present embodiment serves as an airflow shielding member that shields the flow of air, and also serves as a shielding member that shields the toner from moving from the outlet to the outside of the toner cartridge 13 .
  • the airflow shielding member and the toner shielding member may be arranged separately in the toner cartridge 13 . Such an embodiment will be described later.
  • a rotary shutter 600 is used to open the frame opening 52. to open and close the Therefore, the configuration similar to that of the first embodiment will be omitted from illustration or given the same reference numerals in the drawings. Also, the configuration for sending air to the toner discharge chamber 57 by the fan 158 is the same as in the first embodiment.
  • the toner cartridge 4113 includes a replenishment frame 50, a screw 54B rotatably supported by the replenishment frame 50, have.
  • the screw 54B conveys the toner toward the toner discharge chamber 57 partitioned by the partition member 155.
  • the screw gear 164B is rotatably supported by a bearing provided integrally with the replenishment frame 50. In order to close the gap between the replenishment frame 50 and the screw gear 164B and prevent toner from leaking out, the gap is formed. , a toner seal member 601 is arranged. Drive is input to the screw gear 164B from the fan input gear 260 (see FIG. 10(a)) as in the first embodiment.
  • a rotating shutter 600 and a screw 54B are fixed to the screw gear 164B, and the rotating shutter 600 and the screw 54B rotate integrally with the screw gear 164B.
  • the rotary shutter 600 includes a cylindrical portion 600a having an outer peripheral surface centered on the rotation axis of the screw 54, a screw insertion hole 600b into which the screw 54 is inserted, two holes 600c and 600d formed in the cylindrical portion 600a, have.
  • the rotary shutter 600 as a shielding member is arranged upstream of the frame opening 52 in the discharge direction (Y2 direction) of the toner discharged from the frame opening 52, and extends in the longitudinal direction (Z direction) of the toner cartridge 4113. It is rotatable about an axis of rotation along.
  • the rotating shutter 600 is a shutter member (shielding member) that periodically shields the airflow generated by the fan 158 by periodically shielding the air passage. , airflow shielding member).
  • the cylindrical portion 600a is configured to be slidable on the circumferential surface 50r in which the frame opening 52 of the replenishment frame 50 is formed.
  • the screw insertion hole 600b has an inner diameter larger than the outer diameter of the spiral of the screw 54B, so that the toner in the toner discharge chamber 57 and the toner conveyed from the communication passage 48 and air can pass through.
  • Holes (openings) 600c and 600d formed in the cylindrical portion 600a are open in a direction orthogonal to the axial direction of the rotational axis of the rotating shutter 600, that is, in a radial direction, and are formed with phases 180 degrees different from each other.
  • the toner in the toner discharge chamber 57 can pass through the holes 600c and 600d, and as shown in FIG. Toner and air are expelled from body opening 52 . That is, the toner and air are discharged from the frame opening 52 each time the rotary shutter 600 rotates halfway.
  • the rotating shutter 600 transitions between a blocking position where the frame opening 52 is blocked by the cylindrical portion 600a and an open position where the frame opening 52 is opened by overlapping the frame opening 52 and the holes 600c and 600d. It is possible. When the rotating shutter 600 is in the open position, the frame opening 52 and the holes 600c, 600d overlap to allow air to pass through the holes 600c, 600d and the frame opening 52.
  • the axis of rotation of the rotary shutter 600 intersects the direction of movement of air and toner passing through the holes 600c and 600d and the frame opening 52.
  • the axis of rotation is substantially perpendicular to the direction of movement. .
  • the cylindrical portion 600a and the circumferential surface 50r of the replenishment frame 50 are configured to rub against each other. Then, as shown in FIG. 16B, when neither of the holes 600c, 600d overlaps (matches) the frame opening 52, toner and air are not discharged from the frame opening 52.
  • FIG. 16B the space between the cylindrical portion 600a and the circumferential surface 50r is sealed so that toner does not enter. The sealing effect may be further enhanced by adhering an elastic sealing member to 50r.
  • the screw 54B and the rotating shutter 600 rotate as the driving input gear 59 and the screw gear 164B rotate.
  • the frame body opening 52 of the replenishment frame body 50 is periodically opened and closed by the rotating shutter 600 .
  • the internal pressure (internal atmospheric pressure) of the toner discharge chamber 57 periodically fluctuates, and a difference occurs between the external atmospheric pressure of the toner cartridge 4113 and the internal atmospheric pressure of the toner discharge chamber 57 .
  • the rotating shutter 600 blocks the frame opening 52 , the air is sent to the toner discharge chamber 57 by the fan 158 so that the internal pressure of the toner discharge chamber 57 is positive, that is, higher than the pressure outside the toner cartridge 4113 . also higher.
  • the frame opening 52 is opened, and compressed air is discharged from the frame opening 52 so that the internal pressure of the toner discharge chamber 57 is lowered. At this time, the toner in the toner discharge chamber 57 is vigorously discharged from the frame body opening 52 together with the compressed air.
  • the driving force input from the drive output member 100a (see FIG. 10B) of the image forming apparatus 100 to the drive input gear 59 is applied by the drive train 160 (see FIG. 10A). While changing the speed, it is output to the fan 158 and the rotating shutter 600 .
  • the rotation speed of the fan 158 and the opening/closing frequency of the rotary shutter 600 can be changed. Accordingly, the rotation speed of the fan 158 and the opening/closing frequency of the rotary shutter 600 can be adjusted without depending on the drive output member 100 a of the image forming apparatus 100 . Further, by changing the opening/closing frequency of the rotary shutter 600, the amount of toner discharged from the frame body opening 52 can be easily controlled.
  • FIG. 17 In the above description, two holes 600c and 600d are formed in the rotating shutter 600, but the present invention is not limited to this.
  • only one hole 600d may be formed in the cylindrical portion 600a of the rotating shutter 600B. Even in such a case, the toner and air can pass through the screw insertion hole 600b and the hole 600d and be discharged from the frame opening 52.
  • FIG. It goes without saying that the cylindrical portion 600a may have three or more holes instead of one or two holes.
  • the toner cartridge 4113 described with reference to FIGS. 15A to 17 does not have a mechanism for maintaining the rotating shutters 600 and 600B at the blocking position when the toner cartridge 4113 is removed from the apparatus main body 100B.
  • the frame body opening 52 remains open.
  • a shutter member 241 is further added downstream of the frame body opening 52 of the replenishment frame body 50 in the toner discharge direction.
  • Such a shutter member 241 is preferably provided when the toner cartridge does not have a structure for urging the rotary shutter 600 to the blocking position.
  • the bottom surface 50d of the supply frame 50 is formed with a first support portion 50g, a second support portion 50h, a guide portion 50i, and a spring seat 50j. ing.
  • a return portion 50g1 extending in the horizontal direction (X direction) is formed at the tip, that is, the lower end of the first support portion 50g. ) is formed.
  • a shutter member 241 is supported by the first support portion 50g and the second support portion 50h so as to be movable in the mounting direction of the toner cartridge 4113 (Z direction).
  • the shutter member 241 is guided in the mounting direction (Z direction) of the toner cartridge 4113 by a groove-shaped guide portion 50i extending in the mounting direction (Z direction) of the toner cartridge 4113 .
  • the shutter member 241 is held by the return portions 50g1 and 50h1 so as not to fall from the replenishment frame 50. As shown in FIG.
  • the shutter member 241 has a sealing portion 241a, a spring support portion 241b, return portions 241c1 and 241c2, and an engaged portion 241d.
  • the sealing portion 241a extends in the horizontal direction (Z direction) and is configured to be able to shield the frame body opening 52 .
  • a hole 241e that opens in the Y direction is formed in the sealing portion 241a.
  • the spring support portion 241b extends in the Z1 direction and supports the shutter spring 243 at its root portion.
  • the shutter spring 243 is lightly press-fitted into the spring support portion 241b, and is compressed between the shutter member 241 and the spring seat 50j of the replenishment frame 50.
  • the shutter member 241 is biased in the mounting direction (Z2 direction) of the toner cartridge 4113 by the biasing force of the shutter spring 243 . Then, the shutter member 241 biased by the shutter spring 243 is moved to the second shielding position shown in FIG. positioned in the shielding position.
  • the engaged portion 241 d of the shutter member 241 is pressed by an engaging portion (not shown) provided in the image forming apparatus 100 when the toner cartridge 4113 is attached to the apparatus main body of the image forming apparatus 100 . Thereby, the shutter member 241 is moved from the blocking position to the open position as the second open position against the biasing force of the shutter spring 243 .
  • FIG. 19(a) is a bottom view showing the shutter member 241 positioned at the blocking position
  • FIG. 19(b) is a bottom view showing the shutter member 241 positioned at the open position
  • 20(a) is a cross-sectional view showing the shutter member 241 positioned at the blocking position
  • FIG. 20(b) is a cross-sectional view showing the shutter member 241 positioned at the open position
  • 20(a) and 20(b) show a rotary shutter 600B having only one hole 600d in the cylindrical portion 600a. Of course, it can be applied.
  • the shutter member 241 when the toner cartridge 4113 is not attached to the apparatus main body 100B of the image forming apparatus 100, the shutter member 241 is moved to the blocking position by the biasing force of the shutter spring 243. is positioned at At this time, the sealing portion 241 a of the shutter member 241 shields the frame body opening 52 and regulates the discharge of toner and air from the toner cartridge 4113 .
  • the hole 241e of the sealing portion 241a is arranged so as not to overlap the frame opening 52 in bottom view.
  • an elastic seal member 602 may be provided between the sealing portion 241a of the shutter member 241 and the bottom surface 50d of the replenishment frame 50.
  • the sealing member 602 has a hole 602a at a position corresponding to the frame opening 52, through which toner and air can be discharged. Thereby, the gap between the shutter member 241 and the bottom surface 50d of the replenishment frame 50 can be sealed.
  • the engaged portion 241d is pressed by an engaging portion (not shown) provided in the apparatus main body 100B of the image forming apparatus 100, whereby the shutter member 241 is Move from the closed position to the open position.
  • the engaged portion 241d has a tapered shape at the upstream end in the mounting direction (Z2 direction) of the toner cartridge 4113 . Since the shutter member 241 is not driven by the drive train 160, it does not transition between the blocking position and the open position even if the drive input gear 59 is driven.
  • the sealing portion 241 a By moving the shutter member 241 to the open position, the sealing portion 241 a opens the frame body opening 52 and the toner and air can be discharged from the toner cartridge 4113 .
  • the hole 241e of the sealing portion 241a is arranged so as to overlap the frame body opening 52 in bottom view.
  • the frame opening 52 can be shielded by the shutter member 241 regardless of the positions of the rotary shutters 600 and 600B. Therefore, when the toner cartridge 4113 is removed from the apparatus main body 100B of the image forming apparatus 100, it is possible to prevent the toner from being discharged to the outside from the frame opening 52 of the supply frame 50.
  • the slide shutter 141 closes the frame opening 52 when the toner cartridge 13 is not attached to the apparatus main body 100B. That is, the slide shutter 141 has the role of blocking air movement and the role of preventing toner from leaking out of the toner cartridge 13 .
  • the shutter member 241 as in the present embodiment may be separately provided. By doing so, toner leakage from the frame body opening 52 can be suppressed more reliably when the toner cartridge 13 is not attached to the apparatus main body 100B.
  • the slide shutter 141 does not close the frame body opening 52 when the toner cartridge 13 is not attached to the apparatus main body B.
  • FIG. The shutter member 241 can also be used in a toner cartridge of another embodiment described later, if necessary.
  • the shutter member 241 is not a shutter member (shielding member, airflow shielding member) driven to periodically block the airflow from the fan 158 . It is simply a shutter member intended to prevent toner from scattering or dropping by covering the frame body opening 52 of the toner cartridge when the toner cartridge is removed or before it is attached.
  • the shutter member 241 does not have to be provided when a configuration is provided to urge the rotary shutter 600 to the blocking position.
  • a coil portion of a torsion coil spring may be wound around any one of the screw gear 164B, the rotary shutter 600, and the screw 54B, and the rotary shutter 600 may be positioned at the shielding position by the biasing force of the torsion coil spring.
  • a stopper that urges the rotary shutter 600 in a direction opposite to the direction in which it is rotated by the driving force of the screw gear 164B by the torsion coil spring, and operates so as to position only the rotary shutter 600 rotating in the opposite direction to the shielding position. may be provided.
  • an elevating shutter 624 opens and closes the frame opening 52. is. Therefore, the configuration similar to that of the second embodiment will be omitted from the illustration or given the same reference numerals in the drawing. Also, the configuration for sending air to the toner discharge chamber 57 by the fan 158 is the same as in the first embodiment.
  • the elevating shutter 624 in the present embodiment is a shutter member (shield member) driven to periodically block the air flow generated by the fan 158 by periodically blocking the air passage. member, airflow shielding member, valve).
  • the toner cartridge 5113 has a replenishment frame 50 and a screw 54C rotatably supported by the replenishment frame 50, as shown in FIGS. ing.
  • the screw 54 ⁇ /b>C conveys the toner toward the toner discharge chamber 57 partitioned by the partition member 155 .
  • a screw gear 164C is rotatably supported by the replenishment frame 50, and drive is input to the screw gear 164C from the fan input gear 260 (see FIG. 10(a)) as in the first embodiment. It is
  • the screw gear 164C has an insertion portion 621, and the insertion portion 621 is formed with a pin hole 621a. Further, the screw 54C has an inserted portion 622 into which the inserted portion 621 is inserted, and the inserted portion 622 is formed with a pin hole 622a.
  • the insertion portion 621 has a double-sided chamfered cross-sectional shape, and the inserted portion 622 has an opening shape corresponding to the cross-sectional shape of the insertion portion 621 .
  • the insertion portion 621 of the screw gear 164C is inserted into the inserted portion 622 of the screw 54C, and the pin holes 621a and 622a are aligned.
  • the screw gear 164C and the screw 54C are connected so as to be rotatable together.
  • a lifting shutter 624 as a shielding member is arranged above the frame opening 52 .
  • the elevating shutter 624 is arranged upstream of the frame opening 52 in the discharge direction (Y2 direction) of the toner discharged from the frame opening 52 .
  • the elevating shutter 624 is a shutter member that opens and closes the frame opening 52 as the screw 54C rotates.
  • the elevating shutter 624 includes a lid portion 624a, a square frame portion 624b rising upward from the lid portion 624a, a rib 624c projecting from the top surface of the lid portion 624a, and a cylindrical portion 624d projecting downward from the bottom surface of the lid portion 624a. ,have.
  • the square frame portion 624b has a square hole shape inside, and the screw 54C is inserted into the square hole.
  • the rib 624c is arranged at a different position from the square frame portion 624b in the axial direction (Z direction) of the screw 54C.
  • the cylindrical portion 624d has an outer diameter smaller than that of the lid portion 624a and is inserted into the frame body opening 52 with almost no gap.
  • a plurality of (four in this embodiment) hole portions 624e are formed in the cylindrical portion 624d, and these hole portions 624e are formed with phases different from each other by 90 degrees.
  • a push-up projection 625a and a push-down projection 625b projecting radially outward from the rotation shaft 54a are provided on the rotation shaft 54a of the screw 54C.
  • the push-up projection 625a and the push-down projection 625b are arranged downstream of the inserted portion 622, and the push-down projection 625b is arranged downstream of the push-up projection 625a.
  • the push-up projection 625a is provided at a phase 90 degrees downstream of the push-down projection 625b in the rotational direction RD1 of the screw 54C.
  • the push-up convex portion 625a is arranged at a position where it can come into contact with the corner frame portion 624b of the elevating shutter 624 and where it cannot come into contact with the rib 624c. That is, the push-up convex portion 625a is arranged at a position overlapping the square frame portion 624b in the axial direction (Z direction) of the screw 54C, and is arranged at a position deviated from the rib 624c.
  • the push-down projection 625b is arranged at a position where it can contact the rib 624c of the elevating shutter 624, but is arranged at a position where it cannot contact with the square frame portion 624b. That is, the push-down projection 625b is arranged at a position overlapping the rib 624c in the axial direction (Z direction) of the screw 54C and at a position deviated from the square frame 624b.
  • FIG. 23(a) is a cross-sectional view of a section parallel to the axial direction of the screw 54C showing the elevating shutter 624 positioned at the shielding position
  • FIG. 23(b) shows the elevating shutter 624 positioned at the shielding position.
  • FIG. 23(c) is a cross-sectional view of a section parallel to the axial direction of the screw 54C showing the lift shutter 624 positioned at the open position
  • FIG. 23(d) shows the lift shutter 624 positioned at the open position.
  • the elevating shutter 624 is positioned at the blocking position with the rib 624c in contact with the push-down protrusion 625b. At this time, the frame body opening 52 is shielded by the lid portion 624 a and the cylindrical portion 624 d of the elevating shutter 624 .
  • the lift shutter 624 is positioned at the open position with the square frame portion 624b in contact with the push-up convex portion 625a. At this time, the frame opening 52 communicates with the hole 624 e of the elevating shutter 624 and is open without being blocked by the elevating shutter 624 .
  • the elevating shutter 624 opens as shown in FIGS. reach the position. That is, when the screw 54C rotates in the rotation direction RD1 with the lift shutter 624 positioned at the blocking position, the push-up convex portion 625a approaches the square frame portion 624b.
  • the push-up convex portion 625a presses the square frame portion 624b upward, thereby lifting the elevating shutter 624 upward (in the Y1 direction).
  • the elevating shutter 624 is positioned at the highest position, and at this time, the gap between the frame opening 52 and the hole 624e. The communication area becomes maximum.
  • the elevating shutter 624 is configured to reciprocate by elevating in a predetermined direction (Y direction) parallel to the discharge direction of the toner discharged from the frame opening 52 .
  • the shutter 624 may be biased toward the frame opening 52 using a biasing member such as a spring.
  • the screw 54C and the elevating shutter 624 are driven as the driving input gear 59 and the screw gear 164C rotate.
  • the frame body opening 52 of the replenishment frame body 50 is periodically opened and closed by the elevating shutter 624 . Accordingly, the internal pressure (internal atmospheric pressure) of the toner discharge chamber 57 periodically fluctuates, and a difference is generated between the external atmospheric pressure of the toner cartridge 5113 and the internal atmospheric pressure of the toner discharge chamber 57 .
  • the lift shutter 624 blocks the frame opening 52 , the air is sent to the toner discharge chamber 57 by the fan 158 . also higher.
  • the frame opening 52 is opened, and compressed air is discharged from the frame opening 52 so that the internal pressure of the toner discharge chamber 57 is lowered. At this time, the toner in the toner discharge chamber 57 is vigorously discharged from the frame body opening 52 together with the compressed air.
  • the drive force input from the drive output member 100a (see FIG. 10B) of the image forming apparatus 100 to the drive input gear (drive input member, drive receiving member) 59 is applied to the drive train 160. (See FIG. 10(a)) to output to the fan 158 and the elevating shutter 624 while changing the speed.
  • the gear ratio of the drive train 160 By arbitrarily setting the gear ratio of the drive train 160, the rotational speed of the fan 158 and the opening/closing frequency of the elevating shutter 624 can be changed. Accordingly, the rotation speed of the fan 158 and the opening/closing frequency of the elevating shutter 624 can be adjusted without depending on the drive output member 100 a of the image forming apparatus 100 . Further, by changing the opening/closing frequency of the elevating shutter 624, the amount of toner discharged from the frame opening 52 can be easily controlled.
  • the push-up projection 625a is provided at a phase 90 degrees downstream of the push-down projection 625b in the rotation direction RD1 of the screw 54C, but the present invention is not limited to this.
  • the phase shift between the push-up projection 625a and the push-down projection 625b may be arbitrary. It may be provided in the phase downstream.
  • the push-down protrusion 625b and the rib 624c may be omitted, and the elevating shutter 624 may move only by its own weight when moving from the open position to the blocking position.
  • the push-up convex portion 625a and the push-down convex portion 625b are not limited to one each, and a plurality of them may be provided.
  • the elevating shutter 624 does not have a mechanism for maintaining the shielding position when the toner cartridge 5113 is removed from the apparatus body 100B. For this reason, the toner cartridge 5113 may be provided with the shutter member 241 described in the second embodiment.
  • a screw 54c having a push-up projection 625a and a push-down projection 625b functions as a cam (camshaft) that converts the rotational motion of the screw 54C into a reciprocating motion caused by the vertical movement of the lift shutter 624 and moves the lift shutter 624.
  • the screw 54 c is a drive converter that converts the rotary motion input to the drive input gear 59 of the toner cartridge 13 into the up-and-down motion (reciprocating motion) of the up-and-down shutter 624 .
  • the drive conversion unit is not limited to the screw 54c, the push-up protrusion 625a, and the push-down protrusion 625b, and it is possible to appropriately use known mechanical elements such as cranks and links.
  • a gear shutter 630 opens and closes the frame opening 52. is.
  • the gear shutter 630 is a shutter member (shielding member, airflow shielding member, valve) that is driven to periodically block the airflow generated by the fan 158, similar to the rotary shutter 600 .
  • the toner cartridge 6113 as shown in FIGS. and have A screw gear 164D as a gear member is rotatably supported by the replenishment frame 50, and a fan input gear 260 (see FIG. 10A) is attached to the screw gear 164D as in the first embodiment. Drive is input from
  • Screw gear 164D is provided with a plurality of (six in this embodiment) protrusions 631 that are arranged in a circumferential direction and protrude in the opposite direction (Z1 direction) to the mounting direction of toner cartridge 6113.
  • a seal member 632 having elasticity and arranged so as to surround the frame opening 52 is adhered to the bottom surface 50 d of the replenishment frame 50 .
  • a gear shutter 630 is rotatably supported at a position adjacent to the frame opening 52 on the bottom surface 50d via a pin 633 extending along the Y direction. That is, the pin 633 as a rotating shaft is the center of rotation of the gear shutter 630, penetrates the seal member 632 and is supported by the bottom surface 50d.
  • a gear shutter 630 as a shielding member is formed in a substantially disk shape and is arranged downstream of the frame opening 52 in the discharge direction (Y2 direction) of the toner discharged from the frame opening 52 .
  • the gear shutter 630 has a long hole (opening) 634 extending in the circumferential direction around the pin 633, and a plurality of (six in this embodiment) protrusions 635 protruding radially outward. ing.
  • the long hole 634 is formed larger than the frame body opening 52 .
  • the plurality of protrusions 635 are configured to be engageable with the protrusions 631 provided on the screw gear 164D.
  • FIG. 25(a) is a bottom view showing the gear shutter 630 positioned at the closed position
  • FIG. 25(b) is a bottom view showing the gear shutter 630 positioned at the open position.
  • the gear shutter 630 is located at the shielding position when the frame body opening 52 and the long hole 634 are in a phase in which they do not overlap. At this time, the frame opening 52 is sealed by the gear shutter 630 .
  • the gear shutter 630 is positioned at the open position when the frame body opening 52 and the long hole 634 overlap each other. At this time, the frame opening 52 communicates with the long hole 634 and is opened without being blocked by the gear shutter 630 . Air is allowed to pass through the frame opening 52 .
  • the gear shutter 630 rotates by 60 degrees by engaging (meshing) a protrusion 635 provided on the screw gear 164D and a protrusion 631 provided on the gear shutter 630 .
  • the gear shutter 630 reaches the position shown in FIG. 25(b) by rotating the screw gear 164D about 240 degrees from the position shown in FIG. 25(a). In this way, the gear shutter 630 rotates so as to alternate between the blocking position and the open position as the screw gear 164D rotates.
  • the rotation axis of the gear shutter 630 is along the moving direction of air and toner passing through the long hole 634 and the frame opening 52 .
  • the axis of rotation is substantially parallel to the direction of movement.
  • the screw 54 and the gear shutter 630 rotate as the driving input gear 59 and the screw gear 164D rotate.
  • the frame opening 52 of the replenishment frame 50 is periodically opened and closed by the gear shutter 630 .
  • the internal pressure (internal atmospheric pressure) of the toner discharge chamber 57 periodically fluctuates, and a difference is generated between the external atmospheric pressure of the toner cartridge 6113 and the internal atmospheric pressure of the toner discharge chamber 57 .
  • the air is sent to the toner discharge chamber 57 by the fan 158 so that the internal pressure of the toner discharge chamber 57 becomes positive, that is, higher than the atmospheric pressure outside the toner cartridge 6113 . also higher.
  • the driving force input from the drive output member 100a (see FIG. 10B) of the image forming apparatus 100 to the drive input gear 59 is applied by the drive train 160 (see FIG. 10A). It is output to the fan 158 and the gear shutter 630 while changing the speed.
  • the rotation speed of the fan 158 and the opening/closing frequency of the gear shutter 630 can be changed. Accordingly, the rotation speed of the fan 158 and the opening/closing frequency of the gear shutter 630 can be adjusted without depending on the drive output member 100 a of the image forming apparatus 100 . Further, by changing the opening/closing frequency of the gear shutter 630, the amount of toner discharged from the frame opening 52 can be easily controlled.
  • gear shutter 630 does not have a mechanism for maintaining the shielding position when toner cartridge 6113 is removed from apparatus main body 100B. For this reason, the toner cartridge 6113 may be provided with the shutter member 241 described in the second embodiment.
  • the frame opening 52 is opened and closed by a rotating shutter 640 instead of the elevating shutter 620 of the third embodiment. It is. Therefore, the configuration similar to that of the third embodiment will be omitted from the illustration or given the same reference numerals in the drawing. Also, the configuration for sending air to the toner discharge chamber 57 by the fan 158 is the same as in the first embodiment.
  • the rotating shutter 640 is a shutter member (shielding member, airflow shielding member, valve) that periodically shields the airflow generated by the fan 158 by periodically shielding the air passage, similarly to the elevating shutter 620 . .
  • a toner cartridge 7113 according to the fifth embodiment has a replenishment frame 50 and a screw 54E rotatably supported by the replenishment frame 50, as shown in FIG.
  • the screw 54E conveys the toner toward the toner discharge chamber 57 partitioned by the partition member 155.
  • a screw gear 164E is rotatably supported by the replenishment frame 50, and drive is input to the screw gear 164E from the fan input gear 260 (see FIG. 10(a)) as in the first embodiment. It is
  • the screw gear 164E has an insertion portion 641, and the insertion portion 641 is formed with a pin hole 641a. Further, the screw 54E has an inserted portion 642 into which the inserted portion 641 is inserted, and the inserted portion 642 is formed with a pin hole 642a.
  • the insertion portion 641 has a double-sided chamfered cross-sectional shape, and the inserted portion 642 has an opening shape corresponding to the cross-sectional shape of the insertion portion 641 .
  • the inserted portion 641 of the screw gear 164E is inserted into the inserted portion 642 of the screw 54E, and the pin holes 641a and 642a are aligned.
  • the screw gear 164E and the screw 54E are connected so as to be rotatable together.
  • a rotating shutter (swinging shutter) 640 as a shielding member is arranged above the frame opening 52 .
  • the rotary shutter 640 is arranged upstream of the frame opening 52 in the discharge direction (Y2 direction) of the toner discharged from the frame opening 52 .
  • the rotating shutter 640 is a shutter member that opens and closes the frame opening 52 as the screw 54E rotates.
  • the rotating shutter 640 includes a rotating shaft 640a, a concave groove portion 640b provided at the downstream end of the rotating shaft 640a in the Z2 direction, a first wall portion 640c protruding radially outward from the rotating shaft 640a, and a second wall portion 640c. and a wall portion 640d.
  • Both ends of the rotating shaft 640a are rotatably supported by two shaft support portions 646 (one of which is not shown) provided on the bottom surface 50d of the replenishment frame 50.
  • the concave groove portion 640b provided on the rotating shaft 640a engages with one of the two shaft support portions 646, thereby restricting movement of the rotating shaft 640a in the axial direction (Z direction).
  • the second wall portion 640d is provided 90 degrees downstream of the first wall portion 640c in the rotation direction RD1 of the screw 54E.
  • a spring seat 640e is provided on the second wall portion 640d, and one end of a shutter spring 644 is engaged with the spring seat 640e.
  • the coil portion of the shutter spring 644 is inserted into the rotating shaft 640 a of the rotating shutter 640 , and the other end of the shutter spring 644 is engaged with the supply frame 50 .
  • the rotating shutter 640 is biased by the biasing force of the shutter spring 644 in the direction in which the second wall portion 640 d approaches the frame opening 52 .
  • the rotation shaft 54a of the screw 54E is provided with a projection 645 projecting radially outward from the rotation shaft 54a.
  • the convex portion 645 is arranged downstream of the inserted portion 622 in the Z1 direction, and is configured to be able to contact the first wall portion 640c.
  • FIG. 27(a) is a cross-sectional view of a section parallel to the axial direction of the screw 54E showing the rotating shutter 640 positioned at the shielding position
  • FIG. 27(b) is a cross-sectional view of the rotating shutter 640 positioned at the shielding position.
  • FIG. 27(c) is a cross-sectional view parallel to the axial direction of the screw 54E showing the rotating shutter 640 in the open position
  • FIG. 27(d) shows the rotating shutter 640 in the open position.
  • the rotating shutter 640 is positioned at the blocking position with the first wall portion 640c separated from the convex portion 645 of the screw 54E. At this time, the rotating shutter 640 is biased in the arrow PD1 direction by the biasing force of the shutter spring (elastic member) 644, and the frame body opening 52 is blocked by the second wall portion 640d.
  • the rotary shutter 640 is positioned at the open position with the first wall portion 640c pressed by the convex portion 645 of the screw 54E. At this time, there is a gap between the second wall portion 640d of the rotating shutter 640 and the frame opening 52, and the frame opening 52 is open.
  • the convex portion 645 When the screw 54E is further rotated in the rotational direction RD1 from the state in which the convex portion 645 is positioned directly below the rotating shaft 54a, the convex portion 645 approaches the first wall portion 640c.
  • the first wall portion 640 c of the rotating shutter 640 positioned at the blocking position is positioned so as to overlap the locus of movement of the convex portion 645 . Therefore, as the screw 54E rotates, the convex portion 645 presses the first wall portion 640c, and the rotating shutter 640 rotates in the arrow PD2 direction. As a result, the rotating shutter 640 is in the open position where the frame body opening 52 is opened.
  • the convex portion 645 or the screw 54E having the same can be regarded as a cam (camshaft) that converts the rotary motion of the screw 54E into the reciprocating motion of the swinging motion of the rotary shutter 640.
  • FIG. the convex portion 645 or the screw 54E having the convex portion 645 is a drive converting portion that converts rotational motion into another motion.
  • the screw 54E is an example of a drive converter, and a known mechanical element may be used.
  • the screw 54E and the rotating shutter 640 are driven as the drive input gear 59 and the screw gear 164E rotate.
  • the frame body opening 52 of the replenishment frame body 50 is periodically opened and closed by a rotating shutter 640 that periodically rotates between the blocking position and the open position. That is, the rotatable shutter 640 reciprocates in the arrow PD1 direction and the arrow PD2 direction, and swings about the rotation axis of the rotatable shutter 640 .
  • the internal pressure (internal atmospheric pressure) of the toner discharge chamber 57 periodically fluctuates, and a difference between the external atmospheric pressure of the toner cartridge 7113 and the internal atmospheric pressure of the toner discharge chamber 57 is generated. occur.
  • air is sent to the toner discharge chamber 57 by the fan 158 so that the internal pressure of the toner discharge chamber 57 becomes positive, that is, the atmospheric pressure outside the toner cartridge 7113 . higher than
  • the frame opening 52 is opened, and compressed air is discharged from the frame opening 52 so that the internal pressure of the toner discharge chamber 57 is lowered. At this time, the toner in the toner discharge chamber 57 is vigorously discharged from the frame body opening 52 together with the compressed air.
  • the driving force input from the drive output member 100a (see FIG. 10B) of the image forming apparatus 100 to the drive input gear 59 is applied by the drive train 160 (see FIG. 10A). While changing the speed, it is output to the fan 158 and the rotating shutter 640 .
  • the rotation speed of the fan 158 and the opening/closing frequency of the rotary shutter 640 can be changed. Accordingly, the rotation speed of the fan 158 and the opening/closing frequency of the rotary shutter 640 can be adjusted without depending on the drive output member 100 a of the image forming apparatus 100 . Further, by changing the opening/closing frequency of the rotating shutter 640, the amount of toner discharged from the frame body opening 52 can be easily controlled.
  • the shutter spring 644 urges the rotating shutter 640 to the blocking position, but the present invention is not limited to this.
  • the position of the center of gravity of the rotating shutter 640 may be set so that the rotating shutter 640 is biased to the blocking position by its own weight without providing the shutter spring 644 .
  • the convex portion 645 may press the second wall portion 640d to move the rotating shutter 640 to the blocking position.
  • the rotating shutter 640 does not have a mechanism for maintaining the shielding position when the toner cartridge 7113 is removed from the apparatus main body 100B. Therefore, the toner cartridge 7113 may be provided with the shutter member 241 described in the second embodiment.
  • the slide shutter (airflow shielding member) 141 of the first embodiment is omitted, and a sealing wall 650 is provided on the screw 54F. It was established. Therefore, the configuration similar to that of the first embodiment will be omitted from illustration or given the same reference numerals in the drawings. Also, the configuration for sending air to the toner discharge chamber 57 by the fan 158 is the same as in the first embodiment. In this embodiment, there is no shutter member (shielding member, airflow shielding member) that periodically blocks the airflow generated by the fan 158. ) 650 controls toner transport.
  • the toner cartridge 8113 includes a replenishment frame 50, a screw 54F rotatably supported by the replenishment frame 50, have.
  • the screw 54 ⁇ /b>F transports the toner toward the communication path 48 and the toner discharge chamber 57 partitioned by the partition member 155 .
  • a screw gear 164F is rotatably supported by the replenishment frame 50, and drive is input to the screw gear 164F from the fan input gear 260 (see FIG. 10(a)) as in the first embodiment. It is
  • a screw 54F is fixed to the screw gear 164F, and the screw 54F rotates integrally with the screw gear 164F.
  • the exit portion of the communicating path 48 that is, the boundary between the communicating path 48 and the toner discharge chamber 57, is constituted by a lower wall 651 formed on the replenishment frame 50 and an upper wall 652 formed on the partition member 155.
  • a semicircular shaft support portion 651a is formed in the lower wall 651, and the shaft support portion 651a rotatably supports the rotation shaft 54a of the screw 54F.
  • the rotary shaft 54a is provided with a spiral portion 54b that conveys toner in the Z2 direction.
  • the upper wall 652 is provided with a semicircular opening 652a. As shown in FIG. 28(c), when the screw 54F is omitted, in the space SP6 between the lower wall 651 and the upper wall 652, that is, the space SP6 surrounded by the shaft support portion 651a and the opening 652a, the communicating path 48 and the toner discharge chamber 57 are in communication.
  • FIG. 30(a) is a cross-sectional view of a section parallel to the axial direction of the screw 54F showing the sealing wall 650 in the closed position
  • FIG. 30(b) is a cross-sectional view of the sealing wall 650 in the open position.
  • FIG. 31(a) is a cross-sectional view of a cross section perpendicular to the axial direction of the screw 54F showing the sealing wall 650 in the closed position
  • FIG. 31(b) is a cross-sectional view of the sealing wall 650 in the open position
  • a cylindrical portion 653 connected to the screw gear 164F is provided at the downstream end of the screw 54F in the Z2 direction, and the downstream end of the cylindrical portion 653 in the Z1 direction is , a sealing wall 650 is provided.
  • the cylindrical portion 653 includes a sheet portion 654 that overlaps the frame opening 52 in the Z direction, and a spiral portion 653a that conveys toner in the Z2 direction. is provided.
  • the sealing wall 650 as a toner shielding member is formed in a sector shape (semicircular shape) projecting radially outward from the outer diameter of the cylindrical portion 653. rotate together.
  • the sealing wall 650 is arranged downstream of the upper wall 652 of the partition member 155 in the Z2 direction and at a position where it can rub against the upper wall 652 .
  • the sealing wall 650 is in contact with the upper wall 652 when the sealing wall 650 is positioned at the toner blocking position.
  • a space SP6 (see FIG. 28(c)) communicating between the communication path 48 and the toner discharge chamber 57 is sealed by the rotating shaft 54a of the screw 54F and the sealing wall 650. As shown in FIG. Therefore, the toner in the communication passage 48 is not conveyed to the toner discharge chamber 57 .
  • the sealing wall 650 when the sealing wall 650 is located at the open position as the toner release position, the contact between the sealing wall 650 and the upper wall 652 is released. be. At this time, the sealing wall 650 faces the lower wall 651 in the Z direction, and there is a space between the opening 652a of the upper wall 652, the rotary shaft 54a, and the sealing wall 650. As shown in FIG. That is, since the communicating path 48 and the toner discharge chamber 57 communicate with each other, the toner in the communicating path 48 can be conveyed to the toner discharge chamber 57 .
  • the screw 54F and the sealing wall 650 rotate as the screw gear 164F rotates.
  • a space SP6 which is a boundary portion between the communication path 48 and the toner discharge chamber 57, is periodically opened and closed by the sealing wall 650. As shown in FIG. As a result, a certain amount of toner can be conveyed from the communication passage 48 to the toner discharge chamber 57 .
  • the frame body opening 52 is open regardless of whether the sealing wall 650 is positioned at the closed position or the open position.
  • the toner conveyed from the communication passage 48 to the toner discharge chamber 57 is discharged to the frame body opening 52 by the spiral portion 653 a and the sheet portion 654 provided on the cylindrical portion 653 .
  • the sheet portion 654 is formed so as to be able to enter the frame opening 52 , and pushes the toner out of the frame opening 52 while loosening the toner in the vicinity of the frame opening 52 .
  • Air is sent to the toner discharge chamber 57 by a fan 158 through a duct 163, and the toner in the toner discharge chamber 57 is discharged from the frame opening 52 together with the air sent by the fan 158. be done. As a result, the toner can be satisfactorily discharged inside the apparatus main body 100B of the image forming apparatus 100 .
  • the driving force input from the drive output member 100a (see FIG. 10B) of the image forming apparatus 100 to the drive input gear 59 is applied by the drive train 160 (see FIG. 10A). While changing the speed, it is output to the fan 158 and the screw 54F.
  • the rotational speed of the fan 158 and the opening/closing frequency of the sealing wall 650 provided on the screw 54F can be changed.
  • the rotation speed of the fan 158 and the opening/closing frequency of the sealing wall 650 can be adjusted without depending on the drive output member 100 a of the image forming apparatus 100 .
  • the opening/closing frequency of the sealing wall 650 the amount of toner discharged from the communication passage 48 to the toner discharge chamber 57 can be easily controlled.
  • the sealing wall 650 is a shutter member (toner shielding member) that blocks the flow of toner by periodically shielding the passage through which the toner passes.
  • sealing wall 650 is formed integrally with the screw 54F, it can be easily configured. Therefore, it is possible to reduce the number of parts and the number of assembling man-hours, thereby reducing the cost.
  • the frame opening 52 is always open. Therefore, even if air is sent to the toner discharge chamber 57 by the fan 158, the internal pressure of the toner discharge chamber 57 does not rise significantly. Therefore, the degree of airtightness of the toner discharge chamber 57 can be set relatively low, and a sealing member for increasing the degree of airtightness of the toner discharge chamber 57 is not required. Therefore, it is possible to reduce the number of parts and the number of assembling man-hours, thereby reducing the cost.
  • the air pressure inside the toner cartridge 13 and the airflow discharged from the toner cartridge 13 are not periodically varied.
  • the flow of toner moving outward from the toner cartridge 13 is periodically changed.
  • the fluidity of the toner is increased, and it is possible to suppress toner clogging.
  • the sealing wall 650 does not have a mechanism for maintaining the shielding position when the toner cartridge 8113 is removed from the apparatus main body 100B. Therefore, the toner cartridge 8113 may be provided with the shutter member 241 described in the second embodiment.
  • a seventh embodiment of the present invention will be described.
  • a duct 663 is applied instead of the duct 163 of the sixth embodiment. Therefore, the configuration similar to that of the sixth embodiment will be omitted from the illustration or given the same reference numerals in the figure for explanation.
  • the toner cartridge 9113 has a duct 663 connecting the fan 158 and the replenishment frame 50, as shown in FIGS. It is connected to the toner storage chamber 49 instead of the discharge chamber 57 . That is, a connection hole portion 664 connected to the duct 663 is formed in the side surface of the replenishment frame 50 defining the toner storage chamber 49 .
  • the duct constitutes a gas transport path (ventilation path).
  • the air sent from the fan 158 passes through the duct 663 and enters the toner storage chamber 49 through the connection hole 664 .
  • the toner storage chamber 49 communicates with the toner discharge chamber 57 via the communication passage 48, but as in the seventh embodiment, the space SP6 at the boundary between the communication passage 48 and the toner discharge chamber 57 is It is periodically opened and closed by a sealing wall 650 that rotates integrally with the screw 54F. As a result, a certain amount of toner can be conveyed from the communication passage 48 to the toner discharge chamber 57 .
  • air is sent from the fan 158 to the toner storage chamber 49 through the duct 663 . Therefore, when the sealing wall 650 is positioned at the shielding position, the internal pressure of the toner storage chamber 49 and the communication passage 48 becomes positive, that is, higher than the atmospheric pressure outside the toner cartridge 9113 .
  • the sealing wall 650 moves from the closed position to the open position, the space SP6 is opened and the communication path 48 and the toner discharge chamber 57 are communicated with each other, so that the internal pressures of the toner storage chamber 49 and the communication path 48 are lowered. Then, the compressed air is discharged to the toner discharge chamber 57 . At this time, the toner in the communication passage 48 enters into the toner discharge chamber 57 vigorously together with the compressed air, and the toner in the toner discharge chamber 57 is agitated.
  • the toner that is mixed with the compressed air and vigorously sent from the communication passage 48 to the toner discharge chamber 57 pushes out the toner near the frame body opening 52 and pushes the toner inside the apparatus main body 100B of the image forming apparatus 100. It can be discharged well.
  • the sealing wall 650 can be regarded as a shutter member (shielding member, airflow shielding member, valve) that blocks not only the movement of toner but also the airflow generated by the fan 158 .
  • the communication path 48 is a path through which not only toner but also air moves. Therefore, the sealing wall 650 serves as both a toner shielding member and an airflow shielding member.
  • a duct shutter 670 separates the duct 163 and the supply frame 50 from each other. It opens and closes the connection part of Therefore, the configuration similar to that of the first embodiment will be omitted from illustration or given the same reference numerals in the drawings. Also, the configuration for sending air to the toner discharge chamber 57 by the fan 158 is the same as in the first embodiment.
  • the toner cartridge 10113 includes a supply frame 50, a fan 158, a duct shutter 670, a shutter spring 671, and a duct. It has a connection member 672 and a link member 673 . Shutter support portions 675a and 675b, a wall portion 675c, and a through hole 675d are provided on a side surface 50n of the supply frame 50 on the downstream end side in the Z2 direction.
  • the shutter support parts 675a and 675b are arranged facing each other with a gap in the Y direction, and support the duct shutter 670 so as to be slidable in the X direction.
  • the duct shutter 670 has a plate-shaped sealing portion 670a and a notch 670b.
  • a shutter spring 671 is compressed between the duct shutter 670 and the wall portion 675c, and the duct shutter 670 is biased in the X1 direction by the shutter spring 671. As shown in FIG.
  • a duct connection member 672 is fixed to the shutter support portions 675a and 675b so as to face the through hole 675d, and the duct connection member 672 has a cylindrical portion 672a.
  • the cylindrical portion 672a extends in the Z2 direction and has a through hole 672b in the center.
  • a duct 163 is connected to the cylindrical portion 672a.
  • the through hole 672b is arranged so as to overlap the through hole 675d of the side surface 50n when viewed in the Z1 direction, and the duct shutter 670 is positioned in the Z direction by the duct connecting member 672 and the side surface 50n.
  • a link member 673 is rotatably supported via a pin 674 on the side surface 50n of the replenishment frame 50 .
  • the link member 673 has an elongated rod-like shape, and a protrusion 673a extending in the Z1 direction is formed at one end.
  • the protrusion 673a is engaged with the notch 670b of the duct shutter 670, and is configured so that the duct shutter 670 slides in the X direction in conjunction with the rotation of the link member 673 about the pin 674. ing.
  • a drive train 160G as a drive transmission section of the present embodiment has a drive input gear 59, a fan input gear 260G, an acceleration mechanism 161, and a screw gear 164.
  • the fan input gear 260G meshes with the driving input gear 59 and the screw gear 164, and rotates by receiving the driving force of the driving input gear 59. As shown in FIG.
  • Link driving ribs 676 and 677 are provided on the side surface of the fan input gear 260G in the Z1 direction.
  • the link drive ribs 676, 677 each extend in the circumferential direction of the fan input gear 260G and are circumferentially spaced from each other.
  • FIG. 34(a) is a side view of the toner cartridge 10113 viewed in the Z1 direction when the duct shutter 670 is positioned at the blocking position.
  • FIG. 34(b) is a side view of the toner cartridge 10113 when the duct shutter 670 is positioned at the release position, viewed in the Z1 direction.
  • FIG. 35(a) is a side view of the duct shutter 670 located at the shielding position and its peripheral configuration as viewed in the Z2 direction.
  • FIG. 35(b) is a side view of the duct shutter 670 positioned at the open position and its peripheral configuration as viewed in the Z2 direction.
  • the duct shutter 670 as a shielding member is biased in the X1 direction by a shutter spring 671 and does not hit the duct connecting member 672 or the replenishment frame 50 . is positioned in the shielded position with At this time, the sealing portion 670 a of the duct shutter 670 blocks communication between the through hole 672 b of the duct connecting member 672 and the through hole 675 d of the supply frame 50 . Therefore, the air sent from the duct 163 to the duct connection member 672 cannot enter the toner discharge chamber 57 of the replenishment frame 50 .
  • the communication hole 672 b is a connecting portion between the duct 163 and the replenishment frame 50 , a passage of air sent to the replenishment frame 50 by the fan 158 , and is blocked or opened by the duct shutter 670 .
  • the sealing portion 670a of the duct shutter 670 allows the through hole 672b of the duct connecting member 672 and the through hole 675d of the supply frame 50 to communicate with each other. That is, the duct shutter 670 opens the through hole 672b of the duct connecting member 672 and the through hole 675d of the supply frame 50 at the open position. As a result, the air sent from the duct 163 to the duct connection member 672 can enter the toner discharge chamber 57 of the replenishment frame 50 .
  • the link member 673 rotates and comes into contact with the link drive rib 677 .
  • the driving of the duct shutter 670 by the link driving rib 677 is the same as that of the link driving rib 676, so the description is omitted.
  • the duct shutter 670 reciprocates between the blocking position and the opening position as the fan input gear 260G rotates.
  • the through hole 672 b of the duct connecting member 672 and the through hole 675 d of the supply frame 50 are periodically opened and closed by the duct shutter 670 .
  • the internal pressure (internal air pressure) of the duct 163 periodically fluctuates, creating a difference between the air pressure outside the toner cartridge 10113 and the air pressure inside the duct 163 .
  • the through hole 672b of the duct connection member 672 is blocked by the duct shutter 670 located at the blocking position, the air is sent to the duct 163 by the fan 158, and the internal pressure of the duct 163 is positive, that is, the external atmospheric pressure. higher than
  • the toner discharge chamber 57 also temporarily becomes a positive pressure, and the toner in the toner discharge chamber 57 is vigorously discharged from the frame body opening 52 together with the compressed air. For this reason, the toner can be satisfactorily discharged inside the apparatus main body 100B of the image forming apparatus 100 .
  • the driving force input from the drive output member 100a (see FIG. 10B) of the image forming apparatus 100 to the drive input gear 59 is applied by the drive train 160 (see FIG. 10A). It is output to the fan 158 and the duct shutter 670 while changing the speed.
  • the gear ratio of the drive train 160 By arbitrarily setting the gear ratio of the drive train 160, the rotational speed of the fan 158 and the opening/closing frequency of the duct shutter 670 can be changed.
  • the rotation speed of the fan 158 and the opening/closing frequency of the duct shutter 670 can be adjusted without depending on the drive output member 100 a of the image forming apparatus 100 .
  • the opening/closing frequency of the duct shutter 670 the amount of toner discharged from the frame opening 52 can be controlled.
  • the fan input gear 260G is provided with the link drive ribs 676 and 677, and the driving force of the link drive ribs 676 and 677 is used to drive the duct shutter 670, but the present invention is not limited to this.
  • a gear other than the fan input gear 260G may be provided with link drive ribs 676 and 677 to drive the duct shutter 670.
  • FIG. Also, the number and shape of the link drive ribs 676 and 677 are not limited.
  • the duct shutter 670 is a shutter member (shielding member, airflow shielding member, valve) that periodically shields the airflow generated by the fan 158 by periodically shielding the air passage.
  • the slide shutter 141 or the like which is the shutter member described above, is arranged in the vicinity of the frame opening 52, and by closing the frame opening 52, not only air but also toner movement and discharge are blocked.
  • the slide shutter 141 can be regarded as an airflow shielding member and a toner shielding member at the same time.
  • the duct shutter 670 according to the present embodiment is characterized in that it blocks the airflow (movement of air) but does not block the movement of toner.
  • the duct shutter 670 is arranged upstream of the frame body opening 52, which is the toner discharge port, in the movement direction of the airflow (air transport path), and is not arranged in the vicinity of the frame body opening 52.
  • Adopting the configuration of this embodiment is particularly effective when there is no space for arranging the shutter member in the vicinity of the frame opening 52 .
  • the ninth embodiment consists of a first duct member 681 and a second duct member 682 instead of the duct 163 of the first embodiment.
  • a duct 680 is provided. Therefore, the configuration similar to that of the first embodiment will be omitted from illustration or given the same reference numerals in the drawings.
  • a toner cartridge 11113 according to the ninth embodiment has a supply frame 50, a fan 158, and a duct 680, as shown in FIG.
  • Duct 680 constitutes a transport path for transporting air from fan 158 toward exhaust port 235, which will be described later. That is, the inside of duct 680 is a movement path along which air moves.
  • the duct 680 has a first duct member 681 and a second duct member 682 , the first duct member 681 being connected to the fan 158 .
  • the first duct member 681 is connected to the second duct member 682 , and the wind generated by the fan 158 is sent through the first duct member 681 to the second duct member 682 .
  • the second duct member 682 is configured in the shape of a hollow square pipe, and is provided with an exhaust port 235 and a hole 236 that communicates with the frame body opening 52 .
  • the second duct member 682 is adhered to the replenishment frame 50 .
  • the exhaust port 235 is provided on the bottom surface 682a of the second duct member 682, and the hole 236 is a circular through hole penetrating from the top surface of the second duct member 682 to the bottom surface 682d.
  • the exhaust port 235 is an annular hole provided so as to surround the hole 236 and opens downward.
  • the end face of the edge of the exhaust port 235 and the end face of the edge of the hole 236 are flush with each other, but the present invention is not limited to this.
  • either one of these end faces may protrude downward relative to the other. That is, in a coordinate system parallel to the Y-axis (vertical direction), the two end faces may be positioned at different positions.
  • the exhaust port 235 and the hole 236 are arranged adjacent to the frame opening 52 in the discharge direction (Y2 direction) of the toner discharged from the frame opening 52 . Further, the exhaust port 235 and the hole 236 are arranged downstream of the frame body opening 52 in the toner discharge direction (Y2 direction). Therefore, the toner discharged from the frame body opening 52 passes through the hole 236 and is discharged into the image forming apparatus 100 . Air is discharged from the exhaust port 235 so as to surround the surrounding toner that is discharged.
  • the toner falling from the frame opening 52 is discharged through the hole 236, so the hole 236 can be regarded as a toner discharge port.
  • the frame body opening 52 and the hole 236 can be regarded as a single unit and collectively regarded as a toner discharge port.
  • the present embodiment not only the toner but also the air is discharged from the frame opening 52, which is the toner discharge port.
  • air is not discharged from hole 236, which is the outlet for toner. That is, unlike the above-described embodiments, the present embodiment is characterized in that the exhaust port 235 and the toner discharge port (hole 236) are different openings.
  • the exhaust port 235 and the hole 236 are periodically opened and closed by one of the shutter members (shielding member, airflow shielding member) described above. be.
  • the exhaust port 235 By opening and closing the exhaust port 235, the exhaust of the airflow by the fan 158 is periodically interrupted. [Toner and air discharge]
  • the driving force is supplied to the toner cartridge 11113 from the drive output member 100a (see FIG. 10B) provided in the image forming apparatus 100, so that the fan 158 and the screw 54 are operated.
  • the solid line indicates the toner transport path
  • the dashed line indicates the air discharge path.
  • the toner in the toner cartridge 11113 is transported to the toner discharge chamber 57 through the communication passage 48 . Then, the toner conveyed to the toner discharge chamber 57 moves downward toward the hole 236 from the frame opening 52 formed in the bottom surface 50 d of the replenishment frame 50 in the toner discharge chamber 57 .
  • the duct 680 is composed of a first duct member 681 and a second duct member 682 , and air sent from the fan 158 is sent to the second duct member 682 via the first duct member 681 . Then, the air sent to the second duct member 682 is discharged to the outside from the exhaust port 235 provided at the end of the second duct member 682 .
  • the exhaust port 235 is annularly formed to surround the hole 236 and is adjacent to the hole 236 . That is, the exhaust port 235 is adjacent to the toner discharge port (hole 236) in the horizontal direction (X direction, Z direction).
  • the exhaust port 235 and the hole 236 are periodically opened and closed by one of the shutter configurations described above.
  • the internal pressure (internal atmospheric pressure) of the duct 680 periodically fluctuates, and a difference occurs between the external atmospheric pressure of the toner cartridge 11113 and the internal atmospheric pressure of the duct 680 .
  • exhaust port 235 is blocked by the shutter mechanism located at the blocking position, air is sent to duct 680 by fan 158 , and the internal pressure of duct 680 is positive, that is, higher than the atmospheric pressure outside toner cartridge 11113 . get higher
  • the exhaust port 235 is opened, and the compressed air is discharged from the exhaust port 235 so that the internal pressure of the duct 680 is lowered.
  • the toner discharged from the frame body opening 52 is urged by the compressed air discharged from the exhaust port 235, so that the toner can be discharged into the apparatus main body 100B of the image forming apparatus 100 satisfactorily.
  • the air vigorously discharged from the exhaust port 235 creates a negative pressure around the frame opening 52, which has the effect of sucking toner from the frame opening 52.
  • the air conveying path sent from the fan 158 is separated from the toner conveying path, so the toner does not interfere with air blowing from the fan 158 . Therefore, air blowing failure inside the toner cartridge 11113 can be suppressed.
  • the toner transport path and the air transport path are separated, it is possible to easily test the operation of the fan 158 when assembling the toner cartridge 11113 .
  • the air conveying path sent from the fan 158 being separated from the toner conveying path, the air is less likely to act directly on the toner inside the toner discharge chamber 57 . Therefore, it is particularly preferable to promote the transportation of the toner inside the toner discharge chamber 57 by using the configuration described below.
  • a flexible sheet member 210 is attached to the screw 54 .
  • the sheet member 210 enters the frame opening 52 while rotating together with the screw 54 .
  • the toner staying near the frame opening 52 can be loosened and the toner can be urged to be discharged from the frame opening 52 .
  • the screw 54 of the toner cartridge 11113 is not driven for a long time, the toner in the toner cartridge 11113 may become tight and difficult to fall out of the frame opening 52 . Even in such a case, since the toner can be loosened by the sheet member 210, the toner can be discharged from the frame opening 52 satisfactorily.
  • a duct 680B connected to the fan 158 has a first duct member 681 and a second duct member 682B.
  • the second duct member 682B is configured in the shape of a hollow square pipe and has a hole 685.
  • the second duct member 682B is adhered to the supply frame 50. As shown in FIG.
  • the hole 685 is provided on the bottom surface of the second duct member 682B and opens downward.
  • the upper surface of the second duct member 682B communicates with the frame opening 52, and the hole 685 is located at a position different from the frame opening 52 in the Z direction.
  • the toner dropped from the frame opening 52 enters the second duct member 682B and is discharged from the toner cartridge through the hole 685 together with the air.
  • the hole 685 is a toner discharge port and also an air discharge port (exhaust port). [Toner and air discharge]
  • the driving force is supplied to the toner cartridge 11113 from the drive output member 100a (see FIG. 10B) provided in the image forming apparatus 100, so that the fan 158 and the screw 54 are operated.
  • the solid line indicates the toner transport path
  • the dashed line indicates the air discharge path.
  • the toner in the toner cartridge 11113 is transported to the toner discharge chamber 57 through the communication passage 48 . Then, the toner conveyed to the toner discharge chamber 57 is discharged downward from the frame opening 52 formed in the bottom surface 50 d of the replenishment frame 50 in the toner discharge chamber 57 .
  • the sheet member 210 fixed to the screw 54 enters the frame opening 52 while rotating together with the screw 54 .
  • the toner staying near the frame opening 52 can be loosened and the toner can be urged to be discharged from the frame opening 52 .
  • the screw 54 of the toner cartridge 11113 is not driven for a long time, the toner in the toner cartridge 11113 may become tight and difficult to fall out of the frame opening 52 . Even in such a case, since the toner can be loosened by the sheet member 210, the toner can be discharged from the frame opening 52 satisfactorily.
  • the toner discharged from the frame body opening 52 joins the internal space of the second duct member 682B.
  • air is continuously sent from the fan 158 to the duct 680B.
  • the duct 680B is composed of a first duct member 681 and a second duct member 682B, and the air sent from the fan 158 is sent via the first duct member 231 to the second duct member 682B.
  • the holes 685 are periodically opened and closed by one of the shutter configurations described above. Accordingly, the internal pressure (internal atmospheric pressure) of duct 680B periodically fluctuates, and a difference is generated between the external atmospheric pressure of toner cartridge 11113 and the internal atmospheric pressure of duct 680B.
  • the hole 685 is blocked by the shutter mechanism positioned at the blocking position, the air is sent to the duct 680B by the fan 158, so that the internal pressure of the duct 680B is positive, that is, higher than the atmospheric pressure outside the toner cartridge 11113. Become.
  • the hole 685 is opened, and the compressed air is discharged from the hole 685 so as to reduce the internal pressure of the duct 680B.
  • the toner discharged from the hole 685 is mixed with the compressed air and is forced to be discharged to the inside of the apparatus main body 100B of the image forming apparatus 100 in a favorable manner.
  • the toner cartridge 11113 may be provided with the shutter member 241 described in the second embodiment.
  • the inner diameter of the receiving port 246 of the image forming apparatus 100 is defined as length D3 (see FIG. 42), the inner diameter of the frame body opening 52 is defined as length D4 (see FIG. 37A), and as shown in FIG.
  • D5 be the inner diameter
  • D6 be the inner diameter of the exhaust port 235 (diameter of the inner circle)
  • D7 be the outer diameter of the exhaust port 235 (diameter of the outer circle).
  • Expressions (1) to (4) are relational expressions set so that toner and air can be smoothly discharged from the frame body opening 52, the hole 236, and the exhaust port 235.
  • the length D4 which is the inner diameter of the frame opening 52 through which the toner passes
  • the length D5, which is the inner diameter of the hole 236, must be 1.0 [mm] or more for smooth passage of the toner.
  • the length (D7-D6) which is the difference between the inner diameter and the outer diameter of the exhaust port 235, must be 0.5 [mm] or more. This is because if the length (D7-D6) is made smaller, the air velocity increases, but there is an increase in torque due to pressure loss.
  • the inner diameter (length D5) of hole 236 is smaller than the outer diameter (length D7) of exhaust port 235 .
  • the areas of the frame opening 52, the hole 236 and the exhaust port 235 are preferably 0.78 [mm 2 ] or more.
  • the area of the frame opening 52, the hole 236, and the exhaust port 235 is preferably 117 [mm 2 ] or less.
  • D3 6.0 [mm]
  • D4 6.5 [mm]
  • D5 3.0 [mm]
  • D6 4.5 [mm]
  • D7 6.0 [mm]. It is set to 5 [mm].
  • both the toner passing through the frame opening 52 and discharged from the hole 236 and the air discharged from the exhaust port 235 must be supplied to the receiving port 246 on the apparatus main body 100B side.
  • the closest distance between the hole 236 and the exhaust port 235 is 6 in the horizontal direction (X direction, Z direction) perpendicular to the toner discharge direction (Y2 direction). mm]. That is, the minimum value of the distance measured along the horizontal direction for the thickness of the wall separating the hole 236 and the exhaust port 235 is within 6 [mm].
  • the exhaust port 235 is perpendicular to the discharging direction (Y2 direction) of the toner discharged from the frame opening 52. They are adjacent within D [mm] in the direction.
  • D [mm] is the diameter (inner diameter) of the receiving port 246, when viewed in the toner discharge direction (Y2 direction)
  • the frame Body opening 52 and exhaust port 235 are said to be adjacent to each other.
  • Aperture 236 and outlet 235 are adjacent so that toner and air, respectively, can be discharged to the same inlet 246 .
  • the mixed toner and air can flow into the receiving port 246 of the image forming apparatus 100 in a state where the toner and the air are mixed. can be done.
  • the toner discharged from the toner cartridge 13 can be conveyed by the air generated by the fan 158, and the toner discharging and conveying properties can be improved.
  • the exhaust port 235 is arranged so that at least a portion of the exhaust port 235 overlaps the frame body opening 52 when viewed in the ejection direction (Y2 direction) of the toner ejected from the hole 236 .
  • a toner cartridge 12113 has a duct 330 that guides air sent from the fan 158 (see FIG. 36).
  • the duct 330 has a first duct member 231, a second duct member 332, and a third duct member 333, as shown in FIG.
  • the first duct member 231 is connected to the fan 158 and passes inside the supply frame 50 .
  • the second duct member 332 has flexibility and elasticity, is formed in a pipe shape, and extends in a substantially vertical direction (Y direction). One end of the second duct member 332 is connected to the external connection portion 231 c of the first duct member 231 and the other end is connected to the duct connection portion 333 b of the third duct member 333 .
  • a guide member 334 is fixed to the bottom surface 50 d of the replenishment frame 50 .
  • the guide member 334 includes a horizontally extending flat plate portion 334a, a first support wall 334b rising from the downstream end of the flat plate portion 334a in the X2 direction, and a second supporting wall 334c rising from the downstream end of the flat plate portion 334a in the X1 direction. and have
  • the third duct member 333 is supported by the supply frame 50 and the guide member 334 so as to be movable in the Z direction. More specifically, the movement of the third duct member 333 in the Y direction is restricted by the bottom surface 50d of the replenishment frame 50 and the flat plate portion 334a. Further, the third duct member 333 is restricted from moving in the X direction by the first support wall 334b and the second support wall 334c of the guide member 334, and is guided so as to be movable in the Z direction.
  • the third duct member 333 includes a hollow square pipe-shaped pipe portion 333a, a duct connection portion 333b connected to the second duct member 332, a sealing portion 333c, a stepped portion 333d, an exhaust port 336, and a cover. and an engaging portion 341d.
  • An elastic sealing member 335 is adhered to the sealing portion 333c.
  • a spring 343 is compressed between the third duct member 333 and the supply frame 50, and the third duct member 333 is biased in the Z2 direction by the biasing force of the spring 343 as a second biasing portion. It is
  • the third duct member 333 biased by the spring 343 is positioned at the shielding position by abutting the abutment surface 50k of the replenishment frame 50 with the stepped portion 333d.
  • the exhaust port 336 is provided at the downstream end of the third duct member 333 in the mounting direction (Z2 direction) of the toner cartridge 12113. It is a circular through hole penetrating from the top surface to the bottom surface. That is, the exhaust port 336 opens downward. Further, the pipe portion 333 a communicates with an exhaust port 336 through a communication hole 337 .
  • the engaged portion 341 d of the third duct member 333 is pressed by the engaging portion 245 provided in the image forming apparatus 100 when the toner cartridge 12113 is attached to the image forming apparatus 100 . be. Thereby, the third duct member 333 is moved from the blocking position to the open position against the biasing force of the spring 343 . When the third duct member 333 is in the open position, the exhaust port 336 communicates with the receiving section of the image forming apparatus.
  • duct 330 when the third duct member 333 is in the shielding position is the shielding position
  • the duct 330 when the third duct member 333 is in the open position is the open position
  • the duct 330 is in the shielding position and the open position. It is possible to transition to and from the position.
  • the duct 330 is configured to be movable with respect to the replenishment frame 50, blocks the frame opening 52 at the blocking position, and opens the frame opening 52 at the opening position. That is, in the present embodiment, duct 330 can be regarded as also serving as a shutter member for opening and closing frame body opening 52, which is a toner discharge port.
  • FIG. 43(a) is a front view showing the third duct member 333 positioned at the shielding position
  • FIG. 43(b) is a bottom view showing the third duct member 333 positioned at the shielding position.
  • (c) is a cross-sectional view showing the third duct member 333 positioned at the shielding position.
  • 44(a) is a front view showing the third duct member 333 positioned at the open position
  • FIG. 44(b) is a bottom view showing the third duct member 333 positioned at the open position.
  • (c) is a cross-sectional view showing the third duct member 333 positioned at the open position.
  • the third duct member 333 is positioned at the shielding position due to the action of the spring 343.
  • the frame body opening 52 is shielded by the sealing portion 333 c of the third duct member 333 and the sealing member 335 . Therefore, the toner is not discharged outside from the frame opening 52 .
  • the exhaust port 336 is not adjacent to the frame opening 52 when the duct 330 is positioned at the second shielding position.
  • the toner cartridge 12113 When the toner cartridge 12113 is attached to the image forming apparatus 100 as shown in FIGS. It moves to the open position by being pressed. At least part of the duct 330, that is, the second duct member 332 has flexibility and elasticity. As the third duct member 333 moves, the second duct member 332 deforms.
  • the exhaust port 336 is adjacent to the frame opening 52 in the toner discharge direction (Y2 direction) of the frame opening 52 .
  • the exhaust port 336 is arranged downstream of the frame body opening 52 in the discharge direction (Y2 direction) and so as to overlap the frame body opening 52 when viewed in the discharge direction (Y2 direction).
  • the toner discharged from the frame body opening 52 is discharged to the main body of the image forming apparatus 100 through the exhaust port 336 .
  • the air sent by the fan 158 passes through the pipe portions 333 a of the first duct member 231 , the second duct member 332 and the third duct member 333 and joins the exhaust port 336 from the communication hole 337 .
  • the exhaust port 336 is periodically opened and closed by one of the shutter configurations (shielding member, airflow shielding member) described above. Accordingly, the internal pressure (internal air pressure) of the duct 330 periodically fluctuates, and a difference occurs between the external air pressure of the toner cartridge 12113 and the internal air pressure of the duct 330 . In a state where the exhaust port 336 is blocked by the shutter mechanism positioned at the blocking position, air is sent to the duct 330 by the fan 158 so that the internal pressure of the duct 330 is positive, that is, higher than the atmospheric pressure outside the toner cartridge 12113 . get higher
  • the frame opening 52 can be regarded as a toner discharge port for discharging the toner stored in the toner storage chamber 49 .
  • the exhaust port 336 of the duct 330 and the frame body opening (toner discharge port) 52 of the replenishment frame body 50 are adjacent to each other, it can be considered that they are connected to each other.
  • the toner transport path (movement path) from the toner storage chamber 49 to the toner discharge port (frame body opening 52) and the air transport path from the pump 58 to the exhaust port 336 ( paths of travel) are substantially separated. Therefore, the same effect as in the ninth embodiment can be produced.
  • the eleventh embodiment is obtained by changing the configuration of the duct 680 of the ninth embodiment. Therefore, the configuration similar to that of the ninth embodiment will be omitted from illustration or given the same reference numerals in the figure for explanation.
  • the toner cartridge 13113 includes a replenishment frame 50C as a casing and a duct 430 for exhausting air sent from the fan 158 through an exhaust port 435.
  • the replenishment frame 50C rotatably supports the screw 54, and the bottom surface 50d of the replenishment frame 50C is formed with a frame opening 52C for discharging toner from the inside of the replenishment frame 50C to the outside.
  • the screw 54 conveys the toner in the first direction DR1.
  • the duct 430 has a fixed duct 431 communicating with the fan 158 and a screw duct 432 communicating with the fixed duct 431 and having an exhaust port 435 .
  • the screw duct 432 is rotatably supported by the replenishment frame 50C about a rotation axis extending in the vertical direction (Y direction).
  • the screw duct 432 has a hollow pipe portion 432a and a screw portion 432b fixed to the outer peripheral surface of the pipe portion 432a.
  • the screw portion 432b as the second conveying portion conveys the sheet in the second direction DR2 intersecting the first direction DR1 toward the frame opening 52C by rotating.
  • the rotation of the screw 54 is transmitted to the screw duct 432 via bevel gears or worm gears (not shown). Therefore, the conveying direction of the toner conveyed in the first direction DR1 parallel to the Z2 direction by the rotating screw 54 is switched to the second direction DR2 parallel to the Y2 direction by the rotating screw duct 432 .
  • the exhaust port 435 overlaps the frame opening 52C when viewed in the toner discharge direction (Y2 direction) of the frame opening 52C. More specifically, the exhaust port 435 is arranged inside the frame opening 52C. Therefore, the toner conveyed in the Y2 direction by the screw duct 432 is discharged to the main body of the image forming apparatus 100 through the frame opening 52C.
  • the frame body opening 50C can be regarded as a toner discharge port.
  • the toner can be smoothly conveyed to the frame opening 52C by the screw duct 432 rotated by the driving force of the screw 54, thereby improving the toner discharging property (conveying property). be able to. Further, the toner discharged from the frame body opening 52C is urged by the air that is intermittently discharged from the exhaust port 435, so that the toner can be discharged to the inside of the image forming apparatus 100 satisfactorily.
  • the duct 430 is arranged only inside the supply frame 50C, the size of the toner cartridge 13113 can be reduced. Also in the present embodiment, any one of the shutter members (shielding member, airflow shielding member) described above may be used to periodically block the airflow generated by the fan 158 .
  • the twelfth embodiment applies a gas cylinder unit 800 instead of the fan 158 of the second embodiment. Therefore, the configuration similar to that of the first embodiment will be omitted from illustration or given the same reference numerals in the drawings.
  • a toner cartridge 14113 according to the twelfth embodiment, as shown in FIGS. 46(a) to 47(b), has a replenishment frame 50, a gas cylinder unit 800, and a drive train 160H. .
  • a drive train 160 ⁇ /b>H as a drive transmission section has a drive input gear 59 , a cylinder operating gear 790 and a screw gear 164 .
  • a driving force is input to the driving input gear 59 from the image forming apparatus 100 .
  • the cylinder operating gear 790 meshes with the drive input gear 59 and the screw gear 164 .
  • a cylindrical cam 801 is integrally attached to the cylinder operating gear 790 .
  • the gas cylinder unit 800 has a cylindrical cam 801 , a gas cylinder 802 inserted into and held by the cylindrical cam 801 , and a link member 803 .
  • the cylindrical cam 801 has a first groove 801a and a second groove 801b extending in the circumferential direction.
  • the second groove 801b is positioned downstream in the Z1 direction from the first groove 801a, and the first groove 801a and the second groove 801b are smoothly connected to each other.
  • two first grooves 801a and two second grooves 801b are provided with phases different from each other by 180 degrees.
  • the link member 803 has a connecting portion 803 a connected to a connecting portion 802 e of the gas cylinder 802 , and the gas cylinder 802 is held between the cylindrical cam 801 and the link member 803 . Further, the link member 803 has protrusions 803b and 803c that can be engaged with the first groove 801a and the second groove 801b. In the present embodiment, two first grooves 801a and two second grooves 801b are provided with phases different from each other by 180 degrees. It engages only with one of the two grooves 801b.
  • the rotation of the link member 803 is restricted by the side cover 162 . Further, the link member 803 can press the gas cylinder 802 by rotating the cylindrical cam 801 .
  • the gas cylinder 802 has a gas container 802a, a spring seat 802b, a nozzle 802c, and a spring 802d.
  • a safe gas such as nitrogen is enclosed in the gas containing portion 802a. Nitrogen is preferred because it is non-flammable and does not adversely affect equipment, etc., but other gases may be used.
  • the spring seat 802b is fixed to the gas storage portion 802a inside the gas storage portion 802a.
  • the nozzle 802c is supported so as to be able to advance and retreat with respect to the gas containing portion 802a. Also, the pressure inside the gas cylinder is set higher than the atmospheric pressure.
  • a spring 802d is compressed between the nozzle 802c and the spring seat 802b, and in the natural state, the nozzle 802c is biased in the Z1 direction by the biasing force of the spring 802d.
  • the stepped portion 802f of the nozzle 802c abuts against the gas containing portion 802a, thereby shielding the space between the nozzle 802c and the gas containing portion 802a.
  • the gas cylinder 802 is said to be in a closed state.
  • the projections 803b and 803c of the link member 803 are engaged with the first groove 801a as shown in FIG. 47(a).
  • the gas containing portion 802a moves relative to the nozzle 802c in the Z1 direction against the biasing force of the spring 802b.
  • a gap SP7 is formed between the gas containing portion 802a and the nozzle 802c, and the gas is sent to the toner discharge chamber 57 through the gap SP7.
  • the gas cylinder 802 is configured to be capable of ejecting gas into the toner discharge chamber 57 by relatively moving the gas container b802a and the nozzle 802c relative to each other. At this time, the gas cylinder 802 is said to be in an open state.
  • the gas container 802a and the nozzle 802c constitute a valve of the gas cylinder 802.
  • the driving force is transmitted to the gas containing portion 802a via the cylinder operating gear 790, the cylindrical cam 801, and the link member 803.
  • the transmission of this driving force reciprocates the gas containing portion 802a, and the gas containing portion 802a and the nozzle 802c move relative to each other.
  • the valve formed by the gas containing portion 802a and the nozzle 802c is periodically opened and closed, and the gas is ejected from the gas cylinder 802, and the ejection of the gas is stopped.
  • the cylindrical cam 801 and the link member 803 are cams serving as a drive converting portion that converts the rotary motion of the cylinder operating gear 790 into translational motion and reciprocating motion of the gas containing portion 802a. That is, the cylindrical cam 801 and the link member 803 convert the rotational force into the force for opening and closing the valve.
  • These are examples of drive converters, and known mechanical elements can also be used as drive converters.
  • the gas cylinder 802 periodically repeats the closed state and the open state as the cylinder operating gear 790 rotates.
  • the gas in the gas cylinder 802 is ejected to the toner discharge chamber 57 .
  • the toner in the toner discharge chamber 57 is sent to the frame opening 52 by this gas, and the toner is vigorously discharged from the frame opening 52 together with the gas and the air inside the toner discharge chamber 57 .
  • the pressure of the gas ejected from the gas cylinder 802 can satisfactorily discharge the toner into the apparatus main body 100B of the image forming apparatus 100 and transport the toner inside the apparatus main body 100B.
  • the toner in the toner discharge chamber 57 can be agitated and released from the frame opening 52 .
  • the gas cylinder 802 can forcefully send gas to the toner discharge chamber 57 even if the amount of relative movement in the Z direction between the nozzle 802c and the gas containing portion 802a is small. Therefore, the size of the gas cylinder unit 800 can be reduced in the Z direction.
  • the gas cylinder 802 opens and closes according to the rotation of the drive input gear (drive input member, drive receiving member) 59).
  • the number of times the gas cylinder 802 is opened per unit time that is, the number of times the gas is discharged per unit time is set to be greater than the number of times the drive input gear 59 rotates per unit time. set.
  • the high-pressure gas contained in the gas cylinder 802 is periodically discharged. , produced a periodically changing air current.
  • a shutter member shielding member, airflow shielding member
  • the various shutter configurations described in the above embodiments may be provided.
  • the gas cylinder 802 or the gas cylinder unit 800 including the gas cylinder 802 in the present embodiment is a blower section (blower, blower, airflow generation mechanism) configured to send gas and generate an airflow.
  • the fan 158 which is the air-blowing unit described above, was configured to blow surrounding gas, that is, air.
  • the gas cylinder 802 has a structure in which a gas held inside itself, such as nitrogen, is ejected to the outside.
  • the thirteenth embodiment is configured to convey toner by a method different from that of the first embodiment. Therefore, the configuration similar to that of the first embodiment will be omitted from illustration or given the same reference numerals in the drawings.
  • a toner cartridge 15113 according to the thirteenth embodiment has, as shown in FIG. ing.
  • the rotary container 810 has a helical groove 811 on its outer peripheral surface, and as shown in FIG. As a result, the toner in the rotary container 810 can be discharged from the frame body opening 52 .
  • FIG. 51(a) is a side view showing the drive train 160J of the toner cartridge 15113
  • FIG. 51(b) is a cross-sectional view showing the drive train 160J of the toner cartridge 15113
  • FIG. 51(c) is another sectional view showing the drive train 160J of the toner cartridge 15113.
  • the drive train 160J has a drive input gear 812, a fan input gear 813, an idler gear 814, and a container rotation gear 815.
  • Drive is input to the drive input gear 812 from the drive output member 100a of the image forming apparatus 100 (see FIG. 10B).
  • a small gear 813 a of a fan input gear 813 and an idler gear 814 mesh with the drive input gear 812 .
  • fan input gear 813 rotates.
  • Drive of fan input gear 813 is transmitted to fan 158 via acceleration mechanism 161 .
  • the idler gear 814 meshes with a container rotating gear 815 fixed to the rotating container 810 .
  • the driving force of the driving input gear 812 is transmitted to the fan 158 and the rotating container 810 respectively.
  • the 14th embodiment is configured to convey toner by a method different from that of the first embodiment. Therefore, the configuration similar to that of the first embodiment will be omitted from illustration or given the same reference numerals in the drawings.
  • the toner cartridge 16113 according to the fourteenth embodiment, as shown in FIGS. have.
  • the crank 821 has a rotating shaft 821a rotatably supported by the supply frame 50 and an arm portion 821b eccentric from the rotating shaft 821a.
  • One end portion 820a of the conveying member 820 is attached to the arm portion 821b.
  • the conveying member 820 is provided with a shaft portion 820b on the side opposite to the one end portion 820a. there is
  • a driving input gear 59 and a fan input gear 260 meshing with the driving input gear 59 are rotatably supported on the downstream side surface of the replenishment frame 50 in the mounting direction (Z2 direction).
  • the driving force of 260 drives the fan 158 .
  • a first gear 823 and a second gear 824 meshing with the first gear 823 are rotatably supported on the side surface of the supply frame 50 in the X2 direction. These first gear 823 and second gear 824 are sandwiched and held between the replenishment frame 50 and the plate member 825 .
  • a rotating shaft 821a of a crank 821 is fixed to the center of the axis of the second gear 824, and the crank 821 rotates around the rotating shaft 821a as the second gear 824 rotates.
  • the first gear 823 has a plurality of mountain-shaped teeth 823a, and the teeth 823a are configured to mesh with the drive input gear 59 and the second gear 824. That is, when the driving input gear 59 rotates, the conveying member 820 moves with the rotation of the crank 821 .
  • the shaft portion 820b of the conveying member 820 is inserted into the guide groove 827 and guided.
  • the guide groove 827 has a first groove 827a extending parallel to the Z direction, and a second groove 827b and a third groove 827c inclined with respect to the first groove 827a.
  • the first groove 827a, the second groove 827b and the third groove 827c have a triangular shape as a whole, and the length of the first groove 827a is the sum of the lengths of the second groove 827b and the third groove 827c.
  • a connecting portion between the first groove 827a and the second groove 827b is provided with a pressure spring 828 that can rotate around a rotation shaft 828a.
  • the shaft portion 820b of the conveying member 820 is arranged at the connecting portion between the first groove 827a and the third groove 827c.
  • the crank 821 rotates clockwise from this state, as shown in FIGS. 55(a) to (c)
  • the shaft portion 820b is guided by the first groove 827a and moves.
  • the shaft portion 820b can rotate the pressing spring 828 upward around the rotating shaft 828a and pass through.
  • the pressing spring 828 prevents the shaft portion 820b from returning to the first groove 827a and guides the shaft portion 820b to the second groove 827b. From this state, when the crank 821 rotates clockwise, as shown in FIGS. return.
  • the conveying member 820 moves in the Z1 direction, that is, in the direction away from the frame body opening 52. As shown in FIG.
  • the length of the first groove 827a is shorter than the sum of the lengths of the second groove 827b and the third groove 827c. Further, when the crank 821 rotates about 180 degrees, the shaft portion 820b moves from the starting end to the terminal end of the first groove 827a. Furthermore, by rotating the crank 821 about 180 degrees, the shaft portion 820b moves from the starting end of the second groove 827b to the terminal end of the third groove 827c.
  • the conveying member 820 advances relatively slowly when the shaft portion 820b passes through the first groove 827a and moves in the Z2 direction, and the shaft portion 820b moves toward the second groove 827b and the third groove 827c.
  • the toner in the replenishment frame 50 stays on the conveying member 820 and is conveyed in the Z2 direction when the conveying member 820 moves slowly in the Z2 direction.
  • the conveying member 820 is provided with walls 820c forming a plurality of grooves, and the toner T is pushed by the walls 820c to move in the Z2 direction and the X2 direction. In this way, the toner T in the toner storage chamber 49 moves toward the discharge port 52 .
  • the toner in the replenishment frame 50 does not remain on the conveying member 820, passes through the grid hole, and is hardly conveyed in the Z1 direction.
  • the toner is transported in the Z2 direction by the transporting member 820 due to the difference between the transport speed of the toner in the Z1 direction and the transport speed in the Z2 direction.
  • the slatted conveying member 820 driven by the crank 821 has been described as an example, but the present invention is not limited to this. You may In other words, the conveying member 820 may have any structure as long as the conveying speed of the toner in the Z1 direction and the Z2 direction by the conveying member 820 is utilized. Moreover, each of the above-described embodiments may be combined as appropriate. ⁇ Fifteenth Embodiment>
  • the toner cartridge has ducts (gas path, ventilation path, air conveyance path), and the ducts provide air paths and toner paths.
  • air is intermittently discharged by periodically obstructing the air flow by the fan with the shutter member.
  • the toner cartridge 13 disclosed in this embodiment has a pump 58 (see FIG. 58) that generates periodic airflow instead of the fan.
  • FIG. 57 is a perspective view showing the toner cartridge 13.
  • FIG. 58 is an exploded perspective view showing the toner cartridge 13.
  • FIG. 59 is a sectional view showing the toner cartridge 13.
  • the toner cartridges 13 (13Y, 13M, 13C) of this embodiment have a supply frame 50 as a casing.
  • the supply frame 50 has a container portion 50a and a lid portion 50b, and is configured by attaching the lid portion 50b to the container portion 50a.
  • An internal space 51 is formed inside the replenishment frame 50 by the container portion 50a and the lid portion 50b.
  • the lid portion 50b is positioned at the end of the toner cartridge 13 in the Y1 direction, and forms the top surface of the toner cartridge 13 and the replenishment frame 50. As shown in FIG.
  • a partition member 55 is arranged in the internal space 51 of the replenishment frame 50 .
  • the partition member 55 further divides the internal space 51 into a plurality of areas. That is, as shown in FIGS. 58 and 59, the internal space 51 is divided by the partition member 55 into a plurality of chambers including the toner storage chamber 49, the communication passage 48, and the toner discharge chamber 57.
  • the toner storage chamber 49 is a room (storage chamber) for storing toner.
  • the toner discharge chamber 57 has a frame opening 52, which will be described later, and communicates with the outside of the toner cartridge 13 via the frame opening 52 and a hole 236, which will be described later (see FIGS. 68(c) and 74). be.
  • the communication path 48 is a toner path that allows the toner storage chamber 49 and the toner discharge chamber 57 to communicate with each other.
  • the partition member 55 can be regarded as a part of the replenishment frame 50 , and the partition member 55 can actually be formed integrally with the replenishment frame 50 . It should be noted that the partitioning of the internal space 51 of the replenishment frame 50 as described above is merely an example, and the layout can be appropriately changed as required.
  • a drive train 160 comprising a drive input gear 59, a cam gear 60, and a screw gear 64, and an air blower (blower, blower, airflow generation mechanism) are provided.
  • a pump 58 as a pump 58 and the like are attached.
  • the drive train 160 and the pump 58 are covered by side covers 62 , which are attached to the supply frame 50 .
  • the cam gear 60 is restricted from moving in the Z1 and Z2 directions by the side cover 62 and the replenishment frame 50 .
  • a stirring member 53 and a screw 54 are rotatably supported on the supply frame 50 .
  • the stirring member 53 and the screw 54 are rotatable about parallel axes extending in the Z direction, and the screw 54 is arranged downstream of the stirring member 53 in the X2 direction.
  • the stirring member 53 is arranged in the toner storage chamber 49 and has a rotary shaft 53a and a stirring sheet (not shown) having one end attached to the rotary shaft 53a and the other free end. there is The stirring member 53 rotates to stir the toner in the toner storage chamber 49 with the stirring sheet, and feeds the toner to the screw 54 .
  • a wall 50a1 arranged between the stirring member 53 and the screw 54 is provided inside the toner storage chamber 49, and the wall 50a1 protrudes upward from the floor surface of the toner storage chamber 49.
  • the wall 50a1 is arranged close to the screw 54 and extends in the axial direction (Z direction) of the screw 54, that is, along the toner transport direction.
  • Z direction the screw 54
  • the screw 54 can stably convey toner around it.
  • a space is provided between the wall 50a1 and the cover portion 50b of the replenishment frame 50. As shown in FIG. Therefore, the stirring member 53 can send the toner to the screw 54 through the space between the wall 50a1 and the lid portion 50b.
  • the communication passage 48 is a space or opening that communicates the toner storage chamber 49 with a toner discharge chamber 57, which will be described later, and is a passage through which toner moves.
  • the communication path 48 is formed by the partition member 55 and the replenishment frame 50 .
  • At least part of the screw 54 is arranged in the communicating passage 48 .
  • a part of the screw 54 is exposed to the toner storage chamber 49 , and conveys the toner in the toner storage chamber 49 along the rotation axis direction of the screw 54 by rotating.
  • the communication path 48 extends along the direction of toner transport by the screw 54 and has a tunnel shape. Moreover, the screw 54 is arranged inside the communication passage 48 by partially covering the screw 54 with the partition member 55 .
  • the tunnel shape of the communicating passage 48 is formed corresponding to the outer shape of the screw 54 . In other words, the communication passage 48 has the role of scraping off the toner conveyed by the screw 54 and conveying the toner in a fixed amount.
  • a part of the toner conveyed by the screw 54 can enter the communication passage 48 and move to the toner discharge chamber 57, but the remaining toner cannot enter the communication passage 48 and cannot move to the toner storage chamber. 49 left.
  • the amount of toner entering the communicating path 48 can be appropriately determined. In other words, only the desired amount of toner can be supplied to the toner discharge chamber 57 by passing the screw 54 through the communication passage 48 .
  • the screw 54 conveys the toner in the direction (Z2 direction) from the front surface (front end) of the toner cartridge 13 to the rear surface (rear end). That is, in the present embodiment, the longitudinal direction of the screw 54, that is, the toner conveying direction of the screw 54 is the same as the longitudinal direction of the toner cartridge 13 (Z direction, front-rear direction).
  • the toner discharge chamber 57 is a space formed by the partition member 55 and the replenishment frame 50, and is arranged downstream of the communication passage 48 in the toner transport direction in which the screw 54 transports toner.
  • a screw gear 64 that receives a rotational force for rotating the screw 54 is arranged near the toner discharge chamber 57, that is, near the rear surface (the end in the Z2 direction) of the replenishment frame 50.
  • the toner discharge chamber 57 also has a frame body opening 52 for discharging toner (developer) from the internal space 51 of the replenishment frame body 50 to the outside.
  • the frame opening 52 is an opening that communicates the inside and outside of the replenishment frame 50 via a hole 236 (see FIGS. 68(c) and 74). Toner can be discharged to the outside of the toner cartridge from the frame body opening 51 through the hole 236 .
  • the frame body opening 52 is formed in the bottom surface 50d of the replenishment frame body 50 and opens toward the bottom of the toner cartridge 13 . That is, the toner moves downward from the frame opening 52 .
  • the frame body opening 52 is arranged on the downstream side of the toner cartridge 13 in the toner conveying direction of the screw 54 . That is, the distance between the frame opening 52 and the rear surface of the toner cartridge 13 (the end in the Z2 direction) is shorter than the distance between the frame opening 52 and the front surface of the toner cartridge 13 (the end in the Z1 direction).
  • the partition member 55 has a cutout 55a on the downstream side of the screw 54 in the toner conveying direction, and the toner discharge chamber 57 is partly opened upward by the cutout 55a. That is, the toner discharge chamber 57 is not a space sealed by the partition member 55 and the replenishment frame 50 .
  • the toner in the toner discharge chamber 57 flows through the notch 55a. It can escape to the containment room 49. As a result, clogging of toner in the toner discharge chamber 57 can be suppressed.
  • the partition member 55 When the amount of toner conveyed from the communication passage 48 by the screw 54 is set to be smaller than the amount of toner discharged from the frame body opening 52, the partition member 55 is not provided with the notch 55a.
  • the toner discharge chamber 57 may be sealed.
  • a pump 58 is arranged near the rear surface of the toner cartridge 13 (the end in the direction of the arrow Z2).
  • the pump 58 has a retractable or reciprocable bellows 58a.
  • the bellows portion 58a has flexibility and can be deformed by stretching (reciprocating motion).
  • the bellows portion 58a is a region whose volume is variable by expansion, contraction and deformation.
  • the inside of the pump 58 communicates with a pump connection hole 231b1 (see FIG. 67) of the first duct member 231, which will be described later.
  • the pump 58 can change the internal volume of the bellows portion 58a by reciprocating, ie, expanding and contracting, the bellows portion 58a by a drive train 160 and a link member 61, which will be described later. This allows the pump 58 to act on the first duct member 231 (see FIG. 67). [Pump expansion and contraction, reciprocating motion]
  • FIGS. 60(a) to 61(b) 60(a) is a perspective view of the rear end of the toner cartridge 13 viewed from below, and FIG. 60(b) is a perspective view of the rear end of the toner cartridge 13 viewed from above.
  • 61(a) is a perspective view showing a state in which the pump 58 is extended, and
  • FIG. 61(b) is a perspective view showing a state in which the pump 58 is contracted.
  • the side cover 62 is shown shifted rearward in order to show the rotational drive transmission path.
  • a drive train 160 is arranged on the rear side of the toner cartridge 13, that is, in the vicinity of the rear surface.
  • the drive train 160 of this embodiment includes a drive input gear 59 , a cam gear 60 and a screw gear 64 .
  • the drive input gear 59 has a drive receiving portion 59a and a gear portion 59b.
  • the cam gear 60 is provided with a cam groove 60a.
  • a cylindrical portion of the cam gear 60 in which the cam groove 60a is formed is sometimes called a cam portion.
  • the cam groove 60a is formed in a meandering manner, and has a peak portion 60b displaced rearward and a valley portion 60c displaced forward.
  • the direction of the axis of the cam gear 60 is parallel to the Z-axis.
  • a link member 61 as a reciprocating member has a cam protrusion 61a, and is arranged in a state where the cam protrusion 61a is engaged with the cam groove 60a. Further, the link member 61 has a slide protrusion 61b and is arranged in a state of being engaged with the slide groove 62b of the side cover 62. As shown in FIG. Therefore, the link member 61 is supported by the side cover 62 so as to be movable in the front-rear direction (Z-direction) while its movement in the rotational direction around the axis Z, which is the central axis of the pump 58, is restricted. That is, the link member 61 can reciprocate in the direction of the axis Z of the cam gear 60 (Z direction).
  • the side cover 62 is a cover member for covering and protecting the pump 58 , is positioned at the end of the toner cartridge 13 in the Z2 direction, and forms the rear surface (rear end) of the toner cartridge 13 .
  • the side cover 62 may be regarded as part of the frame (casing) of the toner cartridge 13 together with the replenishment frame 50 .
  • the replenishment frame 50 may be particularly called a frame main body (casing main body).
  • the pump 58 described above is provided with a connecting portion 58b, and the link member 61 and the pump 58 are connected at the connecting portion 58b.
  • a rotational drive is input to the toner cartridge 13 from a drive output member (coupling member on the main body side) 100 a provided in the main body of the image forming apparatus 100 . That is, the driving force receiving portion (coupling portion) 59a of the driving input gear 59 provided on the cartridge is connected to the driving output member 100a, so that the driving force receiving portion 59a receives the rotational force (driving force). As a result, the driving input gear 59 rotates, and driving force is transmitted from the driving input gear 59 to each member of the toner cartridge 13 .
  • the first engaging portion 71 and the second engaging portion 72 of the side cover 62 shown in FIG. is engaged with an engaged portion (not shown). This determines the position of the cartridge 13 inside the image forming apparatus 100 .
  • a storage element 70 is arranged on the side cover 62 , and the storage element 70 is an element that stores information about the toner cartridge 13 . Examples of the information include the driving status of the toner cartridge 13 and the color of the toner stored inside the toner cartridge 13 .
  • the memory element 70 is an IC chip, and has a conductive contact on its surface for electrical connection with a contact (not shown) provided on the main body of the image forming apparatus 100. ing. When the toner cartridge 13 is attached to the image forming apparatus 100 , the memory element 70 is electrically connected to contacts provided on the image forming apparatus 100 .
  • the drive input gear 59 is connected to the rotating shaft 53a of the stirring member 53, and the rotation of the drive input gear 59 causes the stirring member 53 to rotate.
  • the gear portion 59b of the drive input gear 59 is engaged with the gear portion 60d of the cam gear 60 to transmit rotational drive to the cam gear 60.
  • the gear portion 60d of the cam gear 60 is engaged with the screw gear 64, and the screw gear 64 rotates.
  • a screw 54 (see FIG. 59 ) is connected to the screw gear 64 , and the screw 54 is driven by rotational drive transmitted from the screw gear 64 to the screw 54 .
  • the diameter of the gear portion 60d of the cam gear 60 is smaller than the diameter of the cylindrical portion (cam portion) of the cam gear 60 in which the cam groove 60a is formed.
  • the drive input gear 59 is a drive input member (drive receiving member, rotational force receiving member, rotational input member) to which a driving force (rotational force) is input from the outside of the toner cartridge 13 (that is, the main body of the image forming apparatus 100). member).
  • the drive input gear 59 is a coupling member on the side of the toner cartridge 13 configured to be coupled with the drive output member (coupling member on the main body side) 100a.
  • the drive input gear 59 also serves as a drive transmission member (gear member) for transmitting drive force to each member of the cartridge. That is, the driving input gear 59 has both a driving force receiving portion 59a to which the driving force is input and a gear portion 59b for outputting the driving force to another member of the toner cartridge 13. As shown in FIG. The gear portion 59 b is arranged on the outer peripheral surface of the drive input gear 59 .
  • the rotational force (driving force) input to the drive input gear 59 is used not only to drive the screw 54 and the stirring member 53 but also to drive the pump 58 .
  • a configuration for converting the rotational force (driving force) received by the drive input gear 59 into reciprocating motion and for extending and contracting the pump 58 and reciprocating motion will be described.
  • the link member 61 is allowed to move in the direction of the axis Z by the slide protrusion 61b of the link member 61 and the slide groove 62b of the side cover 62. Rotational movement about Z is restricted. Therefore, when the cam gear 60 is rotated by being rotationally driven, the cam protrusion 61a of the link member 61 alternately passes through the peaks 60b and the valleys 60c of the cam groove 60a of the cam gear 60, and the link member 61 moves forward and backward. reciprocate.
  • the coupling portion 58b connected to the link member 61 also reciprocates.
  • the reciprocating motion of the connecting portion 58b expands and contracts the bellows portion 58a of the pump 58, and the internal volume of the pump 58 varies periodically.
  • the connecting portion 58b is a force receiving portion that receives force from the link member 61 for expanding and contracting the pump 58. As shown in FIG.
  • the rotational force received by the drive input gear 59 is converted by the link member 61 and the cam gear 60 into a force for expanding and contracting the bellows portion 58 a of the pump 58 to drive the pump 58 .
  • the pump 58 is located radially inward of the rotating cam gear 60 . That is, the pump 58 is inside the cam gear 60 and surrounded by the cam gear 60 . Therefore, the space required for expanding and contracting the pump 58 can be reduced, and the expansion and contraction amount (movement amount) of the pump 58 can be set larger in the limited space.
  • the cam gear 60 and the link member 61 engaged therewith are cams serving as a drive converting portion that converts rotational force into force for reciprocating the pump 58 .
  • Other known mechanical elements such as cranks and links can be used as the drive converter. [Seat material]
  • FIG. A sheet member 210 is fixed to the screw 54 driven by the screw gear 64 as described above, as shown in FIG.
  • the sheet member 210 is arranged in the toner discharge chamber 57 and provided so as to face the frame opening 52 formed in the bottom surface 50 d of the replenishment frame 50 .
  • the screw 54 has a rotary shaft 54a and a helical portion 54b formed integrally with the rotary shaft 54a for conveying toner.
  • a sheet support portion 54c that protrudes radially outward is provided.
  • two seat members 210 are fixed to the screw 54, two seat support portions 54c are also provided. These two seat support portions 54c protrude in opposite directions with respect to the rotating shaft 54a, and a seat member 210 is fixed to each seat support portion 54c. Thereby, the sheet member 210 rotates integrally with the screw 54 .
  • the sheet member 210 is a sheet member made of a resin material such as polycarbonate, for example, and both ends 210a and 210b are tapered. As shown in FIG. 64, the tips 210a and 210b of the sheet member 210 can enter the frame opening 52 when the screw 54 rotates. In other words, the length D2 of the sheet member 210 is longer than twice the distance D1 between the rotation center 54z of the screw 54 and the frame opening 52 (D2>D1 ⁇ 2). As a result, the sheet member 210 can push out the toner to the frame opening 52 while loosening the toner in the vicinity of the frame opening 52 . Therefore, clogging of toner near the frame opening 52 can be suppressed. The toner pushed out toward the frame opening 52 by the sheet member 210 is discharged to the outside of the toner cartridge 13 through a hole 236 (see FIG. 74, etc.), which will be described later.
  • a hole 236 see FIG. 74, etc.
  • the present invention is not limited to this. That is, the number of sheet members fixed to the screw 54 may be one or three or more. Furthermore, a plurality of sheet members may be stacked and attached to one sheet support portion 54c. Also, the material and shape of the sheet member 210 are not limited. [duct]
  • FIG. 65(a) is a perspective view showing the toner cartridge 13
  • FIG. 65(b) is a perspective view of the toner cartridge 13 cut along a plane including the rotation center of the screw 54.
  • FIG. 66 is a bottom view showing the toner cartridge 13.
  • FIG. 67 is a perspective view for explaining the assembly of the duct 230 to the replenishment frame 50.
  • FIG. FIG. 68(a) is a perspective view showing the second duct member 232 and the third duct member 233.
  • FIG. 68(b) is a sectional view showing the second duct member 232 and the third duct member 233.
  • FIG. 68(c) is a perspective view showing the exhaust port 235 and the hole 236 provided in the third duct member 233.
  • the toner cartridge 13 is provided with a duct 230 communicating with the pump 58 .
  • the duct 230 constitutes a conveying path for conveying air from the pump 58 toward an exhaust port 235 which will be described later. That is, the inside of duct 230 is a movement path along which air moves.
  • the duct 230 has a first duct member 231 , a second duct member 232 and a third duct member 233 and is positioned with respect to the supply frame 50 .
  • the first duct member 231 communicates with the internal space of the pump 58 (see FIG. 62) through the air inlet hole 50c provided in the supply frame 50. As shown in FIG.
  • the third duct member 233 is provided with an exhaust port 235 for discharging air and a hole 236 communicating with the frame body opening 52, and the third duct member 233 is provided on the bottom surface 50d of the toner cartridge 13 (see FIG. 62). installed. Although the details will be described later, the toner falling from the frame opening 52 is discharged to the outside of the toner cartridge 13 through the hole 236 .
  • the hole 236 is a toner outlet through which the toner contained in the toner cartridge 13 can be discharged to the outside.
  • the second duct member 232 connects the first duct member 231 and the third duct member 233 .
  • the air sent from the pump 58 to the first duct member 231 through the air inlet hole 50c of the supply frame 50 is guided by the first duct member 231, the second duct member 232 and the third duct member 233. , is discharged from the exhaust port 235 .
  • the first duct member 231 includes a hollow round pipe-shaped pipe portion 231a, a pump connection portion 231b provided at one end of the pipe portion 231a, and a pump connection portion 231b provided at the other end of the pipe portion 231a. and an external connection portion 231c.
  • the pipe portion 231a extends substantially in the Z direction.
  • the pump connection portion 231b is formed in a flange shape and has a pump connection hole 231b1 communicating with the pipe portion 231a.
  • the external connection portion 231c is provided so as to face the side surface 50e of the replenishment frame 50 in the X1 direction, and has an external communication hole 231c1 communicating with the pipe portion 231a.
  • a rectangular hole 50f is formed in the side surface 50e.
  • the first duct member 231 is adhered to the replenishment frame 50 while the pump connection hole 231b1 and the air inlet hole 50c and the external communication hole 231c1 and the hole portion 50f are aligned with each other. More specifically, the first duct member 231 is attached in the internal space 51 of the replenishment frame 50 by bonding the pump connection portion 231b and the external connection portion 231c to the inner surface of the replenishment frame 50, respectively. .
  • the second duct member 232 includes a hollow square pipe-shaped pipe portion 232a and a rectangular frame connecting portion provided at one end of the pipe portion 232a. It has a portion 232b and a duct connection portion 232c provided at the other end of the pipe portion 232a.
  • the pipe portion 232a extends in the vertical direction (Y direction).
  • the frame connecting portion 232b has a communication hole 232b1 communicating with the pipe portion 232a and protrudes in the X1 direction.
  • the duct connection portion 232c has a communication hole 232c1 communicating with the pipe portion 232a.
  • the second duct member 232 is adhered to the replenishment frame 50 in a state where the frame connection portion 232b is engaged with the hole 50f of the replenishment frame 50 . At this time, the external communication hole 231c1 of the first duct member 231 and the communication hole 232b1 of the second duct member 232 are in communication.
  • the third duct member 233 includes a hollow square pipe-shaped pipe portion 233a, a duct connection portion 233b provided at one end of the pipe portion 233a, and a pipe portion 233a. and an exhaust port 235 and a hole 236 provided at the other end of the .
  • the pipe portion 233a extends in the longitudinal direction (Z direction) of the toner cartridge 13.
  • the duct connection portion 233b has a communication hole 233b1 communicating with the pipe portion 233a.
  • the third duct member 233 is adhered to the supply frame 50 while the duct connection portion 232c of the second duct member 232 and the duct connection portion 233b of the third duct member 233 are connected. At this time, the communication hole 232c1 of the second duct member 232 and the communication hole 233b1 of the third duct member 233 are in communication.
  • the exhaust port 235 and the hole 236 are provided on the downstream end side of the pipe portion 233a of the third duct member 233 in the mounting direction of the toner cartridge 13 (Z2 direction).
  • the exhaust port 235 is provided on the bottom surface 233d of the third duct member 233, and the hole 236 is a circular through hole penetrating from the top surface of the third duct member 233 to the bottom surface 233d.
  • the exhaust port 235 is an annular hole that communicates with the pipe portion 233a and surrounds the hole 236, and opens downward.
  • end surface 235a of the edge of the exhaust port 235 and the end surface 236a of the edge of the hole 236 are flush with each other.
  • end face 235a and end face 236a are on the same plane perpendicular to the Y-axis.
  • the end face 235a and the end face 236a are at the same position in a coordinate system parallel to the Y-axis.
  • the end face 235a and the end face 236a are at the same height in the vertical direction.
  • the arrangement of the end face 235a and the end face 236a is not limited to this.
  • one of the end surfaces 235a and 236a may protrude downward relative to the other. That is, the end face 235a and the end face 236a may be positioned at different positions in a coordinate system parallel to the Y-axis (vertical direction).
  • the exhaust port 235 and the hole 236 are arranged adjacent to the frame body opening 52 in the discharge direction (Y2 direction) of the toner discharged from the hole 236. As shown in FIG. Further, the exhaust port 235 and the hole 236 are arranged downstream of the frame body opening 52 in the toner discharge direction (Y2 direction). Therefore, the toner falling from the frame opening 52 is discharged into the image forming apparatus 100 through the holes 236 .
  • the hole 236 is a toner outlet for discharging toner to the outside of the toner cartridge 13 . Since the frame body opening 52 and the hole 236 are openings communicating with each other, the frame body opening 52 and the hole 236 may be integrally regarded as a toner discharge port.
  • the frame opening 52 is the portion of the toner outlet formed by the supply frame 50
  • the hole 236 is the portion of the toner outlet formed by the duct 230 .
  • the exhaust port 235 is adjacent to the hole 236, which is the toner discharge port, in the horizontal direction (X direction, Z direction). More specifically, exhaust port 235 is arranged to surround hole 236 . Accordingly, air is discharged from the exhaust port 235 so as to surround the toner discharged from the hole 236 .
  • the second duct member 232 and the third duct member 233 may be composed of one member, or may be composed of three or more members. Moreover, in the present embodiment, the first duct member 231, the second duct member 232, and the third duct member 233 are attached by being adhered to the supply frame 50, but the present invention is not limited to this. For example, the first duct member 231, the second duct member 232 and the third duct member 233 may be joined to the supply frame 50 using other joining methods such as welding, welding and brazing. Also, the adhesion positions of the first duct member 231, the second duct member 232 and the third duct member 233 and the replenishment frame 50 may be appropriately selected. [Shutter member]
  • FIG. 69 to 70 the bottom surface 50d of the supply frame 50 is formed with a first support portion 50g, a second support portion 50h, a guide portion 50i, and a spring seat 50j.
  • a return portion 50g1 extending in the horizontal direction (X direction) is formed at the tip, that is, the lower end of the first support portion 50g. ) is formed.
  • a shutter member 241 is supported by the first support portion 50g and the second support portion 50h so as to be movable in the mounting direction of the toner cartridge 13 (Z direction).
  • the shutter member 241 is guided in the mounting direction (Z direction) of the toner cartridge 13 by a groove-shaped guide portion 50i extending in the mounting direction (Z direction) of the toner cartridge 13 .
  • the shutter member 241 is held by the return portions 50g1 and 50h1 so as not to fall from the replenishment frame 50. As shown in FIG.
  • the shutter member 241 has a sealing portion 241a, a spring support portion 241b, a return portion 241c, and an engaged portion 241d.
  • the sealing portion 241a extends in the horizontal direction (X direction) and is configured to be able to shield the exhaust port 235, the toner discharge port 52, and the hole 236 (toner discharge port).
  • a flat-plate-shaped elastic shutter seal 242 is adhered to the sealing portion 241a.
  • the spring support portion 241b extends in the Z1 direction and supports the shutter spring 243 at its root portion.
  • the shutter spring 243 is lightly press-fitted into the spring support portion 241b, and is compressed between the shutter member 241 and the spring seat 50j of the replenishment frame 50.
  • the shutter member 241 is biased in the mounting direction (Z2 direction) of the toner cartridge 13 by the biasing force of a shutter spring 243 as a first biasing portion.
  • the shutter member 241 biased by the shutter spring 243 abuts against the guide rib 62a of the side cover 62 and is positioned at the shielding position.
  • the return portion 241c of the shutter member 241 hits the first support portion 50g when the side cover 62 is removed from the replenishment frame 50 during assembly of the toner cartridge 13 or during maintenance. Therefore, even when the side cover 62 is detached from the replenishment frame 50, the shutter member 241 does not come off from the replenishment frame 50, and the assembling workability and maintainability of the toner cartridge 13 can be improved.
  • the engaged portion 241 d of the shutter member 241 is pressed by an engaging portion 245 (see FIG. 72) provided in the image forming apparatus 100 when the toner cartridge 13 is attached to the image forming apparatus 100 .
  • the shutter member 241 is moved from the blocking position (first blocking position) to the opening position (first opening position) against the biasing force of the shutter spring 243 .
  • FIG. 71(a) is a bottom view showing the shutter member 241 positioned at the blocking position
  • FIG. 71(b) is a bottom view showing the shutter member 241 positioned at the open position.
  • the shutter member 241 when the toner cartridge 13 is not attached to the image forming apparatus 100 , the shutter member 241 is positioned at the shielding position by the biasing force of the shutter spring 243 .
  • the sealing portion 241 a of the shutter member 241 shields the frame opening 52 , the exhaust port 235 and the hole 236 to regulate the discharge of toner and air from the toner cartridge 13 .
  • the sealing portion 241a is arranged so as to overlap the toner discharge port 52, the exhaust port 235, and the hole 236 in bottom view.
  • the engaged portion 241d is pressed by the engaging portion 245 (see FIG. 72), thereby moving the shutter member 241 from the closed position to the open position.
  • the guide ribs 62 a provided on the side cover 62 of the toner cartridge 13 guide the engagement portion 245 . That is, the guide ribs 62 a, 62 a guide the engaging portion 245 to the engaged portion 241 d and also function as guides when the toner cartridge 13 is attached to the image forming apparatus 100 .
  • the engaged portion 241d has a tapered shape at its upstream end in the mounting direction (Z2 direction) of the toner cartridge 13 .
  • the sealing portion 241 a By moving the shutter member 241 to the open position, the sealing portion 241 a opens the frame body opening 52 , the exhaust port 235 and the hole 236 so that toner and air can be discharged from the toner cartridge 13 .
  • the sealing portion 241a is arranged so as not to overlap the frame body opening 52, the exhaust port 235 and the hole 236 in bottom view.
  • FIG. 72 Inside the image forming apparatus 100, a cylindrical receiving portion 246 is provided at a position facing the toner cartridge 13 to be mounted.
  • the receiving portion 246 is composed of an elastic sealing member and has a receiving port 247 for receiving the toner and air discharged from the toner cartridge 13 .
  • the toner dropped from the frame opening 52 of the toner cartridge 13 is discharged from the hole 236 of the third duct member 233, which is the toner discharge port, toward the receiving port 247.
  • the toner passing through the receiving port 247 and the air discharged from the exhaust port 235 are mixed and flow into the L-shaped bent pipe portion 248 provided in the image forming apparatus 100 .
  • the toner is supplied from the pipe portion 248 to the process cartridge 1 through the upstream conveying portion 110 and the downstream conveying portion 120 . That is, the toner conveying device 14 as a supply section has a bent pipe section 248 .
  • the toner discharged from the hole 236 which is the toner discharge port can be vigorously flowed into the pipe portion 248 by the air discharged from the discharge port 235 .
  • the toner can smoothly pass through the interior of the pipe portion 248 .
  • Such a pipe portion 248 is an example of the layout of the toner transport path inside the apparatus main body 100B.
  • the pipe portion 248 may be configured in a thin tubular shape without being bent in an L shape, or may be configured to draw a complicated curve. Even when such a toner transport path is provided inside the apparatus main body 100B, the toner discharged from the frame body opening 52 can be smoothly passed by the air discharged from the exhaust port 235 of the toner cartridge 13. .
  • FIG. 75 As described above, the driving force is supplied to the toner cartridge 13 from the driving force output member 100a (see FIG. 60A) provided in the image forming apparatus 100, so that the pump 58 and the screw are driven as shown in FIG. 54 is activated.
  • the solid line indicates the toner transport path
  • the dashed line indicates the air discharge path.
  • the rotation of the screw 54 transports the toner in the toner cartridge 13 to the toner discharge chamber 57 through the communication passage 48. As shown in FIGS. Then, the toner conveyed to the toner discharge chamber 57 moves downward toward the hole 236 from the frame opening 52 formed in the bottom surface 50 d of the replenishment frame 50 in the toner discharge chamber 57 .
  • the sheet member 210 fixed to the screw 54 enters the inside of the frame body opening 52 while rotating together with the screw 54.
  • the screw 54 of the toner cartridge 13 is not driven for a long period of time, the toner in the toner cartridge 13 may tighten and become difficult to fall from the frame opening 52 into the hole 236 .
  • the toner can be loosened by the sheet member 210, the toner can be discharged from the frame opening 52 satisfactorily.
  • the toner passing through the frame opening 52 flows into the main body (pipe portion 248 ) of the image forming apparatus 100 through the hole 236 of the third duct member 233 .
  • the duct 230 is composed of a first duct member 231 , a second duct member 232 and a third duct member 233 . sent through. In other words, at least part of the duct 230 passes through the inside of the supply frame 50 . Also, the second duct member 232 and the third duct member 233 are provided along the outer surface of the replenishment frame 50 . Therefore, by providing the duct 230, the toner cartridge 13 can be prevented from becoming large, and the toner cartridge 13 can be configured compactly.
  • the air sent through the outside of the supply frame 50 by the second duct member 232 and the third duct member 233 is discharged to the outside through an exhaust port 235 provided at the end of the third duct member 233.
  • the exhaust port 235 is formed in an annular shape so as to surround the hole 236 and is adjacent to the hole 236 in the horizontal direction (X direction, Z direction). Therefore, when the toner falls and is discharged from the hole 236, the toner is urged by the air intermittently discharged from the exhaust port 235, and the toner can be discharged into the image forming apparatus 100 satisfactorily. can.
  • the airflow intermittently discharged from the exhaust port 235 by the reciprocating pump 58 changes periodically.
  • the toner inside the hole 236 is sucked out while being loosened by the periodically changing air current. Furthermore, the toner discharged from the holes 236 is pushed out toward the inside of the image forming apparatus 100 by the air that is intermittently discharged from the exhaust port 235 .
  • the air that is vigorously discharged from the exhaust port 235 creates a negative pressure around the hole 236 and has the effect of sucking the toner out of the hole 236 . Since the end face 235a of the edge of the exhaust port 235 and the end face 236a of the edge of the hole 236 are flush with each other, the toner can be effectively discharged from the hole 236.
  • FIG. 1 the end face 235a of the edge of the exhaust port 235 and the end face 236a of the edge of the hole 236 are flush with each other, the toner can be effectively discharged from the hole 236.
  • the toner is first discharged to the pipe portion 248 described above. can be suppressed.
  • the toner cartridge 13 there is also a transport path for air that moves from the pump 58 through the duct and is sent to the exhaust port 235, and a transport path (movement path) for toner that moves from the toner storage chamber 49 to the toner discharge port (hole 236). route) and are separated. Therefore, the toner does not interfere with air blowing from the pump 58, and air blowing failure inside the toner cartridge 13 can be suppressed.
  • the pump 58 periodically and alternately generates airflows in different directions.
  • the pump 58 is configured to repeatedly discharge air toward the outside and suck air toward the inside. If the gas (air) conveying path (ventilation path) by the duct is separated from the toner moving path, the toner does not enter the pump 58 even if the pump 58 sucks air. The retention of toner in the pump 58 can be suppressed.
  • the toner transport path and the air transport path are separated, it is possible to easily test the operation of the pump 58 when assembling the toner cartridge 13 .
  • the dimensions and arrangement of the frame opening 52, the exhaust port 235, the hole 236 and the receiving port 247 will be considered using FIGS. 74 and 77
  • the inner diameter of the receiving port 247 of the image forming apparatus 100 is length D3
  • the inner diameter of the frame opening 52 is length D4
  • the inner diameter of the hole 236 is length D5
  • the inner diameter of the exhaust port 235 is the length D6
  • the outer diameter of the exhaust port 235 (the diameter of the outer circle) is the length D7.
  • Expressions (1) to (4) are relational expressions set so that toner and air can be smoothly discharged from the frame body opening 52, the hole 236, and the exhaust port 235.
  • the length D4 which is the inner diameter of the frame opening 52 through which the toner passes
  • the length D5, which is the inner diameter of the hole 236, must be 1.0 [mm] or more for smooth passage of the toner.
  • the length (D7-D6) which is the difference between the inner diameter and the outer diameter of the exhaust port 235, must be 0.5 [mm] or more. This is because if the length (D7-D6) is made smaller, the air velocity increases, but there is an increase in torque due to pressure loss.
  • the inner diameter (length D5) of hole 236 is smaller than the outer diameter (length D7) of exhaust port 235 .
  • the areas of the frame opening 52, the hole 236 and the exhaust port 235 are preferably 0.78 [mm 2 ] or more.
  • the area of the frame opening 52, the hole 236, and the exhaust port 235 is preferably 117 [mm 2 ] or less.
  • D3 6.0 [mm]
  • D4 6.5 [mm]
  • D5 3.0 [mm]
  • D6 4.5 [mm]
  • D7 6.0 [mm]. It is set to 5 [mm].
  • both the toner passing through the frame opening 52 and discharged from the hole 236 and the air discharged from the exhaust port 235 need to be supplied to the reception port 247 on the image forming apparatus 100 side. .
  • the hole 236 and the exhaust port 235 are closest to each other in the horizontal directions (X direction and Z direction) intersecting and perpendicular to the toner discharge direction (Y2 direction). Adjacent within 6 [mm]. That is, the minimum value of the distance measured along the horizontal direction for the thickness of the wall separating the hole 236 and the exhaust port 235 is within 6 [mm].
  • the diameter (inner diameter) of the receiving port 247 is D [mm]
  • DMIN be the closest distance between hole 236 and outlet 235 measured along.
  • DMIN ⁇ D [mm] is satisfied.
  • the mixed toner and air can flow into the receiving port 247 of the image forming apparatus 100 in a state where the toner and the air are mixed. can be done. As a result, it is possible to improve the dischargeability of the toner.
  • the exhaust port 235 is arranged so that at least a portion of the exhaust port 235 overlaps the frame body opening 52 when viewed in the ejection direction (Y2 direction) of the toner ejected from the hole 236 .
  • the function of the shutter member 241 is added to the third duct member 233 of the fifteenth embodiment. Therefore, the configuration similar to that of the fifteenth embodiment will be omitted from the illustration or given the same reference numerals in the figure.
  • a toner cartridge 2013 according to the sixteenth embodiment has a duct 330 that guides the air sent from the pump 58 (see FIG. 59).
  • the duct 330 has a first duct member 231, a second duct member 332, and a third duct member 333, as shown in FIG. Since the first duct member 231 is the same as that of the fifteenth embodiment, its description is omitted.
  • the second duct member 332 has flexibility and elasticity, is formed in a pipe shape, and extends in a substantially vertical direction (Y direction). One end of the second duct member 332 is connected to the external connection portion 231 c of the first duct member 231 and the other end is connected to the duct connection portion 333 b of the third duct member 333 .
  • a guide member 334 is fixed to the bottom surface 50 d of the replenishment frame 50 .
  • the guide member 334 includes a horizontally extending flat plate portion 334a, a first support wall 334b rising from the downstream end of the flat plate portion 334a in the X2 direction, and a second supporting wall 334c rising from the downstream end of the flat plate portion 334a in the X1 direction. and have
  • the third duct member 333 is supported by the supply frame 50 and the guide member 334 so as to be movable in the Z direction. More specifically, the movement of the third duct member 333 in the Y direction is restricted by the bottom surface 50d of the replenishment frame 50 and the flat plate portion 334a. Further, the third duct member 333 is restricted from moving in the X direction by the first support wall 334b and the second support wall 334c of the guide member 334, and is guided so as to be movable in the Z direction.
  • the third duct member 333 includes a hollow square pipe-shaped pipe portion 333a, a duct connection portion 333b connected to the second duct member 332, a sealing portion 333c, a stepped portion 333d, an exhaust port 336, and a cover. and an engaging portion 341d.
  • An elastic sealing member 335 is adhered to the sealing portion 333c.
  • a spring 343 is compressed between the third duct member 333 and the supply frame 50, and the third duct member 333 is biased in the Z2 direction by the biasing force of the spring 343 as a second biasing portion. It is
  • the third duct member 333 biased by the spring 343 is positioned at the shielding position by abutting the abutment surface 50k of the replenishment frame 50 with the stepped portion 333d.
  • the exhaust port 336 is provided at the downstream end of the third duct member 333 in the mounting direction (Z2 direction) of the toner cartridge 2013. It is a circular through hole penetrating from the top surface to the bottom surface. That is, the exhaust port 336 opens downward. Further, the pipe portion 333 a communicates with an exhaust port 336 through a communication hole 337 .
  • the engaged portion 341d of the third duct member 333 is pressed by the engaging portion 245 provided in the image forming apparatus 100 when the toner cartridge 2013 is attached to the image forming apparatus 100. be. Thereby, the third duct member 333 is moved from the blocking position to the open position against the biasing force of the spring 343 . When the third duct member 333 is in the open position, the exhaust port 336 communicates with the receiving section of the image forming apparatus.
  • the duct 330 when the third duct member 333 is positioned at the shielding position is referred to as the second shielding position
  • the duct 330 when the third duct member 333 is positioned at the open position is referred to as the second open position
  • the duct 330 is: Transitionable between a second shielded position and a second open position.
  • the duct 330 is configured to be movable with respect to the replenishment frame 50, blocks the frame opening 52 at the second blocking position, and opens the frame opening 52 at the second opening position.
  • FIG. 81(a) is a front view showing the third duct member 333 positioned at the shielding position
  • FIG. 30(b) is a bottom view showing the third duct member 333 positioned at the shielding position.
  • (c) is a cross-sectional view showing the third duct member 333 positioned at the shielding position.
  • 82(a) is a front view showing the third duct member 333 positioned at the open position
  • FIG. 82(b) is a bottom view showing the third duct member 333 positioned at the open position.
  • (c) is a cross-sectional view showing the third duct member 333 positioned at the open position.
  • the third duct member 333 is positioned at the shielding position by the action of the spring 343.
  • the frame body opening 52 is shielded by the sealing portion 333 c of the third duct member 333 and the sealing member 335 . Therefore, the toner is not discharged outside from the frame opening 52 .
  • the exhaust port 336 is not adjacent to the frame opening 52 when the duct 330 is positioned at the second shielding position.
  • the toner cartridge 2013 When the toner cartridge 2013 is attached to the image forming apparatus 100 as shown in FIG. 79(b) and FIGS. It moves to the open position by being pressed. At least part of the duct 330, that is, the second duct member 332 has flexibility and elasticity. As the third duct member 333 moves, the second duct member 332 deforms.
  • the exhaust port 336 is adjacent to the frame opening 52 in the toner discharge direction (Y2 direction) of the frame opening 52 .
  • the exhaust port 336 is arranged downstream of the frame body opening 52 in the discharge direction (Y2 direction) and so as to overlap the frame body opening 52 when viewed in the discharge direction (Y2 direction).
  • the toner discharged from the frame body opening 52 is discharged to the main body of the image forming apparatus 100 through the exhaust port 336 .
  • the air sent by the pump 58 passes through the pipe portions 333 a of the first duct member 231 , the second duct member 332 and the third duct member 333 and joins the exhaust port 336 from the communication hole 337 . Therefore, the toner discharged from the frame body opening 52 is urged by the air intermittently discharged from the communication hole 337 , so that the toner can be favorably discharged inside the image forming apparatus 100 .
  • the frame opening 52 can be regarded as a toner discharge port for discharging the toner stored in the toner storage chamber 49 .
  • the exhaust port 336 of the duct 330 and the frame body opening (toner discharge port) 52 of the replenishment frame body 50 are adjacent to each other, it can be considered that they are connected to each other.
  • the toner transport path (movement path) from the toner storage chamber 49 to the toner discharge port (frame body opening 52) and the air transport path from the pump 58 to the exhaust port 336 ( paths of travel) are substantially separated. Therefore, the same effect as in the fifteenth embodiment can be produced.
  • the shutter member 241 of the fifteenth embodiment can be omitted, so the cost of the toner cartridge 2013 can be reduced.
  • the toner cartridge 3013 includes a replenishment frame 50C as a casing and a duct 430 for exhausting the air sent from the pump 58 through an exhaust port 435.
  • the replenishment frame 50C rotatably supports a screw 54 as a conveying section, and a frame opening 52C for discharging toner from the inside of the replenishment frame 50C to the outside is formed in the bottom surface 50d of the replenishment frame 50C.
  • the frame body opening 50C can be regarded as a toner discharge port.
  • the screw 54 as the first conveying portion conveys the toner in the first direction DR1.
  • the duct 430 has a fixed duct 431 communicating with the pump 58 and a screw duct 432 communicating with the fixed duct 431 and having an exhaust port 435 .
  • the screw duct 432 is rotatably supported by the replenishment frame 50C about a rotation axis extending in the vertical direction (Y direction).
  • the screw duct 432 has a hollow pipe portion 432a and a screw portion 432b fixed to the outer peripheral surface of the pipe portion 432a.
  • the screw portion 432b as the second conveying portion conveys the sheet in the second direction DR2 intersecting the first direction DR1 toward the frame opening 52C by rotating.
  • the rotation of the screw 54 is transmitted to the screw duct 432 via bevel gears or worm gears (not shown). Therefore, the conveying direction of the toner conveyed in the first direction DR1 parallel to the Z2 direction by the rotating screw 54 is switched to the second direction DR2 parallel to the Y2 direction by the rotating screw duct 432 .
  • the exhaust port 435 overlaps the frame opening 52C when viewed in the toner discharge direction (Y2 direction) of the frame opening 52C. More specifically, the exhaust port 435 is arranged inside the frame opening 52C. Therefore, the toner conveyed in the Y2 direction by the screw duct 432 is discharged to the main body of the image forming apparatus 100 through the frame opening 52C.
  • the toner can be smoothly conveyed to the frame opening 52C by the screw duct 432 rotated by the driving force of the screw 54, thereby improving the toner discharging property (conveying property). be able to. Further, the toner discharged from the frame body opening 52C is urged by the air that is intermittently discharged from the exhaust port 435, so that the toner can be discharged to the inside of the image forming apparatus 100 satisfactorily.
  • the toner cartridge 4013 has a supply frame 50 and an exhaust port 235 for exhausting the air sent from the pump 58. and a duct 530 of The replenishment frame 50 rotatably supports the screw 54, and the bottom surface 50d of the replenishment frame 50 is formed with a frame opening 52 for discharging the toner from the inside of the replenishment frame 50 to the outside.
  • the duct 530 has a first duct member 531 communicating with the pump 58 and a second duct member 532 communicating with the first duct member 531 and having an exhaust port 235 and a hole 236 .
  • Hole 236 communicates with frame opening 52 .
  • hole 236 is a toner discharge port for discharging toner that has passed through frame body opening 52 to the outside of toner cartridge 4013 .
  • the first duct member 531 is routed outside the supply frame 50 without passing through the inside of the supply frame 50 .
  • the second duct member 532 is supported by the bottom surface 50 d as the exterior surface of the replenishment frame 50 , and is arranged so that the exhaust port 235 is adjacent to the frame opening 52 .
  • the toner discharged from the frame body opening 52 is urged by the air intermittently discharged from the exhaust port 235 , so that the toner can be discharged to the inside of the image forming apparatus 100 satisfactorily.
  • the duct 530 is arranged only outside the replenishment frame 50, it is possible to improve assembly workability.
  • a frame body opening (toner discharge port) and an exhaust port may be formed. That is, as shown in FIGS. 86A and 86B, the frame body opening (toner discharge port) 52 and the exhaust port 235D are not arranged concentrically when viewed in the toner discharge direction (Y2 direction). They may be arranged so as to be offset from each other.
  • the exhaust port 235D is a circular opening. At least a portion of the frame body opening 52 and the exhaust port 235D overlap each other when viewed in the toner discharge direction (Y2 direction).
  • D [mm] be the diameter (inner diameter) of the receiving port 247
  • DMIN be the closest distance between the exposed portion of the frame body opening 52 and the exhaust port 235D when viewed in the toner discharge direction (Y2 direction).
  • DMIN is the shortest distance between the frame opening 52 and the exhaust port 235D measured along the horizontal direction (X direction, Z direction).
  • DMIN ⁇ D [mm] is satisfied in relation to the distance measured along the horizontal direction intersecting the Y2 direction.
  • the frame opening 52 and the discharge port 235D can be considered adjacent to each other.
  • the toner discharged from the frame opening 52 and the hole 236E may pass around the air discharged from the exhaust port 235E.
  • the exhaust port 235E is a circular opening, and the hole 236E is a substantially C-shaped opening.
  • the hole 236E corresponds to the toner discharge port.
  • the hole 236E (toner discharge port) and the exhaust port 235E are adjacent to each other in the horizontal direction (X direction, Z direction). More specifically, the hole 236E, which is the toner discharge port, is arranged so as to surround the exhaust port 235E.
  • D [mm] be the diameter (inner diameter) of the inlet 247
  • DMIN be the closest distance between the hole 236E and the exhaust port 235E when viewed in the toner discharge direction (Y2 direction).
  • DMIN ⁇ D [mm] is satisfied in relation to the distance measured along the directions (X direction and Z direction) crossing and orthogonal to the Y2 direction.
  • the toner discharged from the frame body opening 52 and the hole 236E is forced by the air discharged intermittently from the discharge ports 235D and 235E, and the toner is smoothly discharged inside the image forming apparatus 100. can be discharged to That is, toner and air can be supplied to the inlet 247 from the toner cartridge.
  • the frame body opening 52 and the exhaust port 235E at least partially overlap each other when viewed in the toner discharge direction (Y2 direction).
  • the shape and arrangement of the frame opening and the exhaust ports and holes formed in the duct are not limited to the above-described embodiment. That is, the frame opening, exhaust port, and hole may have any shape and arrangement as long as the toner discharged from the frame opening is forced by the air discharged from the exhaust port.
  • the sheet member 210 is configured so as to be able to enter the inside of the frame body opening 52 but not to enter the inside of the hole 236 .
  • sheet member 210 may be configured to enter hole 236 .
  • the pump 58 is a mechanism that takes in gas (that is, air) around the toner cartridge and applies pressure to or moves the gas, thereby generating a gas flow (airflow) toward the exhaust port. (air blower, airflow generating mechanism, air pump).
  • the pump 58 is a bellows pump that alternately exhausts and inhales, is a positive displacement pump with volume change, more specifically a reciprocating pump. be.
  • Other examples of reciprocating pumps include diaphragm pumps, piston pumps and plunger pumps.
  • a bellows pump may be regarded as a type of diaphragm pump. Such a pump can be suitably used because it can intermittently discharge high-pressure air suitable for conveying toner while having a simple structure.
  • an air blower airflow generating mechanism
  • a fan is configured to move gas (air) by driving (rotating) an impeller (impeller), and can be regarded as a type of non-positive displacement pump. Even if a fan is used instead of the positive displacement pump 58, the toner discharged from the toner discharge port is urged by the air discharged from the discharge port 235, and the toner discharge performance (toner transport performance) is improved. can be done.
  • each of the above-described embodiments may be combined as appropriate.
  • an image forming apparatus used to form an image on a recording medium and a toner cartridge used in the image forming apparatus are provided.

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Abstract

[課題]従来の構成をさらに発展させる。 [解決手段]トナーカートリッジは、トナーを収容し、かつ、トナー排出口を備えるケーシングと、ファンと、遮蔽位置と、前記通路を開放する開放位置と、に遷移可能な遮蔽部材と、外部から駆動力が入力されるように構成され、回転することによって駆動力をファン及び遮蔽部材に向けて伝達するように構成された駆動受け部材と、を備える。遮蔽部材は、駆動力を受けることで、遮蔽位置と開放位置との間で周期的に移動するように構成されている。

Description

トナーカートリッジ及び画像形成装置
 本発明は、記録媒体に画像を形成するために用いられる画像形成装置と、画像形成装置に用いられるトナーカートリッジに関するものである。
 一般に、電子写真方式による画像形成装置では、画像形成に伴って消費されるトナー(現像剤)を補給するために、トナーを収容した現像剤補給容器を、画像形成装置本体に着脱可能に設ける構成が知られている。
 従来、現像剤補給容器にポンプを配置しポンプを用いて現像剤補給容器から画像形成装置本体へトナーを補給する方法が提案されている(特開2010−256894号公報参照)。また、現像剤補給容器に配置されたポンプを適切に動作させる方法が提案されている(特開2010−256893号公報参照)。
 本発明は従来の構成をさらに発展させたものである。
 トナーを収容すると共に、収容されたトナーを排出可能なトナー排出口を備えるケーシングと、回転することで空気を送るように構成されたファンと、前記ファンによって送られた空気の通路を遮蔽する遮蔽位置と、前記通路を開放する開放位置と、に遷移可能な遮蔽部材と、外部から駆動力が入力されるように構成され、回転することによって前記駆動力を前記ファン及び前記遮蔽部材に向けて伝達するように構成された駆動受け部材と、を有し、前記遮蔽部材は、前記駆動力を受けることで、前記遮蔽位置と前記開放位置との間で周期的に移動するように構成されている、トナーカートリッジを本明細書は開示している。
 また、トナーを収容すると共に、収容されたトナーを排出可能なトナー排出口を備えるケーシングと、回転することで空気を送るファンと、前記ケーシングの内部にて回転可能に支持され、トナーを搬送する搬送部と、前記搬送部によって搬送されるトナーの搬送経路を遮蔽するトナー遮蔽位置と、前記搬送経路を開放するトナー開放位置と、に遷移可能なトナー遮蔽部材と、外部から駆動力が入力されるように構成され、回転することによって前記駆動力を前記ファン及び前記トナー遮蔽部材に向けて伝達するように構成されている駆動受け部材と、を有し、前記トナー遮蔽部材は、前記駆動力を受けることで、前記トナー遮蔽位置と前記トナー開放位置との間で周期的に移動するように構成されている、トナーカートリッジを本明細書は開示している。
 また、トナーを収容すると共に、収容されたトナーを排出可能なトナー排出口を備えるケーシングと、気体を噴出可能なガスボンベと、外部から駆動力が入力されるように構成され、回転することによって前記駆動力を前記ガスボンベへ向けて伝達するように構成された駆動受け部材と、を有し、前記ガスボンベは、前記駆動力を受けることで、周期的に気体を噴出するように構成されている、トナーカートリッジを本明細書は開示している。
 また、トナーを収容する収容室と、前記収容室に収容されたトナーを排出可能なトナー排出口と、気体を送るように構成された送風部と、前記送風部によって送られた気体を案内するように構成されたダクトと、を有し、前記ダクトは、前記トナー排出口に隣接するように配置され且つ前記送風部によって送られた気体を排出可能な排気口を有する、トナーカートリッジを本明細書は開示している。
 また、トナーを収容する収容室と、前記収容室に収容されたトナーを排出可能なトナー排出口と、気体を送るように構成された送風部と、前記トナー排出口と隣接し、前記送風部によって送られた気体を排出可能な排気口と、外部から駆動力が入力されるように構成され、回転することによって前記送風部に向けて前記駆動力を伝達するように構成された駆動受け部材と、を有し、前記送風部から前記排気口に至る気体の経路と、前記収容室から前記トナー排気口に至るトナーの経路は、実質的に分離している、トナーカートリッジを本明細書は開示している。
 本発明によれば、従来技術を発展させることができる。
 図1は第1の実施の形態に係る画像形成装置を示す概略断面図である。
 図2は画像形成装置に搭載されたトナー搬送装置を示す概要構成図である。
 図3はプロセスカートリッジを示す断面図である。
 図4はプロセスカートリッジの前方からの全体斜視図である。
 図5(a)はプロセスカートリッジの後方からの全体斜視図、図5(b)はプロセスカートリッジの後方からの他の全体斜視図である。
 図6はトナーカートリッジを示す斜視図である。
 図7はトナーカートリッジを示す分解斜視図である。
 図8はトナーカートリッジのトナー排出室を示す断面図である。
 図9はトナーカートリッジの後方端部を示す斜視図である。
 図10(a)は駆動列を示す正面図、図10(b)は駆動列を示す斜視図である。
 図11(a)は加速機構を示す斜視図、図11(b)は加速機構を示す他の斜視図である。
 図12(a)はファンによって送られる空気の流れを説明するための斜視図、図12(b)はファンによって送られる空気の流れを説明するための一部断面斜視図である。
 図13はスライドシャッタ及びその周辺構成を示す分解斜視図である。
 図14(a)はトナーカートリッジを示す底面図、図14(b)はトナーカートリッジを示す底面図である。
 図15(a)は第2の実施の形態に係るトナーカートリッジを示す分解斜視図、図15(b)は第2の実施の形態に係るトナーカートリッジを示す他の分解斜視図である。
 図16(a)は開放位置の回転シャッタを示す断面図、図16(b)は遮蔽位置の回転シャッタを示す断面図である。
 図17は第2の実施の形態の変形例を示す断面図である。
 図18はシャッタ部材及びその周辺構成を示す斜視図である。
 図19(a)は開放位置に位置するシャッタ部材を示す底面図、図19(b)は遮蔽位置に位置するシャッタ部材を示す底面図である。
 図20(a)は遮蔽位置に位置するシャッタ部材を示す断面図、図20(b)は開放位置に位置するシャッタ部材を示す断面図である。
 図21は第3の実施の形態に係る昇降シャッタを示す斜視図である。
 図22(a)は昇降シャッタ及びその周辺構成を示す分解斜視図、図22(b)は昇降シャッタ及びその周辺構成を示す分解斜視図である。
 図23(a)は遮蔽位置に位置する昇降シャッタを示す断面図、図23(b)は遮蔽位置に位置する昇降シャッタを示す断面図、図23(c)は開放位置に位置する昇降シャッタを示す断面図、図23(d)は開放位置に位置する昇降シャッタを示す断面図である。
 図24は第4の実施の形態に係るギアシャッタを示す斜視図である。
 図25(a)は遮蔽位置に位置するギアシャッタを示す斜視図、図25(b)は開放位置に位置するギアシャッタを示す斜視図である。
 図26は第5の実施の形態に係るトナーカートリッジを示す斜視図である。
 図27(a)は遮蔽位置に位置する回動シャッタを示す断面図、図27(b)は遮蔽位置に位置する回動シャッタを示す断面図、図27(c)は開放位置に位置する回動シャッタを示す断面図、図27(d)は回動位置に位置する昇降シャッタを示す断面図である。
 図28(a)は第6の実施の形態に係るトナーカートリッジを示す分解斜視図、図28(b)は第6の実施の形態に係るトナーカートリッジを示す他の分解斜視図、図28(c)は第6の実施の形態に係るトナーカートリッジを示す断面図である。
 図29(a)はトナーカートリッジを示す斜視図、図29(b)はトナーカートリッジを示す断面図である。
 図30(a)は遮蔽位置に位置する封止部材を示す断面図、図30(b)は開放位置に位置する封止部材を示す断面図である。
 図31(a)は遮蔽位置に位置する封止部材を示す断面図、図31(b)は開放位置に位置する封止部材を示す断面図である。
 図32(a)は第7の実施の形態に係るトナーカートリッジを示す斜視図、図32(b)はトナーカートリッジを示す斜視図である。
 図33(a)は第8の実施の形態に係るトナーカートリッジを示す分解斜視図、図33(b)は第8の実施の形態に係るトナーカートリッジを示す他の分解斜視図である。
 図34(a)はダクトシャッタの駆動構成を示す正面図、図34(b)はダクトシャッタの駆動構成を示す正面図である。
 図35(a)は遮蔽位置に位置するダクトシャッタ及びその周辺構成を示す背面図、図35(b)は開放位置に位置するダクトシャッタ及びその周辺構成を示す背面図
 図36は第9の実施の形態に係るダクトを示す斜視図である。
 図37(a)はトナー及び空気の流れを示す断面図、図37(b)はダクトを示す断面図である。
 図38はトナー及び空気の流れを示す断面図である。
 図39(a)はダクトを示す底面図、図39(b)はダクトを示す断面図である。
 図40は第10の実施の形態に係るダクトを示す分解斜視図である。
 図41(a)は排気口を示す底面図、図41(b)はトナー排出口及び排気口を示す断面図である。
 図42はトナーカートリッジが画像形成装置に装着された際の第3ダクト部材を示す斜視図である。
 図43(a)は遮蔽位置に位置する第3ダクト部材を示す正面図、図43(b)は遮蔽位置に位置する第3ダクト部材を示す底面図、図43(c)は遮蔽位置に位置する第3ダクト部材を示す断面図である。
 図44(a)は開放位置に位置する第3ダクト部材を示す正面図、図44(b)は開放位置に位置する第3ダクト部材を示す底面図、図44(c)は開放位置に位置する第3ダクト部材を示す断面図である。
 図45は第11の実施の形態に係るトナーカートリッジを示す模式図である。
 図46(a)は第12の実施の形態に係るトナーカートリッジを示す分解斜視図、図46(b)第12の実施の形態に係るトナーカートリッジを示す他の分解斜視図である。
 図47(a)は閉状態にあるガスボンベユニットを示す側面図、図47(b)は開状態にあるガスボンベユニットを示す側面図である。
 図48(a)は閉状態にあるガスボンベユニットを示す側面図、図48(b)は開状態にあるガスボンベユニットを示す側面図である。
 図49は第13の実施の形態に係るトナーカートリッジを示す斜視図である。
 図50はトナーカートリッジを示す断面図である。
 図51(a)は駆動列を示す側面図、図51(b)は駆動列を示す断面図、図51(c)は駆動列を示す他の断面図である。
 図52は第14の実施の形態に係るトナーカートリッジを示す斜視図である。
 図53はトナーカートリッジを示す分解斜視図である。
 図54は駆動列を示す斜視図である。
 図55(a)は搬送部材820がZ2方向に移動する際の動きを説明するための断面図、図55(b)は搬送部材820がZ2方向に移動する際の動きを説明するための断面図、図55(c)は搬送部材820がZ1方向に移動する際の動きを説明するための断面図、図55(d)は搬送部材820がZ1方向に移動する際の動きを説明するための断面図である。
 図56は通気口等の大きさを示す図である。
 図57はトナーカートリッジを示す斜視図である。
 図58はトナーカートリッジを示す分解斜視図である。
 図59はトナーカートリッジを示す断面図である。
 図60(a)はトナーカートリッジの後方端部を下方からみた斜視図、図60(b)はトナーカートリッジの後方端部を上方からみた斜視図である。
 図61(a)はポンプが伸びた状態を示す斜視図、図61(b)はポンプが縮んだ状態を示す斜視図である。
 図62はトナー排出室を示す断面図である。
 図63はシート部材を示す斜視図である。
 図64はシート部材を示す断面図である。
 図65(a)はトナーカートリッジを示す斜視図、図65(b)はトナーカートリッジをスクリューの回転中心を含む平面で切った際の斜視図である。
 図66はトナーカートリッジを示す底面図である。
 図67はダクトの補給枠体への組付けを説明するための斜視図である。
 図68(a)は第2ダクト部材及び第3ダクト部材を示す斜視図、図68(b)は第2ダクト部材及び第3ダクト部材を示す断面図、図68(c)は第3ダクト部材に設けられた排気口及び孔を示す斜視図である。
 図69はトナーカートリッジを示す底面図である。
 図70はトナーカートリッジを底面側から視た分解斜視図である。
 図71(a)は遮蔽位置に位置するシャッタ部材を示す底面図、図71(b)は開放位置に位置するシャッタ部材を示す底面図である。
 図72は画像形成装置100の受入部を示す斜視図である。
 図73はトナー搬送装置及びトナーカートリッジを示す断面図である。
 図74は画像形成装置のパイプ部を示す断面図である。
 図75はトナーの搬送経路及び空気の排出経路を示す断面図である。
 図76はトナーの搬送経路及び空気の排出経路を示す拡大断面図である。
 図77は排気口及び孔を示す底面図である。
 図78は第16の実施の形態に係るトナーカートリッジを示す分解斜視図である。
 図79(a)は第3ダクト部材を示す底面図、図79(b)はトナー排出口及び排気口を示す断面図である。
 図80はトナーカートリッジが画像形成装置に装着された際の第3ダクト部材を示す斜視図である。
 図81(a)は遮蔽位置に位置する第3ダクト部材を示す正面図、図81(b)は遮蔽位置に位置する第3ダクト部材を示す底面図、図81(c)は遮蔽位置に位置する第3ダクト部材を示す断面図である。
 図82(a)は開放位置に位置する第3ダクト部材を示す正面図、図82(b)は開放位置に位置する第3ダクト部材を示す底面図、図82(c)は開放位置に位置する第3ダクト部材を示す断面図である。
 図83は第17の実施の形態に係るトナーカートリッジを示す模式図である。
 図84(a)は第18の実施の形態に係るダクトを示す斜視図、図84(b)は第18の実施の形態に係るトナーカートリッジを示す分解斜視図である。
 図85(a)はダクトを示す斜視図、図85(b)は第2ダクト部材を示す底面図、図85(c)はトナー排出口及び排気口を示す断面図である。
 図86(a)はその他の実施の形態に係るトナー排出口及び排気口を示す底面図、図86(b)はトナー排出口及び排気口を示す断面図、図86(c)はトナー排出口及び排気口を示す底面図、図86(d)はトナー排出口及び排気口を示す断面図である。
[発明を実施するための形態]
 <第1の実施の形態>
 以下に図面を参照して第1の実施形態について説明する。ただし、実施形態に記載されている構成部品の寸法や材質や形状やそれらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件などにより適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨ではない。
[画像形成装置の全体構成]
 第1の実施の形態に係る画像形成装置100(以下、画像形成装置100)の全体構成について図1を用いて説明する。図1は、第1の実施の形態に係る電子写真方式のプリンタである画像形成装置100を示す概略図である。本実施の形態において、プロセスカートリッジ1、及び、トナーカートリッジ13は画像形成装置100の装置本体100Bに対して着脱可能となっている。なお、画像形成装置100から各カートリッジ(1、13)を除いた部分を、画像形成装置100の本体若しくは装置本体100Bと呼ぶ場合がある。装置本体100Bは、トナーカートリッジ13から排出されたトナーを受けるように構成されている。
 本実施の形態では、第1~4の画像形成部の構成と動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、以下において、特に区別を必要としない場合は、添え字であるY~Kを省略して総括的に説明する。
 第1~第4のプロセスカートリッジ1は水平方向に並んで配置されている。各プロセスカートリッジ1は、クリーニングユニット4と現像ユニット6から形成される。クリーニングユニット4は像担持体としての感光ドラム7と、感光ドラム7の表面を均一に帯電する帯電手段としての帯電ローラ8、及び、クリーニング手段としてのクリーニングブレード10を有する。現像ユニット6は、現像ローラ11と現像剤(以下、トナー)Tを収容し、感光ドラム7上に静電潜像を現像する現像手段を有する。クリーニングユニット4と現像ユニット6は、互いに揺動可能に支持されている。なお、第1のプロセスカートリッジ1Yは現像ユニット6内にイエロー(Y)のトナーを収容している。同様に、第2のプロセスカートリッジ1Mはマゼンタ(M)、第3のプロセスカートリッジ1Cはシアン(C)、第4のプロセスカートリッジ1Kはブラック(K)のトナーを収容している。
 プロセスカートリッジ1は、画像形成装置100の本体に設けられた装着ガイド(不図示)、位置決め部材(不図示)などの装着手段を介して、画像形成装置100の本体に着脱可能になっている。また、プロセスカートリッジ1の下方には静電潜像を形成するためのスキャナユニット12が配置されている。さらに、画像形成性装置においてプロセスカートリッジ1より後方(プロセスカートリッジ1の挿入方向において、プロセスカートリッジ1よりも下流)に廃トナー搬送ユニット23が配置されている。
 第1~第4のトナーカートリッジ13は、各プロセスカートリッジ1に収容されるトナーの色と対応した順序で、プロセスカートリッジ1の下方にそれぞれ水平方向に並んで配置されている。なお、以降の説明において、トナーカートリッジとしてのトナーカートリッジ13を単にカートリッジ13と呼ぶ場合がある。
 第1のカートリッジ13Yはイエロー(Y)のトナーを収容しており、同様に、第2のカートリッジ13Mはマゼンタ(M)、第3のカートリッジ13Cはシアン(C)、第4のカートリッジ13Kはブラック(K)のトナーを収納している。そして、各カートリッジ13は、同色のトナーを収容したプロセスカートリッジ1にトナーを補給する。
 カートリッジ13によるトナーの補給動作(供給動作)は、画像形成装置100の装置本体100Bに設けられた残量検知部(不図示)が、プロセスカートリッジ1内のトナー残量不足を検知した際に行われる。カートリッジ13は、画像形成装置100の本体に設けられた装着ガイド(不図示)、位置決め部材(不図示)などの装着手段を介して、画像形成装置100に着脱可能になっている。
 また、トナーカートリッジ13とプロセスカートリッジ1とを区別して呼ぶ際に、両者の一方を第1のカートリッジ、他方を第2のカートリッジなどと呼ぶ場合もある。なお、プロセスカートリッジ1、カートリッジ13の詳細説明は後述する。
 画像形成装置100の本体内部には、第1~第4のカートリッジ13の下方に、第1~第4のトナー搬送装置14が各カートリッジ13に対応するように配置される。プロセスカートリッジ1の上方には、中間転写体としての中間転写ユニット19が設けられている。中間転写ユニット19は、一次転写部S1側を下方にして略水平に配置されている。各感光ドラム7に対向する中間転写ベルト18は、回転可能な無端状のベルトであり、複数の張架ローラに張架されている。中間転写ベルト18の内面には、一次転写部材として一次転写ローラ20が中間転写ベルト18を介して各感光ドラム7と一次転写部S1を形成する位置にそれぞれ配置されている。また、二次転写部材である二次転写ローラ21は、中間転写ベルト18に接触し、中間転写ベルト18を介して対向側のローラと二次転写部S2を形成している。さらに、左右方向(二次転写部S2と中間転写ベルトが張架される方向)において、二次転写部S2と反対側にクリーニングユニット4が配置される。
 中間転写ユニット19のさらに上方には、定着ユニット25が配置されている。定着ユニット25は、加熱ユニット26と、加熱ユニット26に圧接する加圧ローラ27と、で構成される。また、装置本体100Bの上面には、排出トレイ32が配設されており、排出トレイ32と中間転写ユニットの間に廃トナー回収容器24が配設されている。さらに、装置本体の最下部には記録材3を収容するための給紙トレイ2が配設されている。
 図2は画像形成装置に搭載されたトナー搬送装置14の概要構成を示している。なお、図2はトナー搬送装置14の内部構成を示すために一部形状を切り欠き表示している。また、図2では、後述するダクト230を省いている。供給部としてのトナー搬送装置14は、大きく分けて、上流側搬送部110と下流側搬送部120によって構成されている。
 上流側搬送部110の上面には供給口(受入口:不図示)が配置されている。トナーカートリッジ13から供給されるトナー(すなわち後述する図8の枠体開口52から排出されるトナー)が、供給口を通って、上流側搬送部110内部の貯蔵容器109にトナーが供給される。
 貯蔵容器109に供給されたトナーは、貯蔵容器109に覆われた上流側スクリュー105によって搬送される。上流側スクリュー105は、上流側駆動ギア103によって、回転駆動され、上流側スクリュー105は下流側搬送部120へ向けてトナーを搬送する。
 下流側搬送部120には、下流側壁面123が設けられており、下流側壁面123の内部には、下流側スクリュー124が配置されている。下流側搬送部120の最上流部は、上流側搬送部110の最下流部に接続されており、上流側搬送部110によって搬送されてきたトナーが、下流側スクリュー124によって搬送される。
 下流側スクリュー124は、下流側駆動ギア122によって回転駆動され、重力に対して逆方向にトナーを搬送する。下流側スクリュー124は、重力に対して逆方向に搬送されたトナーを、本体排出口121を通して図1に図示したプロセスカートリッジ1にトナーを補給するようになっている。
 詳細を説明すると本体排出口121から排出されたトナーは、後述する図5(b)に示したカートリッジとしてのプロセスカートリッジ1の現像ユニット6に設けられた受入口40を通して、現像ユニット6内に補給される。
 このように画像形成装置の装置本体は、トナーカートリッジ13から排出されたトナーを一旦、貯蔵容器109において受け入れた後、そのトナーを上流側スクリュー105や、下流側スクリュー124を使ってプロセスカートリッジ1に供給する。これによって、異なるカートリッジ13,1の間で、トナーが搬送される。
[画像形成プロセス]
 次に、画像形成装置100における画像形成動作について、図1及び図3を用いて説明する。画像形成時には、感光ドラム7は図3の矢印A方向に所定の速度で回転駆動される。中間転写ベルト18は、矢印Bの方向(感光ドラム7の回転に順方向)に回転駆動される。
 まず、感光ドラム7の表面が帯電ローラ8によって一様に帯電される。次に、スキャナユニット12から照射されたレーザー光によって感光ドラム7の表面が走査露光されることで、感光ドラム7上に画像情報に基づいた静電潜像が形成される。感光ドラム7上に形成された静電潜像は、現像ユニット6によってトナー像として現像される。このとき、現像ユニット6は画像形成装置100本体に設けられた現像加圧ユニット(不図示)によって加圧されている。そして、感光ドラム7上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ20によって中間転写ベルト18上に一次転写される。
 例えば、フルカラー画像の形成時には、第1~4の一次転写部である画像形成部S1Y~S1Kにおいて上述したプロセスが順次に行われることで、中間転写ベルト18上に各色のトナー像が順次に重ね合わされる。
 一方、給紙トレイ2に収容されている記録材3は、所定の制御タイミングで給送され、中間転写ベルト18の移動と同期して二次転写部S2へと搬送される。そして、記録材3を介して中間転写ベルト18に当接している二次転写ローラ21によって、中間転写ベルト18上の4色トナー像は一括して記録材3上に二次転写される。
 その後、トナー像が転写された記録材3は定着ユニット25に搬送される。定着ユニット25において記録材3が加熱・加圧されることで記録材3にトナー像が定着される。その後、トナー像が定着された記録材3が排出トレイ32に搬送されることで画像形成動作が完了する。
 また、一次転写工程後に感光ドラム7上に残留した一次転写残トナー(廃トナー)は、クリーニングブレード10によって除去される。二次転写工程後に中間転写ベルト18上に残留した二次転写残トナー(廃トナー)は、中間転写ベルトクリーニングユニット22によって除去される。クリーニングブレード10、及び、中間転写ベルトクリーニングユニット22によって除去された廃トナーは、装置本体に設けられる廃トナー搬送ユニット23によって搬送され、廃トナー回収容器24に蓄積される。なお、画像形成装置100は、所望の単独またはいくつか(全てではない)の画像形成部のみを用いて、単色またはマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。
[プロセスカートリッジ]
 次に、本実施の形態に係る画像形成装置100の本体に装着されるプロセスカートリッジ1の全体構成について図3乃至図5(b)を用いて説明する。図3は、本実施の形態に係るプロセスカートリッジ1の断面図である。図4は、プロセスカートリッジ装着方向における上流側から見たときのプロセスカートリッジ1の斜視図である。図5(a)(b)は、プロセスカートリッジ装着方向における下流側から見たときのプロセスカートリッジ1の斜視図である。
 プロセスカートリッジ1は、クリーニングユニット4と現像ユニット6から形成される。クリーニングユニット4と現像ユニット6は回転支持ピン30を中心として、揺動可能に結合される。
 クリーニングユニット4は、クリーニングユニット4内の各種部材を支持するクリーニング枠体5を有する。また、クリーニングユニット4内には、感光ドラム7、帯電ローラ8、クリーニングブレード10の他に、感光ドラム7の回転軸線方向に平行な方向に延びる廃トナー搬送スクリュー15を有する。クリーニング枠体5には、クリーニング軸受33が、クリーニングユニット4の長手両端にそれぞれ配設されており、これらのクリーニング軸受33によって感光ドラム7が回転可能に支持される。プロセスカートリッジ装着方向上流側のクリーニング軸受33には感光ドラム7から廃トナー搬送スクリュー15に駆動を伝達するためのクリーニングギア列31を備えている。
 クリーニングユニット4に設けられる帯電ローラ8は、感光ドラム7に向かって、両端に配置された帯電ローラ加圧ばね36で矢印C方向に付勢されている。帯電ローラ8は感光ドラム7に対して従動するように設けられ、感光ドラム7が画像形成時に矢印A方向に回転駆動されると、矢印Dの方向(感光ドラム7の回転に順方向)に回転する。
 クリーニングユニット4に設けられるクリーニングブレード10は、一次転写後に感光ドラム7の表面に残った転写残トナー(廃トナー)を除去するための弾性部材10aと、弾性部材10aを支持するための支持部材10bとから構成されている。クリーニングブレード10によって感光ドラム7の表面から除去された廃トナーは、クリーニングブレード10とクリーニング枠体5により形成される廃トナー収容室9に収容される。廃トナー収容室9に収容された廃トナーは、廃トナー収容室9内に設置される廃トナー搬送スクリュー15によって画像形成装置100の後方(プロセスカートリッジ1の着脱方向下流側)に向かって搬送される。搬送された廃トナーは、廃トナー排出部35から排出され、画像形成装置100の本体に設けられた廃トナー搬送ユニット23(図1参照)へと受け渡される。
 現像ユニット6は、現像ユニット6内の各種部材を支持する現像枠体16を有する。現像枠体16は、現像ローラ11と供給ローラ17とが内部に設けられる現像室16aと、トナーが収容され、撹拌部材29が内部に設けられるトナー収納室16bとに分けられる。
 現像室16aには、現像ローラ11、供給ローラ17、現像ブレード28が設けられている。現像ローラ11は、トナーを担持しており、画像形成時は矢印E方向に回転し、感光ドラム7と接触することで感光ドラム7にトナーを搬送する。また、現像ローラ11は、その長手方向(回転軸線方向)の両端部において現像軸受ユニット34によって回転可能に現像枠体16に支持されている。供給ローラ17は現像ローラ11と接触しつつ回転可能に現像軸受ユニット34によって回転可能に現像枠体16に支持されており、画像形成時は矢印F方向に回転する。さらに、現像ローラ11上に形成されるトナー層の厚みを規制する、層厚規制部材としての現像ブレード28が、現像ローラ11の表面に当接するように配置されている。
 トナー収納室16bには、収納されたトナーTを撹拌するとともに、現像室連通口16cを介して供給ローラ17へトナーを搬送するための撹拌部材29が設けられている。撹拌部材29は、現像ローラ11の回転軸線方向に平行な回転軸29aと、可撓性を有するシートである撹拌シート29bとを有する。撹拌シート29bの一端が回転軸29aに取り付けられ、撹拌シート29bの他端が自由端となっており、回転軸29aが回転して撹拌シート29bが矢印G方向に回転することで、撹拌シート29bによってトナーが撹拌される。
 現像ユニット6は、現像室16aとトナー収納室16bとを連通する現像室連通口16cを有する。本実施の形態では、現像ユニット6が通常使用される姿勢(使用時の姿勢)において、現像室16aは、トナー収納室16bの上方に位置している。撹拌部材29によって汲み上げられたトナー収納室16b内のトナーは、現像室連通口16cを通って現像室16aに供給される。
 さらに、現像ユニット6には、カートリッジ1の挿入方向における下流の一端に受入口40が設けられる。受入口40の上部には、受入口シール部材45と、前後方向に移動可能な受入口シャッタ41が配置されている。受入口40は、プロセスカートリッジ1が画像形成装置100の本体に装着されていない場合は受入口シャッタ41によって閉じられている。受入口シャッタ41は、プロセスカートリッジ1の着脱動作に連動し、画像形成装置100の本体に付勢されて開く構成となっている。
 現像ユニット6には、受入口40に連通する受入搬送路42が設けられ、受入搬送路42の内部には受入搬送スクリュー43が配置されている。さらに、現像ユニット6の長手中央付近にはトナー収納室16bへトナーを供給するための収納室連通口44が設けられ、収納室連通口44は、受入搬送路42とトナー収納室16bを連通している。受入搬送スクリュー43は、現像ローラ11や供給ローラ17の回転軸線方向と平行に延びており、受入口40から受け入れたトナーを、収納室連通口44を介してトナー収納室16bに搬送する。
 なお本実施の形態では、1つのプロセスカートリッジ1が、感光ドラム7と現像ローラ11の両方を有していたが、必ずしもこのような構成に限られるわけではない。例えば、感光ドラム7を有するクリーニングユニット4と、現像ローラ11を有する現像ユニット6と、が連結されておらず、それぞれ別のカートリッジである場合もある。この場合はクリーニングユニット4によるカートリッジをドラムカートリッジ、現像ユニット6によるカートリッジを現像カートリッジ、などと呼ぶ場合がある。この場合、カートリッジ13からトナーが供給されるのは現像ユニット6の現像カートリッジとなる。
[トナーカートリッジ]
 次に、本実施の形態に係る画像形成装置100に装着されるトナーカートリッジ13の全体構成について図6乃至図8を用いて説明する。図6は、トナーカートリッジ13を示す斜視図である。図7は、トナーカートリッジ13を示す分解斜視図である。図8は、トナーカートリッジ13のトナー排出室57を示す断面図である。
 トナーカートリッジ13は、その内部空間51にトナー(現像剤)を収容しており、トナーを画像形成装置100の装置本体100Bに供給(補給)するために、装置本体100Bに装着される。
 なお、トナーカートリッジ13を説明する際に、特に断りがないときには、トナーカートリッジ13が通常の姿勢、すなわち装置本体内部に装着される際の姿勢をとることを前提としつつ、以下のように方向(X1,X2,Y1,Y2,Z1,Z2)を定義する。
 上下方向をY軸で示す。矢印Y1で示されるのは、上方向であり、矢印Y2で示されるのは下方向である。トナーカートリッジ13のY1方向の端に設けられた面を天面(上面)と呼び、Y2方向の端に設けられた面を底面(底部、下部、下端)と呼ぶ。トナーカートリッジ13の天面は上(Y1方向)を向いており、底面は下(Y2方向)を向いている。Y1方向、Y2方向を総称して上下方向、高さ方向、鉛直方向、重力方向、あるいはY方向、Y軸方向と呼ぶ場合がある。
 前後方向をZ軸で示す。トナーカートリッジ13を画像形成装置100の本体に装着する際の装着方向において上流に向かう方向を矢印Z1で示し、装着方向の下流側に向かう方向をZ2方向とする。便宜上、Z1方向を前、Z2方向を後ろとする。つまり、トナーカートリッジ13のZ1方向の端に設けられた面をトナーカートリッジ13の前面(前部、前端)と呼び、Z2方向の端に設けられた面を後面(背面、後端、後部)と呼ぶ。
 トナーカートリッジ13の前面は前(Z1方向)を向いており、後面は後ろ(Z2方向)を向いている。トナーカートリッジ13は、前面から後面までの広がり(Z軸方向の広がり)を長手方向とする。Z1方向、Z2方向を総称して、前後方向、長手方向、縦方向、あるいはZ方向、Z軸方向と呼ぶ場合がある。
 更に左右方向をX軸で示す。便宜上、トナーカートリッジ13を画像形成装置100の本体に装着する際の装着方向(すなわちZ2方向)に沿って見た時に左になる方向を矢印X1で示し、右になる方向を矢印X2で示す。トナーカートリッジ13のX1方向の端に設けられた面を左側面(左面、左端、左部)とよび、X2方向の端に設けられた面を右側面(右面、右部、右端)と呼ぶ。トナーカートリッジ13の左側面は左方向(X1方向)に面し、右側面は右方向(X2方向)に面している。トナーカートリッジ13は、左側面から右側面へ向かう方向(すなわちX軸の広がり)を短手方向とする。X1方向、X2方向を総称して、左右方向、短手方向、横方向、X方向、X軸方向、などと呼ぶことがある。
 つまり、トナーカートリッジ13の前面と後面の距離は、右側面と左側面の距離よりも長く、また、上面と底面の距離よりも長い。また、右側面と左側面の距離は、上面と底面の距離の距離よりも短い。ただしこのような構成に限られるわけではない。例えば、トナーカートリッジ13の右側面と左側面の距離を一番長くしてもよいし、あるいは、上面と底面の距離を一番長くしてもよい。上面と底面の距離を一番短くしてもよい。
 X軸、Y軸、Z軸は互いに垂直な関係である。たとえばX軸は、Y軸に対して垂直であり、かつ、Z軸に対しても垂直である。また、X軸に垂直な平面をYZ平面、Y軸に垂直な平面をZX平面、Z軸に垂直な平面をXY平面と呼ぶことがある。例えば、ZX平面は、水平面である。X方向、Z方向は、水平面であるZX平面に沿った方向であり、すなわち水平方向である。
 なお、本実施の形態においては、黒以外のイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の色のトナーが収容される第1~第3のカートリッジ(13Y、13M、13C)を例に用いて説明を行う。
 ブラック(K)のトナーが収容される第4のカートリッジ(13K)は第1~第3のカートリッジ(13Y、13M、13C)と比べてトナー容量が大きいのみの構成でありその他には実質的な違いがない。したがって、第4のトナーカートリッジ13Kの説明は省略する。
 トナーカートリッジ13によって画像形成装置100の装置本体に補給されたトナーは、上記したようにトナー搬送装置14(図2参照)によってプロセスカートリッジ1に補給される。つまりトナーカートリッジ13は、プロセスカートリッジ1に供給(補給)するためのトナーを収容している。
 図6乃至図8に示すように、本実施の形態のトナーカートリッジ13(13Y、13M、13C)は、ケーシングとしての補給枠体50を有する。補給枠体50は、容器部分50aと蓋部分50bを有していて、容器部分50aに蓋部分50bを取り付けることで構成される。また容器部分50aと蓋部分50bによって、補給枠体50の内側に内部空間51を形成している。蓋部分50bは、トナーカートリッジ13のY1方向の端部に位置し、トナーカートリッジ13並びに補給枠体50の天面を形成する。
 補給枠体50はその内部空間51の中に仕切り部材155を配置させている。この仕切り部材155によって、内部空間51がさらに複数の領域に仕分けられている。つまり、図7及び図8に示すように、内部空間51は、仕切り部材155によって、トナー収容室49、連通路48、トナー排出室57という複数の部屋に分かれている。トナー収容室49はトナーを収容するための部屋(収容室)である。トナー排出室57は後述の枠体開口52を有し、枠体開口52を介してトナーカートリッジ13の外部に連通している部屋である。連通路48は、トナー収容室49とトナー排出室57とを連通させているトナーの経路である。仕切り部材155を補給枠体50の一部とみなすこともできるし、実際に仕切り部材155を補給枠体50と一体的に形成することもできる。なお、補給枠体50の内部空間51が上記のように区分けされるのはあくまで一例であって、必用に応じて適宜レイアウトを変更することが可能である。
 また、補給枠体50のZ2方向側の端部(後端、後面)には、駆動入力ギア59、ファン入力ギア260、スクリューギア164及び加速機構161からなる駆動列160や、ファン158などが取り付けられている。駆動列160やファン158は、サイドカバー162によってカバーされており、サイドカバー162は、補給枠体50に取り付けられている。特にファン入力ギア260、加速機構161及びファン158については、このサイドカバー162と補給枠体50によってZ1方向とZ2方向への移動が規制されている。
 補給枠体50には、攪拌部材53と、スクリュー54と、が回転可能に支持されている。攪拌部材53及びスクリュー54は、Z方向に延びる互いに平行な軸を中心に回転可能であり、スクリュー54は、攪拌部材53よりもX2方向において下流側に配置されている。攪拌部材53は、トナー収容室49内に配置されており、回転軸53aと、一端が回転軸53aに取り付けられ、他端が自由端となっている不図示の攪拌シートと、を有している。攪拌部材53は、回転することで攪拌シートによりトナー収容室49内のトナーを攪拌し、トナーをスクリュー54へと送る。
 トナー収容室49の内部には、攪拌部材53とスクリュー54との間に配置される壁50a1が設けられており、壁50a1は、トナー収容室49の床面から上方に突出している。壁50a1は、スクリュー54に近接して配置されており、スクリュー54の軸線方向(Z方向)、すなわちトナー搬送方向に沿って延びている。この壁50a1と、トナー収容室49の側面によって挟まれることによって、搬送部としてのスクリュー54はその周囲のトナーを安定的に搬送できる。また、壁50a1と補給枠体50の蓋部分50bとの間には、空間が空いている。このため、攪拌部材53は、壁50a1と蓋部分50bとの間の空間を通してトナーをスクリュー54に送ることができる。
 連通路48は、トナー収容室49と後述するトナー排出室57を連通する空間、開口であり、トナーがその内部を移動する通路である。連通路48は、仕切り部材155と補給枠体50とで形成される。連通路48内にはスクリュー54の少なくとも一部が配置されている。スクリュー54は、その一部がトナー収容室49に露出されており、回転することでトナー収容室49のトナーをスクリュー54の回転軸線方向に沿って搬送をする。
 連通路48は、スクリュー54によるトナー搬送方向に沿って延びていて、トンネル形状を有する。また仕切り部材155が、スクリュー54の一部を覆うことによって、連通路48の内部にスクリュー54を配置させている。連通路48のトンネル形状は、スクリュー54の外形に対応して形成されている。つまり連通路48は、スクリュー54によって搬送されるトナーをすり切って定量搬送する役割をもっている。
 スクリュー54によって搬送されるトナーの一部は、連通路48の内部に進入してトナー排出室57まで移動することができるが、残りのトナーは連通路48に入ることができず、トナー収容室49に残される。連通路48が形成するトンネルの開口の大きさと、スクリュー54の大きさの比率を適当に設定することによって連通路48の内部に進入するトナーの量を適当に決めることができる。つまり、スクリュー54が連通路48の内部を通ることによって、所望の量のトナーだけをトナー排出室57に供給することができる。
 スクリュー54は、トナーカートリッジ13の前面(前端)から後面(後端)に向かう方向(Z2方向)にトナーを搬送する。つまり本実施の形態においてスクリュー54の長手方向、すなわちスクリュー54のトナー搬送方向は、トナーカートリッジ13の長手方向(Z方向、前後方向)と同じである。
 トナー排出室57は、図8に示すように、仕切り部材155と補給枠体50とで形成される空間であり、スクリュー54がトナーを搬送するトナー搬送方向において、連通路48よりも下流に配置されている。
 トナー排出室57の近傍、すなわち補給枠体50の後面(Z2方向の端部)の近傍には、スクリュー54が回転するための回転力を受けるギア部材としてのスクリューギア164が配置されている。またトナー排出室57は、トナー(現像剤)を補給枠体50の内部空間51から外部へ排出するための枠体開口52を有する。枠体開口52は、補給枠体50の内外を連通し、トナーをトナーカートリッジ13の外部に排出可能に構成された開口(トナー排出口)である。
 枠体開口52は、トナーカートリッジ13の底面(すなわち補給枠体50の底面50d)に形成されていて、トナーカートリッジ13の下方に開口している。つまり、枠体開口52からトナーは下方に排出される。なお、スクリュー54のトナー搬送方向において枠体開口52は、トナーカートリッジ13の下流側に配置される。つまり、枠体開口52とトナーカートリッジ13の前面(Z1方向の端部)の距離よりも、枠体開口52とトナーカートリッジ13の後面(Z2方向の端部)の距離の方が短い。
 トナーカートリッジ13の後面(矢印Z2方向の端部)の近傍にはファン(送風部、送風機、ブロワ、気流発生機構)158が配置されている。ファン158は、回転することでファン158の周囲の気体、すなわち空気を送ることができる。ファン158によって送られる空気は、ダクト163によって補給枠体50のトナー排出室57に送られトナーを搬送するために用いられる。ファン158とトナー排出室57は、ダクト163によって連通しており、トナー排出室57を構成する補給枠体50の側面には、ダクト163が接続される接続孔部57aが形成されている。ダクト163は、パイプ状の円筒部材であり、気体の流路(通風路、空気搬送路)を構成する。
 ファン158は、後述するファン入力ギア260から加速機構161を介して駆動力が入力されることで、回転することができる。これによりファン158は、トナー排出室57に空気を送ることができる。
[ファン及びスクリューを回転させるための駆動列]
 次に図9乃至図11(b)を用いて、ファン158及びスクリュー54を回転させるための駆動列160について説明する。図9は、トナーカートリッジ13の後方端部を上方から視た斜視図である。図9においては、回転駆動の伝達経路を示すために、サイドカバー162を後方にずらした状態で表している。図10(a)は、駆動列160を示す正面図であり、図10(b)は、駆動列160を示す斜視図である。図11(a)は、加速機構161を示す斜視図であり、図11(b)は、加速機構161を示す他の斜視図である。
 図9乃至図10(b)に示すように、トナーカートリッジ13の後方側、すなわち後面近傍には駆動列160が配置される。本実施の形態の駆動伝達部としての駆動列160には、駆動入力ギア59と、ファン入力ギア260と、加速機構161と、スクリューギア164と、が含まれている。駆動入力ギア59は、駆動受け部59aと、ギア部59bと、を有する。ファン入力ギア260は、大ギア部260aと、小ギア部260bと、を有する。駆動入力ギア59、ファン入力ギア260、加速機構161の各ギア及びスクリューギア164の軸線の方向は、Z軸に平行である。
 駆動入力ギア59は、駆動列160を介して、ファン158やスクリュー54に作動的に接続されている。ファン158やスクリュー54は、駆動入力ギア59の回転に応じて作動するように構成されている。駆動入力ギア59は、駆動受け部59aに入力された駆動力を、駆動列160を介してファン158やスクリュー54に向けて伝達可能である。
 サイドカバー162は、ファン158を覆い、ファン158を保護するためのカバー部材であり、トナーカートリッジ13のZ2方向の端部に位置し、トナーカートリッジ13の後面(後端)を形成する。なおサイドカバー162も補給枠体50と共にトナーカートリッジ13の枠体(ケーシング)の一部とみなすことがある。この場合、補給枠体50を特に枠体本体(ケーシング本体)などと呼ぶこともある。ファン158は、加速機構161から出力された駆動力によって回転する。
 回転駆動の伝達経路について説明する。図10(b)に示すように、画像形成装置100の本体に設けられた駆動出力部材(本体側のカップリング部材)100aからトナーカートリッジ13に回転駆動が入力される。つまり駆動出力部材100aに、カートリッジに設けられた駆動入力ギア59の駆動受け部(カップリング部)59aが連結することによって、駆動力受け部59aが回転力(駆動力)を受け取る。その結果、駆動入力ギア59が回転し、駆動入力ギア59からトナーカートリッジ13の各部材に駆動力が伝達される。
 なお、トナーカートリッジ13が画像形成装置100に装着される際には、図9に示すサイドカバー162の第1の係合部71及び第2の係合部72が、画像形成装置100の不図示の被係合部に係合する。これによって、画像形成装置100の内部においてカートリッジ13の位置が決まるようになっている。
 また、サイドカバー162には、記憶素子70が配置されており、記憶素子70は、トナーカートリッジ13に関する情報を記憶する素子である。情報の例としては、トナーカートリッジ13の駆動状況や、トナーカートリッジ13の内部に収容されたトナーの色などが考えられる。本実施の形態では、記憶素子70はICチップであり、その表面に画像形成装置100の本体に設けられた不図示の接点と接触して電気的に接続するための導電性の接点を有している。トナーカートリッジ13が画像形成装置100に装着されると、記憶素子70が画像形成装置100に設けられた接点と電気的に接続される。
 ファン158の回転軸線に沿って見た時、第1の係合部と第1の係合部を通る直線に対して、ファン158の回転軸線と、記憶素子70とは、互いに反対側に位置する。ファン158の回転によって生じる振動が、記憶素子70に伝わるのを抑えるため、ファン158と記憶素子70を遠ざけることを意図している。
 駆動入力ギア59は、図7に示されるように、攪拌部材53の回転軸53aに連結されており、駆動入力ギア59が回転することで、攪拌部材53が回転する。駆動入力ギア59のギア部59bは、図9に示すように、ファン入力ギア260の大ギア部260aに噛合しており、ファン入力ギア260へと回転駆動を伝達する。更に、ファン入力ギア260は、大ギア部260a及び小ギア部260bから構成される段ギアであり、小ギア部260bは、大ギア部260aと一体に回転する。小ギア部260bは、加速機構161に駆動連結されており、大ギア部260aは、スクリューギア164に噛合している。スクリューギア164には、スクリュー54(図8参照)が連結されており、スクリューギア164からスクリュー54に伝達された回転駆動により、スクリュー54が駆動される。
 このように、駆動入力ギア59は、トナーカートリッジ13の外部(すなわち画像形成装置100の本体)から駆動力(回転力)が入力される駆動入力部材(駆動受け部材、回転力受け部材)である。別の言い方をすると、駆動入力ギア59は、駆動出力部材(本体側のカップリング部材)100aとカップリングし得るように構成されたトナーカートリッジ13側のカップリング部材である。
 また、駆動入力ギア59は、カートリッジの各部材に駆動力を伝達するための駆動伝達部材(ギア部材)を兼ねてもいる。つまり駆動入力ギア59は、駆動力が入力される駆動力受け部(カップリング部)59aと、トナーカートリッジ13の別の部材へ駆動力を出力するためのギア部59bの両方を備えている。ギア部59bは、駆動入力ギア59の外周面に配置されている。
 駆動入力ギア59に入力された回転力(駆動力)は、スクリュー54と攪拌部材53を駆動させるだけでなく、ファン158を駆動させるためにも用いられる。次に、ファン入力ギア260が受けた駆動力を、加速してファン158へ出力するための加速機構161の構成について説明する。
 加速機構161は、図11(a)(b)に示すように、キャリアユニット79と、太陽ギアユニット96と、リングギア99と、を有している。キャリアユニット79は、ファン入力ギア260の小ギア部260bから駆動力が入力される入力要素である。太陽ギアユニット96は、キャリアユニット79から伝達された駆動力をファン158に出力する出力要素である。リングギア99は、回転規制された固定要素である。
 リングギア99は、略円筒形状に構成されており、内周面に内歯車99aが形成されている。また、リングギア99は、その外周面から径方向外側に突出するフランジ部99b,99cを有しており、フランジ部99b,99cは、補給枠体50の側面に固定されている。すなわち、リングギア99は、補給枠体50に対して回転不能に固定されている。
 なお、フランジ部99b,99cの補給枠体50への固定方法は、接着やビス留め等のどのようなものであってもよい。また、リングギア99は、補給枠体50に対して固定されていなくても、リングギア99が回転しないように規制されていればよい。例えば、リングギア99は、補給枠体50とサイドカバー162との間で挟まれた状態で、補給枠体50又はサイドカバー162に設けられた不図示のストッパ部がフランジ部99b,99cに当接することで、回転規制されていてもよい。
 キャリアユニット79は、第1ユニット80と、第2ユニット90Aと、第3ユニット90Bと、を有している。第1ユニット80は、キャリア81と、遊星ギア82,83,84,85と、を有している。キャリア81は、ファン入力ギア260の小ギア部260b(図10(a)参照)がスプライン係合する被係合部81aと、キャリア81の被係合部81aとは反対側の側面に形成された軸部81b,81c,81d,81eと、を有する。軸部81b,81c,81d,81eには、遊星ギア82,83,84,85が回転可能に支持されている。遊星ギア82,83,84,85は、リングギア99の内歯車99aと、第2ユニット90Aの入力ギア95Aと、に噛合している。
 第2ユニット90Aは、キャリア91Aと、遊星ギア92A,93A,94A,95Aと、入力ギア95Aと、を有している。入力ギア95Aは、キャリア91Aに対して固定されている。すなわち、入力ギア95Aとキャリア91Aは、一体に回転する。遊星ギア92A,92A,93A,94Aは、キャリア91Aに設けられた4つの軸部にそれぞれ回転可能に支持されており、リングギア99の内歯車99aと、第3ユニット90Bの入力ギア95Bと、に噛合している。
 第3ユニット90Bは、第2ユニット90Aと同様の構成であるので詳しい説明は省略するが、キャリア91Bと、遊星ギア92B,93B,94B,95Bと、入力ギア95Bと、を有している。
 太陽ギアユニット96は、出力部材97と、出力部材97の軸部97aに固定された太陽ギア98と、を有している。出力部材97は、Z方向において軸部97aとは反対側に突出する出力軸97bを有しており、出力軸97bは、ファン158の羽根車158bに駆動力を出力する。
 ファン入力ギア260の小ギア部260bから第1ユニット80のキャリア81に駆動力が入力されると、キャリア81が回転しリングギア99が固定されているため、遊星ギア82,83,84,85は、公転及び自転する。なお、以下では、遊星ギアが羽根車158bの回転軸線ZZを中心に周方向移動することを公転と称し、遊星ギアが自身の支持軸を中心に回転することを自転と称する。また、回転軸線ZZは、Z方向に平行である。
 遊星ギア82,83,84,85の回転は、第2ユニット90Aの入力ギア95Aに伝達される。このように、キャリア81に入力された回転は、遊星ギア82,83,84,85によって加速されて、第2ユニット90Aの入力ギア95Aに出力される。すなわち、入力ギア95Aは、遊星ギア82,83,84,85に対して、駆動力が出力される太陽ギアとして機能する。
 同様にして、入力ギア95Aと一体に回転するキャリア91Aの回転は、遊星ギア92A,93A,94A,95Aによって加速されて、第3ユニット90Bの入力ギア95Bに出力される。また、入力ギア95Bと一体に回転するキャリア91Bの回転は、遊星ギア92B,93B,94B,95Bによって加速されて、太陽ギアユニット96の太陽ギア98に出力される。
 太陽ギア98が回転することによって、出力部材97の出力軸97bも回転する。出力軸97bは、断面D字状に形成されており、出力軸97bにファン158の羽根車158bが固定されている。このため、出力軸97bと一体に羽根車158bが回転する。以上のように、加速機構161は、ファン入力ギア260の小ギア部260bから入力された回転を加速して、羽根車158bに出力する。本実施の形態では、例えば、トナーカートリッジ13の外部から駆動力をうける駆動入力ギア59の回転速度が89.5[rpm]なのに対して、羽根車158bの回転速度は、約5000[rpm]となる。羽根車158bの回転速度は、駆動入力ギア59の回転速度に対して高速にすることが望ましい。羽根車158bの回転速度は、駆動入力ギア59の回転速度に対して10倍以上にするのが望ましく、より望ましくは20倍以上であり、より望ましくは40倍以上である。本実施の形態では50倍以上となるようにした。なお、駆動入力ギア59を回転させる負荷や、羽根車158b等の耐久性を鑑み、羽根車158bの回転速度は駆動入力ギア59の500倍以下となるようにした。ここでの回転速度は単位時間あたりにおける物体の回転数を用いて定義される。前述した[rpm]は、物体が一分間に回転する回数である。
 加速機構(加速部、変速部)161は、いわゆる遊星歯車機構によって構成されており、小型で大きな変速(加速)比を得ることができる。なお、本実施の形態では、加速機構161に遊星歯車機構を適用したが、これに限定されない。例えば、波動歯車装置等の他の変速機構を適用してもよい。
 なお、スクリューギア164は、ファン入力ギア260の大ギア部260aよりも歯数が少なく、スクリューギア164の回転速度は、ファン入力ギア260の回転速度よりも速く且つ羽根車158bの回転速度より遅くなるように設定されている。
[空気の流れ]
 次に、ファン158によって送られる空気の流れについて図11(a)乃至図12(b)を用いて説明する。図11(a)(b)に示すように、ファン158は、ファンケース158aと、羽根車158bと、を有しており、羽根車158bは、ファンケース158aに回転可能に支持されている。ファンケース158aには、吸気口158cと、排気口158dと、が形成されており、排気口158dには、ダクト163(図9参照)が接続されている。加速機構161の出力軸97bから駆動力を受けて羽根車158bが回転すると、ファン158は、吸気口158cから空気を吸って、排気口158dから排気する。
 図12(a)(b)に示すように、ファン158の排気口158dから排気された空気は、ダクト163を通って、接続孔部57aからトナー排出室57に送られる。接続孔部57aのトナー排出室57側には、通気フィルター164が配置されており、通気フィルター164は、空気は通すがトナーは通さないような通気性を有している。このため、トナー排出室57からダクト163へとトナーが逆流することを抑制できる。通気フィルター164を通ってトナー排出室57に送られた空気は、スクリュー54によって搬送されたトナーと共に枠体開口52から排出される。したがって枠体開口52は、トナーを排出するための開口(トナー排出口)であると同時に、空気をトナーカートリッジ13の外部に排出するための開口(排気口)でもある。
[スライドシャッタ]
 次に、補給枠体50の底面50dに取り付けられたスライドシャッタ141について、図8及び図13乃至図14(b)を用いて説明する。スライドシャッタ141は、空気の通路を周期的に遮蔽することによって、ファン158によって生じた気流を周期的に遮断するシャッタ部材(遮蔽部材、気流遮蔽部材、バルブ)である。図8及び図13乃至図14(b)に示すように、補給枠体50の底面50dには、スライドシャッタ141を支持するシャッタ支持部50m1,50m2と、ばね支持部50m3と、が形成されている。これらシャッタ支持部50m1,50m2及び支持部50m3は、一体に形成されている。
 シャッタ支持部50m1,50m2は、スライドシャッタ141をZ方向にスライド可能に支持すると共に、補給枠体50の底面50dとの間でスライドシャッタ141を挟み込むことで、スライドシャッタ141のY方向の位置を位置決めしている。遮蔽部材としてのスライドシャッタ141は、突き当て部141aと、斜面141bと、トナー排出口141cと、を有している。突き当て部141aは、スクリューギア164の平面部164aに対向しており、斜面141bは、X方向及びZ方向に対して傾斜している。トナー排出口141cは、Y方向に貫通する貫通孔(開口)である。
 シャッタ支持部50m1,50m2に支持されたスライドシャッタ141と、ばね支持部50m3との間には、第1付勢部としてのシャッタばね(弾性部材)142が配置されている。本実施の形態では、シャッタばね142は、弾性を有する板バネから構成されているが、コイルばねや皿ばね等の他のばねや、ゴム等の他の弾性部材を適用してもよい。
 スライドシャッタ141は、シャッタばね142によって矢印Z2方向に付勢されており、スライドシャッタ141の突き当て部141aがスクリューギア164の平面部164aに突き当たっている。これにより、スライドシャッタ141は、遮蔽位置に位置決めされている。スライドシャッタ141のY1方向下流側の面には、シャッタシール143が接着されている。シャッタシール143は、弾性を有する略板形状のシール部材であり、トナー排出口143aを有している。シャッタシール143は、トナー排出口143aがスライドシャッタ141のトナー排出口141cと重ね合わせられるように、スライドシャッタ141に取り付けられている。スライドシャッタ141は、枠体開口52から排出されるトナーの排出方向(Y2方向)において、枠体開口52の下流に配置されている。
 スライドシャッタ141及びシャッタシール143は、図14(a)に示すように、スライドシャッタ141が遮蔽位置に位置する際には枠体開口52を遮蔽する。このため、枠体開口52からトナー及び空気は排出されない。なお、トナーカートリッジ13が画像形成装置100の装置本体100Bに装着されていない状態では、スライドシャッタ141は、シャッタばね142の付勢力により遮蔽位置に位置している。このため、トナーカートリッジ13が単品の状態では、枠体開口52からトナーが排出されることがない。
 スクリューギア164には、図14(b)に示すように、カム164bが設けられており、カム部としてのカム164bは、平面部164aからZ1方向、すなわちスライドシャッタ141側に突出している。また、カム164bは、スクリューギア164の回転軸を中心に周方向に延びており、該周方向及びZ方向に対して傾斜する斜面164cを有している。
 スクリューギア164の回転に伴ってカム164bが回転すると、カム164bの斜面164cが、遮蔽位置に位置するスライドシャッタ141の斜面141bに当接する。そして、カム164bが更に回転すると、スライドシャッタ141は、斜面141bがカム164bの斜面164cによって押圧されることで、シャッタばね142の付勢力に抗して、Z1方向にスライド移動する。
 図14(b)に示すように、スライドシャッタ141の突き当て部141aがカム164bに突き当たった状態で、スライドシャッタ141は開放位置に位置する。すなわち、スライドシャッタ141は、スクリューギア164のカム164bに押圧されることによって、遮蔽位置と開放位置との間で移動する。スライドシャッタ141が開放位置に位置すると、スライドシャッタ141のトナー排出口141cと、補給枠体50の枠体開口52と、が重なる。すなわち、枠体開口52が開放され、枠体開口52からトナー及び空気が排出される。言い換えれば、枠体開口52は、ファン158によって補給枠体50へ送られた空気の通路であり、スライドシャッタ141によって遮蔽又は開放される。
 カム164bが更に回転して、カム164bがスライドシャッタ141の突き当て部141aから離間すると、スライドシャッタ141は、シャッタばね142の付勢力によって遮蔽位置へ移動する。このように、スライドシャッタ141は、スクリューギア164の回転に伴って遮蔽位置と開放位置との間での移動を繰り返す。その結果、枠体開口52は、スライドシャッタ141によって周期的に開閉され、遮蔽状態と開放状態とを繰り返す。
 前述ファン158やスクリュー54と同様に、スライドシャッタ141も、駆動入力ギア59と作動的に接続されている。つまりスライドシャッタ141は、駆動入力ギア59の回転に応じて作動され、枠体開口52の開閉を繰り返すようにスライド移動する。すなわちスライドシャッタ141は、遮蔽位置と開放位置の間を往復運動する。スライドシャッタ141は、スクリューギア164等の駆動伝達部160を介して、駆動入力ギア59から駆動力を受けている。スクリューギア164のカム164bは、スクリューギア164の回転運動をスライドシャッタ141の往復運動に変換するための駆動変換部(駆動変換機構)である。別の言い方をすると、カム164bは、駆動入力ギア59からスライドシャッタ141に向かって伝達される回転力を、シャッタ141を駆動させるための駆動力(並進力)に変換しシャッタ141を移動させている。
 カム164bは、回転運動を変換するための駆動変換部の一例であり、駆動入力ギア59から伝達された回転力を使ってスライドシャッタ141を動かすための駆動変換部として、クランク、リンクなど既知の機械要素を適宜利用することができる。
[第1の実施の形態の作用]
 上述したように、トナーカートリッジ13が画像形成装置100の駆動出力部材100a(図10(b)参照)から駆動が入力されている状態では、ファン158及びダクト163によって、トナー排出室57には常に空気が送られ続ける。一方で、トナー排出室57の枠体開口52は、遮蔽位置と開放位置との間で移動するスライドシャッタ141によって周期的に開閉される。
 これに伴ってトナー排出室57の内圧(内部の気圧)が周期的に変動し、トナーカートリッジ13の外部の気圧とトナー排出室57の内部の気圧の間に差が生じる。スライドシャッタ141によって枠体開口52が遮蔽されている状態では、ファン158によってトナー排出室57に空気が送られることで、トナー排出室57の内圧が正圧、すなわちトナーカートリッジ13の外部の気圧よりも高くなる。
 その後、スライドシャッタ141が遮蔽位置から開放位置に移動すると、枠体開口52が開放されるため、トナー排出室57の内圧が下がるように枠体開口52から圧縮空気が排出される。この時、トナー排出室57内のトナーが圧縮空気と共に勢いよく枠体開口52から排出されるため、画像形成装置100の装置本体100Bの内部にトナーを良好に排出することができる。
 トナーが空気とともに搬送される構成では、狭い通路内でトナーを搬送させたり、枠体開口52から排出されたトナーを空気の流れに乗せて遠くに移動させたりしやすい。これは、トナーカートリッジ13から排出されたトナーの搬送効率を上げるうえで好適である。また、枠体開口52を小さくしてもトナーを排出できるようになるので、トナーが意図せずに枠体開口52からカートリッジ13の外部に飛散することを抑えることができる。
 特にスライドシャッタ141が空気の流れを周期的に遮断することで、トナーカートリッジ13の枠体開口52から空気が断続的に排出される。空気が周期的、断続的に排出されることによって、枠体開口52からトナーかアートリッジ13の外部に排出されたトナーの流動性も高められる。排出されたトナーが装置本体B内部の経路で詰まることなどが抑制され、トナーのより円滑な搬送を達成するができる。
 本実施の形態では、ファン158及びスライドシャッタ141の駆動によって、トナー排出室57の内部の気圧が周期的に変動することによって、トナーを攪拌することができる。特に、本実施の形態では、枠体開口52がスライドシャッタ141によって開閉されることで、枠体開口52付近での圧力が大きく変動する。このため枠体開口52の近傍のトナーを攪拌しやすく、トナーの流動性を高めて効率的に搬送するうえで好適である。
 ファン158の駆動時に、トナー収容室49とトナー排出室57との間には気圧差が少ない方がトナーを安定して排出することができる。このため、本実施の形態では、通常使用される姿勢(使用時の姿勢)において、枠体開口52および接続孔部57aよりも上方にトナー排出室57とトナー収容室49を通気する通気口46(図8参照)を配置している。
 つまりファン158及びスライドシャッタ141の駆動時には、トナー排出室57の内部の気圧(内圧)が周期的に増減する。また、トナー収容室49からトナーがトナー排出室57に向かって移動することによってトナー収容室49の内部の気圧(内圧)が低下する。仮にこれらの気圧変化の結果として、トナー収容室49とトナー排出室57の間に大きな気圧差が生じると、連通路48を通るトナーの量が変動したり、連通路48をトナーが逆流したりして、トナー排出室57に供給されるトナーの量が変動する可能性がある。この結果、枠体開口52から排出されるトナーの量が不安定になる虞が生じる。
 そこで本実施の形態では、連通路48とは別の位置に通気口46を配置させることで、トナー収容室49とトナー排出室57を連通させて、トナー収容室49とトナー排出室57の間で空気が通るようにしている。この結果、トナー収容室49とトナー排出室57の間の気圧差が大きくなるのを抑えられる。
 つまり、トナー排出室57の内圧をファン158によって増減させてトナーを枠体開口52から安定的に排出させること、及びトナー収容室49とトナー排出室57の気圧差が大きくなるのを抑えること、の2つを、通気口46によって両立させている。
 なお、通気口46は空気だけでなくトナーが通過し得る構成をとることもできる。ただしその場合には、通気口46を通ってトナー排出室57に出入りするトナーの量が、連通路48を通過してトナー排出室57に供給されるトナーの量よりも十分に少なくなるようにするのが望ましい。このようにすれば、通気口46を通過するトナーがあったとしても、トナー排出室57の内部にあるトナーの量が大きく変動しない。枠体開口52から排出されるトナーの量に与える影響を小さく抑えたり、なくしたりすることができる。
 これを踏まえると、通気口46はトナーが通過しにくい位置、つまりトナーが周囲にない位置に配置するのが望ましい。例えば、トナー排出室57の内部やトナー収容室の内部において、できるだけ高い位置に通気口46を配置することが考えられる。こうしておけば、通気口46を通るトナーの量を減らせる。またトナーによって通気口46がふさがれることも抑えることができる。つまり通気口46を通る空気の移動が、トナーによって妨げられない。
 この観点から、トナー収容室49の内部において、通気口46の下端は、連通路48の上端よりも上方、かつ、スクリュー54よりも上方に位置するようにしている。スクリュー54によって連通路48の内部を通るトナーの量に対して、通気口46を通るトナーの量を少なくするためである。また、通気口46の下端よりもトナーの上面が低い位置になるように、トナー収容室49に収容させるトナーの量を制限するのが好ましく、これにより、トナー収容室49の内部のトナーが通気口46に到達しにくくすることができる。
 ここで、トナー収容室49におけるトナーの上面とは、ユーザがトナーカートリッジ13を使用する前の段階、すなわち、カートリッジ13に収容されたトナーが未消費の状態における、トナーの上面である。トナーの上面の高さを観察する際には、トナーカートリッジ13を通常時の姿勢とする。これは本実施の形態においては枠体開口52を下に向けた姿勢、すなわち、枠体開口52が設けられた面を底面とした姿勢である。そして、トナー収容室49の内部においてトナーが均一に堆積するように、トナーの上面を水平面と平行にさせる。そのうえで、トナーの状態が安定するまで一定の時間を空けてうえで、トナーの上面の高さをみることとする。
 このようにトナー収容室49の内部において通気口46を配置し、かつ、トナーの収容量を適切に設定することで、通気口46を通って、トナー収容室49からトナー排出室57にトナーが移動することを抑えることができる。また、トナー収容室49のトナーによって通気口46がふさがれることを抑えている。
 また、本実施の形態では、画像形成装置100の駆動出力部材100a(図10(b)参照)から駆動入力ギア59に入力された駆動力を、駆動列160によって変速しつつ、ファン158及びスライドシャッタ141に出力している。そして、駆動列160の変速比を任意に設定することで、ファン158の回転速度やスライドシャッタ141の開閉頻度を変更することができる。これにより、画像形成装置100の駆動出力部材100aに依存せずに、ファン158の回転速度やスライドシャッタ141の開閉頻度を調節することができる。また、スライドシャッタ141の開閉頻度を変更することで、枠体開口52から排出されるトナーの量を容易に制御することができる。スライドシャッタ141は、駆動入力ギア59(駆動入力部材、駆動受け部材)の回転に応じて開閉動作を行う。本実施の形態においては、単位時間あたりにスライドシャッタ141が開放される回数、すなわち単位時間当たりに空気が排出される回数は、単位時間あたりに駆動入力ギア59が回転する回数よりも多くなるように設定した。上述したように、駆動入力ギア59の回転速度は、89.5[rpm]なので、スライドシャッタ141が開放されて空気が排出される回数は1分間に89.5回よりも多くなるようにした。これによりトナーが排出される回数を増やしている。
 また、単位時間当たりにファン158の羽根車158bが回転する回転数と、スライドシャッタ141によって枠体開口52が開放される回数を比較すると、ファン158の回転数の方が多くなるようにすることが望ましい。ファン158の羽根車158bによって十分な気流を生じさせるためである。単位時間において、ファン158が回転する回転数はスライドシャッタ141によって枠体開口52が開放される回数に対して、10倍以上であることが望ましく、20倍以上であることがより望ましく、40倍以上であることがより望ましい。ファン158の耐久性等を鑑み、ファン158の回転数は、スライドシャッタ141が開放位置に移動する回数の500倍以下となるようにした。
 また、トナーカートリッジ13に画像形成装置100の駆動出力部材100aから駆動力が入力されている際には、ファン158は駆動し続け、ファン158からダクト163を介してトナー排出室57へ至る気流の向きは常に一方向である。また、接続孔部57aには、通気フィルター164が配置されている。このため、ファン158がダクト163を介してトナー排出室57からトナーを吸い込むことが無く、トナー排出室57のトナーのロスを低減できる。
 駆動入力ギア59は、スライドシャッタ141や、ファン158、スクリュー54などと作動的に接続されている。すなわち、駆動入力ギア59は、駆動伝達部(駆動列160)を介して、駆動出力部材100aから入力された駆動力(回転力)を、スライドシャッタ141や、ファン158、スクリュー54など複数の駆動部材に向けて伝達することができる。装置本体100Bの駆動出力部材100aからトナーカートリッジ13へ入力された駆動力の伝達経路をカートリッジ13の内部において複数に分岐させている。これによって、トナーカートリッジ13と装置本体100Bの間の駆動連結機構の構成を簡略させることができる。
 特に本実施の形態では、トナーカートリッジ13に設けた駆動入力部材(駆動受け部材)は、駆動入力ギア59の1つだけであり、駆動入力ギア59は、トナーカートリッジ13内部のすべての駆動部材と作動的に接続している。そのため、駆動出力部材100aが駆動入力ギア59を回転させるだけで、トナーカートリッジ13に設けられたすべての駆動部を駆動させることが可能である。ただし、1台のトナーカートリッジ13に複数の駆動入力部材(駆動受け部材)を設けて、装置本体100Bにも1台のトナーカートリッジ13に対して複数の駆動出力部材を設けることも可能である。
 なお本実施の形態のスライドシャッタ141は、空気の流れを遮蔽する気流遮蔽部材であると同時に、トナーが排出口からトナーカートリッジ13の外部に移動する流れをトナー遮蔽する遮蔽部材でもある。しかし、気流遮蔽部材とトナー遮蔽部材を別個にトナーカートリッジ13に配置してもよい。このような実施の形態は後述する。
 <第2の実施の形態>
 次いで、本発明の第2の実施の形態について説明するが、第2の実施の形態は、第1の実施の形態のスライドシャッタ141の代わりに、回転シャッタ(回転バルブ)600によって枠体開口52を開閉するものである。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。また、トナー排出室57へファン158によって空気が送られる構成は、第1の実施の形態と同様である。
 第2の実施の形態に係るトナーカートリッジ4113は、図15(a)乃至図16(b)に示すように、補給枠体50と、補給枠体50に回転可能に支持されるスクリュー54Bと、を有している。スクリュー54Bは、仕切り部材155によって区画されるトナー排出室57へ向けてトナーを搬送する。補給枠体50に一体的に設けられた軸受によってスクリューギア164Bが回転可能に支持されており、補給枠体50とスクリューギア164Bの間の隙間を塞いでトナーの漏れ出しを防ぐために、上記隙間には、トナーシール部材601が配置されている。スクリューギア164Bには、第1の実施の形態と同様にファン入力ギア260(図10(a)参照)から駆動が入力されている。
 スクリューギア164Bには、回転シャッタ600及びスクリュー54Bが固定されており、回転シャッタ600及びスクリュー54Bは、スクリューギア164Bと一体に回転する。回転シャッタ600は、スクリュー54の回転軸線を中心とする外周面を有する円筒部600aと、スクリュー54が挿入されるスクリュー挿入孔600bと、円筒部600aに形成される2つの孔600c,600dと、を有している。遮蔽部材としての回転シャッタ600は、枠体開口52から排出されるトナーの排出方向(Y2方向)において、枠体開口52の上流に配置されており、トナーカートリッジ4113の長手方向(Z方向)に沿った回転軸線を中心に回転可能である。回転シャッタ600は、第1の実施の形態で説明したスライドシャッタ141と同様に、空気の通路を周期的に遮蔽することで、ファン158によって生じた気流を周期的に遮断するシャッタ部材(遮蔽部材、気流遮蔽部材)である。
 円筒部600aは、補給枠体50の枠体開口52が形成される円周面50rに摺動可能に構成されている。スクリュー挿入孔600bは、スクリュー54Bのラセンの外径よりも内径が大きく設定されており、トナー排出室57内のトナー及び連通路48から搬送されたトナー並びに空気が通過できるようになっている。
 円筒部600aに形成された孔(開口)600c,600dは、回転シャッタ600の回転軸線の軸線方向に直交する方向、すなわち径方向に開口しており、互いに180度位相を異ならせて形成されている。トナー排出室57内のトナーは、孔600c,600dを通過できるようになっており、図16(a)に示すように、孔600c,600dのいずれかが枠体開口52と重なる際に、枠体開口52からトナー及び空気が排出される。すなわち、回転シャッタ600が半周回転する毎に、枠体開口52からトナー及び空気が排出される。このように、回転シャッタ600は、枠体開口52を円筒部600aによって遮蔽する遮蔽位置と、枠体開口52と孔600c,600dとが重なって枠体開口52を開放する開放位置と、に遷移可能である。回転シャッタ600が、開放位置に位置する際に、枠体開口52と孔600c,600dとが重なることによって、通気が孔600c,600d、および、枠体開口52を通過することが許容される。
 回転シャッタ600の回転軸線は、孔600c,600dや枠体開口52を通過する空気やトナーの移動   方向と交差しており、本実施例では、回転軸線は移動方向と実質的に直交している。
 なお、本実施の形態では、円筒部600aと補給枠体50の円周面50rが摺擦するように構成されている。そして、図16(b)に示すように、孔600c,600dのいずれとも枠体開口52に重ならない(一致しない)時には、枠体開口52からトナー及び空気が排出されない。本実施の形態では、円筒部600aと円周面50rとの間にトナーが入り込まないように封止されているが、例えば円周面50rをゴム等の弾性体で構成したり、円周面50rに弾性のシール部材を接着したりすることで、封止効果を更に高めてもよい。
 以上のように、本実施の形態では、駆動入力ギア59やスクリューギア164Bの回転に伴って、スクリュー54B及び回転シャッタ600が回転する。そして、補給枠体50の枠体開口52は、回転シャッタ600によって周期的に開閉される。これに伴ってトナー排出室57の内圧(内部の気圧)が周期的に変動し、トナーカートリッジ4113の外部の気圧とトナー排出室57の内部の気圧の間に差が生じる。回転シャッタ600によって枠体開口52が遮蔽されている状態では、ファン158によってトナー排出室57に空気が送られることで、トナー排出室57の内圧が正圧、すなわちトナーカートリッジ4113の外部の気圧よりも高くなる。
 その後、回転シャッタ600が遮蔽位置から開放位置に移動すると、枠体開口52が開放されるため、トナー排出室57の内圧が下がるように枠体開口52から圧縮空気が排出される。この時、トナー排出室57内のトナーが圧縮空気と共に勢いよく枠体開口52から排出されるため、画像形成装置100の装置本体100Bの内部にトナーを良好に排出することができる。
 また、本実施の形態では、画像形成装置100の駆動出力部材100a(図10(b)参照)から駆動入力ギア59に入力された駆動力を、駆動列160(図10(a)参照)によって変速しつつ、ファン158及び回転シャッタ600に出力している。そして、駆動列160の変速比を任意に設定することで、ファン158の回転速度や回転シャッタ600の開閉頻度を変更することができる。これにより、画像形成装置100の駆動出力部材100aに依存せずに、ファン158の回転速度や回転シャッタ600の開閉頻度を調節することができる。また、回転シャッタ600の開閉頻度を変更することで、枠体開口52から排出されるトナーの量を容易に制御することができる。
 <第2の実施の形態の変形例>
 次に、図17乃至図20を用いて、第2の実施の形態の変形例について説明する。上記の説明では、回転シャッタ600に2つの孔600c,600dが形成されていたが、これに限定されない。例えば、図17に示すように、回転シャッタ600Bの円筒部600aに、1つの孔600dのみを形成してもよい。このような場合でも、トナー及び空気を、スクリュー挿入孔600b及び孔600dを通過して、枠体開口52から排出することができる。なお、円筒部600aに、1つや2つの孔ではなく、3つ以上の孔を形成してもよいのはもちろんのことである。
 また、図15(a)乃至図17で説明したトナーカートリッジ4113は、トナーカートリッジ4113が装置本体100Bから取り外された状態で、回転シャッタ600,600Bを遮蔽位置で維持する機構を有していない。この場合、例えば回転シャッタ600が開放位置に位置した状態で、トナーカートリッジ4113が画像形成装置100の装置本体100Bから取り外されると、枠体開口52が開放されたままになってしまう。
 そこで、以下では、補給枠体50の枠体開口52よりもトナー排出方向下流に、更にシャッタ部材241を追加した構成について説明する。トナーカートリッジが回転シャッタ600を遮蔽位置に付勢する構成を有していない場合には、このようなシャッタ部材241を設けるのが好ましい。
[シャッタ部材]
 図17乃至図19(b)に示すように、補給枠体50の底面50dには、第1支持部50gと、第2支持部50hと、ガイド部50iと、ばね座50jと、が形成されている。第1支持部50gの先端、すなわち下端部には、水平方向(X方向)に延びる返し部50g1が形成されており、第2支持部50hの先端、すなわち下端部にも、水平方向(X方向)に延びる返し部50h1が形成されている。
 第1支持部50g及び第2支持部50hには、シャッタ部材241がトナーカートリッジ4113の装着方向(Z方向)に移動可能に支持されている。シャッタ部材241は、トナーカートリッジ4113の装着方向(Z方向)に延びる溝形状のガイド部50iによって、トナーカートリッジ4113の装着方向(Z方向)に案内される。シャッタ部材241は、返し部50g1,50h1によって、補給枠体50から落下しないように保持されている。
 シャッタ部材241は、封止部241aと、バネ支持部241bと、返し部241c1,241c2と、被係合部241dと、を有している。封止部241aは、水平方向(Z方向)に延びており、枠体開口52を遮蔽可能に構成されている。また、封止部241aには、Y方向に開口する孔241eが形成されている。バネ支持部241bは、Z1方向に延びており、その根元部分においてシャッタばね243を支持している。
 シャッタばね243は、バネ支持部241bに軽圧入されており、シャッタ部材241と、補給枠体50のばね座50jとの間で縮設されている。シャッタ部材241は、シャッタばね243の付勢力により、トナーカートリッジ4113の装着方向(Z2方向)に付勢されている。そして、シャッタばね243によって付勢されたシャッタ部材241は、返し部241c1,241c2が第1支持部50g及び第2支持部50hに突き当たることで、図19(a)に示す第2遮蔽位置としての遮蔽位置に位置決めされる。
 シャッタ部材241の被係合部241dは、トナーカートリッジ4113が画像形成装置100の装置本体に装着される際に、画像形成装置100に設けられた不図示の係合部によって押圧される。これにより、シャッタ部材241は、シャッタばね243の付勢力に抗して、遮蔽位置から第2開放位置としての開放位置に移動される。
 図19(a)は、遮蔽位置に位置するシャッタ部材241を示す底面図であり、図19(b)は、開放位置に位置するシャッタ部材241を示す底面図である。図20(a)は、遮蔽位置に位置するシャッタ部材241を示す断面図であり、図20(b)は、開放位置に位置するシャッタ部材241を示す断面図である。なお、図20(a)(b)は、円筒部600aに1つの孔600dのみを有する回転シャッタ600Bを示しているが、回転シャッタ600Bの代わりに2つの孔600c,600dを有する回転シャッタ600を適用してもよいのはもちろんである。
 図19(a)及び図20(a)に示すように、トナーカートリッジ4113が画像形成装置100の装置本体100Bに装着されていない状態では、シャッタ部材241は、シャッタばね243の付勢力によって遮蔽位置に位置決めされている。この時、シャッタ部材241の封止部241aは、枠体開口52を遮蔽し、トナーカートリッジ4113からのトナー及び空気の排出を規制している。言い換えれば、シャッタ部材241が遮蔽位置に位置する時には、封止部241aの孔241eは、底面視において、枠体開口52に重ならないように配置されている。
 なお、図20(a)に示すように、シャッタ部材241の封止部241aと、補給枠体50の底面50dとの間に、弾性を有するシール部材602を設けてもよい。シール部材602は、枠体開口52に対応する位置に、トナー及び空気を排出可能な孔602aを有している。これにより、シャッタ部材241と補給枠体50の底面50dとの間を封止することができる。
 トナーカートリッジ4113が画像形成装置100に装着されると、被係合部241dが画像形成装置100の装置本体100Bに設けられた不図示の係合部によって押圧されることで、シャッタ部材241は、遮蔽位置から開放位置に移動する。被係合部241dは、トナーカートリッジ4113の装着方向(Z2方向)における上流端部が先細り形状となっている。なお、シャッタ部材241は、駆動列160から駆動が入力されることは無いので、駆動入力ギア59が駆動しても、遮蔽位置と開放位置との間で遷移しない。
 シャッタ部材241が開放位置に移動することで、封止部241aは枠体開口52を開放し、トナーカートリッジ4113からトナー及び空気を排出することができるようになる。言い換えれば、シャッタ部材241が開放位置に位置する時には、封止部241aの孔241eは、底面視において、枠体開口52に重なるように配置される。
 以上のように、補給枠体50の底面50dの外装側にシャッタ部材241を設けることで、回転シャッタ600,600Bの位置に拘わらず、シャッタ部材241によって枠体開口52を遮蔽することができる。このため、トナーカートリッジ4113が画像形成装置100の装置本体100Bから取り外された状態では、補給枠体50の枠体開口52から外部にトナーが排出されてしまうことを抑制できる。
 また、トナーカートリッジ4113を装置本体100Bに装着することで、シャッタ部材241は開放位置に移動するので、速やかに枠体開口52からのトナーの排出を行うことができる。
 なお、前述の第1の実施の形態においては、トナーカートリッジ13が装置本体100Bに装着されていないときには、スライドシャッタ141が枠体開口52を閉じる構成であった。すなわちスライドシャッタ141は、空気の移動を遮断する役割とともに、トナーがトナーカートリッジ13の外部に漏れ出るのを抑える役割を備えていた。
 しかし第1の実施の形態においても本実施の形態のようなシャッタ部材241を別途、設けてもよい。そうすれば、トナーカートリッジ13が装置本体100Bに装着されていないときにより確実に枠体開口52からのトナー漏れを抑えることができる。あるいは、トナーカートリッジ13が装置本体Bに装着されていないときに、スライドシャッタ141が枠体開口52を閉じない構成をとることもできる。また後述する別の実施の形態のトナーカートリッジにおいても必要に応じてシャッタ部材241を用いることもできる。なお、シャッタ部材241は、回転シャッタ600や前述のスライドシャッタ141と異なり、ファン158による気流を周期的に遮断するように駆動するシャッタ部材(遮蔽部材、気流遮蔽部材)ではない。あくまで、トナーカートリッジの取り外し時や装着前の時に、トナーカートリッジの枠体開口52を覆うことでトナーの飛散や落下を抑えることを目的としたシャッタ部材である。
 なお、回転シャッタ600を遮蔽位置に付勢する構成を設けた場合には、シャッタ部材241を設けなくても良い。例えば、スクリューギア164B、回転シャッタ600及びスクリュー54Bのいずれかに、ねじりコイルばねのコイル部を巻き付け、このねじりコイルばねの付勢力によって回転シャッタ600を遮蔽位置に位置決めしてもよい。更に、ねじりコイルばねによって回転シャッタ600をスクリューギア164Bの駆動力によって回転する方向とは逆方向に付勢し、該逆方向に回転する回転シャッタ600のみを遮蔽位置に位置決めするように作動するストッパを設けてもよい。
 スクリューギア164Bが駆動する際には、ねじりコイルばねのコイル部が緩んで、回転シャッタ600からねじりコイルばねへの駆動伝達が遮断される。このため、回転シャッタ600は回転することができる。一方で、例えばトナーカートリッジが装置本体100Bから取り外されてスクリューギア164Bからの駆動力が遮断されると、ねじりコイルばねの付勢力により、回転シャッタ600がストッパに突き当たって遮蔽位置で位置決めされる。
 <第3の実施の形態>
 次いで、本発明の第3の実施の形態について説明するが、第3の実施の形態は、第2の実施の形態の回転シャッタ600の代わりに、昇降シャッタ624によって枠体開口52を開閉するものである。このため、第2の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。また、トナー排出室57へファン158によって空気が送られる構成は、第1の実施の形態と同様である。本実施の形態における昇降シャッタ624は、前述の回転シャッタ600と同様に、空気の通路を周期的に遮蔽することによって、ファン158によって生じる気流を周期的に遮断するように駆動するシャッタ部材(遮蔽部材、気流遮蔽部材、バルブ)である。
 第3の実施の形態に係るトナーカートリッジ5113は、図21乃至図22(b)に示すように、補給枠体50と、補給枠体50に回転可能に支持されるスクリュー54Cと、を有している。スクリュー54Cは、仕切り部材155によって区画されるトナー排出室57へ向けてトナーを搬送する。補給枠体50には、スクリューギア164Cが回転可能に支持されており、スクリューギア164Cには、第1の実施の形態と同様にファン入力ギア260(図10(a)参照)から駆動が入力されている。
 スクリューギア164Cは、挿入部621を有しており、挿入部621には、ピン孔621aが形成されている。また、スクリュー54Cは、挿入部621が挿入される被挿入部622を有しており、被挿入部622には、ピン孔622aが形成されている。挿入部621は、両面取りされた断面形状を有しており、被挿入部622は、挿入部621の断面形状に対応した開口形状を有している。
 スクリュー54Cの被挿入部622には、スクリューギア164Cの挿入部621が挿入され、ピン孔621a,622aが位置合わせされる。そして、ピン孔621a,621bにピン623が嵌合することで、スクリューギア164Cとスクリュー54Cとが一体回転可能に連結される。
 また、枠体開口52の上方には、遮蔽部材としての昇降シャッタ624が配置されている。言い換えれば、昇降シャッタ624は、枠体開口52から排出されるトナーの排出方向(Y2方向)において、枠体開口52の上流に配置されている。昇降シャッタ624は、スクリュー54Cが回転することに伴って、枠体開口52を開閉するシャッタ部材である。昇降シャッタ624は、蓋部624aと、蓋部624aから上方に起立する角枠部624bと、蓋部624aの上面から突出するリブ624cと、蓋部624aの下面から下方に突出する円筒部624dと、を有している。
 角枠部624bは、内部に角孔形状を有しており、該角孔にはスクリュー54Cが挿入されている。リブ624cは、スクリュー54Cの軸方向(Z方向)において、角枠部624bとは異なる位置に配置されている。円筒部624dは、蓋部624aよりも外径が小さく、枠体開口52にほぼ隙間なく挿入される。円筒部624dには、複数(本実施の形態では4つ)の孔部624eが形成されており、これらの孔部624eは、互いに90度位相を異ならせて形成されている。
 スクリュー54Cの回転軸54aには、回転軸54aから径方向外側に突出する押上げ凸部625a及び押下げ凸部625bが設けられている。Z1方向において、これら押上げ凸部625a及び押下げ凸部625bは被挿入部622の下流に配置されており、押下げ凸部625bは、押上げ凸部625aの下流に配置されている。また、押上げ凸部625aは、スクリュー54Cの回転方向RD1において、押下げ凸部625bよりも90度下流の位相に設けられている。
 より詳しくは、押上げ凸部625aは、昇降シャッタ624の角枠部624bに当接可能な位置に配置され、かつリブ624cには当接不能な位置に配置されている。すなわち、押上げ凸部625aは、スクリュー54Cの軸方向(Z方向)において、角枠部624bに重なる位置に配置されており、かつリブ624cとはずれた位置に配置されている。また、押下げ凸部625bは、昇降シャッタ624のリブ624cに当接可能な位置に配置され、かつ角枠部624bには当接不能な位置に配置されている。すなわち、押下げ凸部625bは、スクリュー54Cの軸方向(Z方向)において、リブ624cに重なる位置に配置されており、かつ角枠部624bとはずれた位置に配置されている。
 図23(a)は、遮蔽位置に位置する昇降シャッタ624を示す、スクリュー54Cの軸方向に平行な断面の断面図であり、図23(b)は、遮蔽位置に位置する昇降シャッタ624を示す、スクリュー54Cの軸方向に直交する断面の断面図である。図23(c)は、開放位置に位置する昇降シャッタ624を示す、スクリュー54Cの軸方向に平行な断面の断面図であり、図23(d)は、開放位置に位置する昇降シャッタ624を示す、スクリュー54Cの軸方向に直交する断面の断面図である。
 図23(a)(b)に示すように、昇降シャッタ624は、リブ624cが押下げ凸部625bに当接した状態で、遮蔽位置に位置する。この時、昇降シャッタ624の蓋部624a及び円筒部624dによって、枠体開口52は遮蔽されている。
 また、図23(c)(d)に示すように、昇降シャッタ624は、角枠部624bが押上げ凸部625aに当接した状態で、開放位置に位置する。この時、枠体開口52は、昇降シャッタ624の孔部624eに連通しており、昇降シャッタ624によって遮蔽されずに開放されている。
 昇降シャッタ624が図23(a)(b)に示す遮蔽位置に位置した状態から、スクリュー54Cが回転方向RD1に90度回転すると、昇降シャッタ624は、図23(c)(d)に示す開放位置に至る。すなわち、昇降シャッタ624が遮蔽位置に位置する状態でスクリュー54Cが回転方向RD1に回転すると、押上げ凸部625aが角枠部624bに近づいていく。
 そして、押上げ凸部625aが角枠部624bを上方に押圧することで、昇降シャッタ624が上方(Y1方向)に持ち上げられる。図23(c)(d)に示すように、押上げ凸部625aが真上に来た位置で、昇降シャッタ624は最上位置に位置し、この時、枠体開口52と孔部624eとの連通面積は最大となる。
 更にスクリュー54Cが回転方向RD1に回転すると、押上げ凸部625aが角枠部624bから離間し、昇降シャッタ624は、重力によってスクリュー54Cの回転軸54aに当接した状態となる。この時、枠体開口52は、昇降シャッタ624によって基本的には封止されており、昇降シャッタ624は遮蔽位置に位置しているとみなされる。そして、更にスクリュー54Cが回転方向RD1に回転すると、押下げ凸部625bがリブ624cを押下げ、昇降シャッタ624は、枠体開口52を遮蔽する遮蔽位置となる。すなわち、昇降シャッタ624は、枠体開口52から排出されるトナーの排出方向に平行な所定方向(Y方向)に昇降による往復移動をするように構成されている。
 なお、より確実に昇降シャッタ624を、枠体開口52を覆う位置に移動させるために、バネなどの付勢部材を用いてシャッタ624を枠体開口52に向けて付勢しても良い。
 以上のように、本実施の形態では、駆動入力ギア59の回転やスクリューギア164Cの回転に伴って、スクリュー54C及び昇降シャッタ624が駆動する。そして、補給枠体50の枠体開口52は、昇降シャッタ624によって周期的に開閉される。これに伴ってトナー排出室57の内圧(内部の気圧)が周期的に変動し、トナーカートリッジ5113の外部の気圧とトナー排出室57の内部の気圧の間に差が生じる。昇降シャッタ624によって枠体開口52が遮蔽されている状態では、ファン158によってトナー排出室57に空気が送られることで、トナー排出室57の内圧が正圧、すなわちトナーカートリッジ5113の外部の気圧よりも高くなる。
 その後、昇降シャッタ624が遮蔽位置から開放位置に移動すると、枠体開口52が開放されるため、トナー排出室57の内圧が下がるように枠体開口52から圧縮空気が排出される。この時、トナー排出室57内のトナーが圧縮空気と共に勢いよく枠体開口52から排出されるため、画像形成装置100の装置本体100Bの内部にトナーを良好に排出することができる。
 また、本実施の形態では、画像形成装置100の駆動出力部材100a(図10(b)参照)から駆動入力ギア(駆動入力部材、駆動受け部材)59に入力された駆動力を、駆動列160(図10(a)参照)によって変速しつつ、ファン158及び昇降シャッタ624に出力している。そして、駆動列160の変速比を任意に設定することで、ファン158の回転速度や昇降シャッタ624の開閉頻度を変更することができる。これにより、画像形成装置100の駆動出力部材100aに依存せずに、ファン158の回転速度や昇降シャッタ624の開閉頻度を調節することができる。また、昇降シャッタ624の開閉頻度を変更することで、枠体開口52から排出されるトナーの量を容易に制御することができる。
 なお、本実施の形態では、押上げ凸部625aを、スクリュー54Cの回転方向RD1において押下げ凸部625bよりも90度下流の位相に設けたが、これに限定されない。押上げ凸部625aと押下げ凸部625bの位相のずれはどのようなものであってもよく、例えば、押上げ凸部625aを、スクリュー54Cの回転方向RD1において押下げ凸部625bよりも180度下流の位相に設けてもよい。
 また、押下げ凸部625b及びリブ624cを省き、昇降シャッタ624が開放位置から遮蔽位置に移動する際には、昇降シャッタ624の自重のみによって移動してもよい。また、押上げ凸部625a及び押下げ凸部625bは、各1つに限らず、複数設けてもよい。
 また、第2の実施の形態と同様に、昇降シャッタ624は、トナーカートリッジ5113が装置本体100Bから取り外された状態で、遮蔽位置を維持するような機構を有していない。このため、トナーカートリッジ5113に、第2の実施の形態で説明したシャッタ部材241を設けてもよい。
 押上げ凸部625a、押し下げ凸部625bを有するスクリュー54cは、スクリュー54Cの回転運動を、昇降シャッタ624の上下方向の昇降による往復運動に変換し、昇降シャッタ624を移動させるカム(カムシャフト)とみなすことができる。別の言い方をすると、スクリュー54cは、トナーカートリッジ13の駆動入力ギア59に入力された回転運動を昇降シャッタ624の昇降運動(往復運動)に変換する駆動変換部である。なお駆動変換部はスクリュー54cや、押上げ凸部625a、押し下げ凸部625bに限らず、クランク、リンク等の既知の機械要素を適宜用いることが可能である。
 <第4の実施の形態>
 次いで、本発明の第4の実施の形態について説明するが、第4の実施の形態は、第2の実施の形態の回転シャッタ600の代わりに、ギアシャッタ630によって枠体開口52を開閉するものである。このため、第1の実施の形態や第2の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。また、トナー排出室57へファン158によって空気が送られる構成は、第1の実施の形態と同様である。ギアシャッタ630は、回転シャッタ600と同様に、ファン158によって生じる気流を周期的に遮断するように駆動するシャッタ部材(遮蔽部材、気流遮蔽部材、バルブ)である。
 第4の実施の形態に係るトナーカートリッジ6113は、図24乃至図25(b)に示すように、補給枠体50と、補給枠体50に回転可能に支持されるスクリュー54(図8参照)と、を有している。補給枠体50には、ギア部材としてのスクリューギア164Dが回転可能に支持されており、スクリューギア164Dには、第1の実施の形態と同様にファン入力ギア260(図10(a)参照)から駆動が入力されている。
 スクリューギア164Dには、スクリュー54(図8参照)が固定されており、スクリューギア164Dとスクリュー54は一体に回転する。スクリューギア164Dには、周方向に並んで配置され、かつトナーカートリッジ6113の装着方向とは反対方向(Z1方向)に突出する複数(本実施の形態では6つ)の突起部631が設けられている。
 補給枠体50の底面50dには、弾性を有し、枠体開口52を囲むように配置されたシール部材632が接着されている。底面50dの、枠体開口52に隣接する位置には、Y方向に沿って延びるピン633を介してギアシャッタ630が回転可能に支持されている。すなわち、回転軸としてのピン633は、ギアシャッタ630の回転中心となっており、シール部材632を貫通して底面50dに支持されている。遮蔽部材としてのギアシャッタ630は、略円盤形状に形成されており、枠体開口52から排出されるトナーの排出方向(Y2方向)において、枠体開口52よりも下流に配置されている。
 ギアシャッタ630は、ピン633を中心とした周方向に延びる長孔(開口)634と、径方向外側に向けて突出する複数(本実施の形態では6つ)の突起部635と、を有している。長孔634は、枠体開口52よりも大きく形成されている。複数の突起部635は、それぞれスクリューギア164Dに設けられた突起部631に係合可能に構成されている。
 図25(a)は、遮蔽位置に位置するギアシャッタ630を示す底面図であり、図25(b)は、開放位置に位置するギアシャッタ630を示す底面図である。ギアシャッタ630は、図25(a)に示すように、枠体開口52と長孔634が重ならない位相の時に、遮蔽位置に位置している。この時、ギアシャッタ630によって、枠体開口52は封止されている。また、図25(b)に示すように、ギアシャッタ630は、枠体開口52と長孔634が重なる位相の時に、開放位置に位置する。この時、枠体開口52は、枠体開口52は長孔634に連通しており、ギアシャッタ630によって遮蔽されずに開放されている。枠体開口52を空気が通過することが許容される。
 ギアシャッタ630は、スクリューギア164Dに設けられた突起部635とギアシャッタ630に設けられた突起部631とが係合(噛合)することで、60度ずつ回転する。これは、突起部631,635がそれぞれ6個ずつ設けられたためであり、突起部631,635の数は、任意に設定して良い。例えば、ギアシャッタ630は、図25(a)に示す位置からスクリューギア164Dが約240度回転することで、図25(b)に示す位置に至る。このように、ギアシャッタ630は、スクリューギア164Dの回転に伴って、遮蔽位置と開放位置とを繰り返すように回転する。
 ギアシャッタ630の回転軸線は、長孔634や枠体開口52を通過する空気やトナーの移動方向に沿っている。本実施の形態では、回転軸線は移動方向と実質的に平行である。
 以上のように、本実施の形態では、駆動入力ギア59やスクリューギア164Dの回転に伴って、スクリュー54及びギアシャッタ630が回転する。そして、補給枠体50の枠体開口52は、ギアシャッタ630によって周期的に開閉される。これに伴ってトナー排出室57の内圧(内部の気圧)が周期的に変動し、トナーカートリッジ6113の外部の気圧とトナー排出室57の内部の気圧の間に差が生じる。ギアシャッタ630によって枠体開口52が遮蔽されている状態では、ファン158によってトナー排出室57に空気が送られることで、トナー排出室57の内圧が正圧、すなわちトナーカートリッジ6113の外部の気圧よりも高くなる。
 その後、ギアシャッタ630が遮蔽位置から開放位置に移動すると、枠体開口52が開放されるため、トナー排出室57の内圧が下がるように枠体開口52から圧縮空気が排出される。この時、トナー排出室57内のトナーが圧縮空気と共に勢いよく枠体開口52から排出されるため、画像形成装置100の装置本体100Bの内部にトナーを良好に排出することができる。
 また、本実施の形態では、画像形成装置100の駆動出力部材100a(図10(b)参照)から駆動入力ギア59に入力された駆動力を、駆動列160(図10(a)参照)によって変速しつつ、ファン158及びギアシャッタ630に出力している。そして、駆動列160の変速比を任意に設定することで、ファン158の回転速度やギアシャッタ630の開閉頻度を変更することができる。これにより、画像形成装置100の駆動出力部材100aに依存せずに、ファン158の回転速度やギアシャッタ630の開閉頻度を調節することができる。また、ギアシャッタ630の開閉頻度を変更することで、枠体開口52から排出されるトナーの量を容易に制御することができる。
 なお、第2の実施の形態と同様に、ギアシャッタ630は、トナーカートリッジ6113が装置本体100Bから取り外された状態で、遮蔽位置を維持するような機構を有していない。このため、トナーカートリッジ6113に、第2の実施の形態で説明したシャッタ部材241を設けてもよい。
 <第5の実施の形態>
 次いで、本発明の第5の実施の形態について説明するが、第5の実施の形態は、第3の実施の形態の昇降シャッタ620の代わりに、回動シャッタ640によって枠体開口52を開閉するものである。このため、第3の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。また、トナー排出室57へファン158によって空気が送られる構成は、第1の実施の形態と同様である。回動シャッタ640は、昇降シャッタ620と同様に、空気の通路を周期的に遮蔽することによって、ファン158によって生じる気流を周期的に遮断するシャッタ部材(遮蔽部材、気流遮蔽部材、バルブ)である。
 第5の実施の形態に係るトナーカートリッジ7113は、図26に示すように、補給枠体50と、補給枠体50に回転可能に支持されるスクリュー54Eと、を有している。スクリュー54Eは、仕切り部材155によって区画されるトナー排出室57へ向けてトナーを搬送する。補給枠体50には、スクリューギア164Eが回転可能に支持されており、スクリューギア164Eには、第1の実施の形態と同様にファン入力ギア260(図10(a)参照)から駆動が入力されている。
 スクリューギア164Eは、挿入部641を有しており、挿入部641には、ピン孔641aが形成されている。また、スクリュー54Eは、挿入部641が挿入される被挿入部642を有しており、被挿入部642には、ピン孔642aが形成されている。挿入部641は、両面取りされた断面形状を有しており、被挿入部642は、挿入部641の断面形状に対応した開口形状を有している。
 スクリュー54Eの被挿入部642には、スクリューギア164Eの挿入部641が挿入され、ピン孔641a,642aが位置合わせされる。そして、ピン孔641a,641bにピン643が嵌合することで、スクリューギア164Eとスクリュー54Eとが一体回転可能に連結される。
 また、枠体開口52の上方には、遮蔽部材としての回動シャッタ(揺動シャッタ)640が配置されている。言い換えれば、回動シャッタ640は、枠体開口52から排出されるトナーの排出方向(Y2方向)において、枠体開口52の上流に配置されている。回動シャッタ640は、スクリュー54Eが回転することに伴って、枠体開口52を開閉するシャッタ部材である。回動シャッタ640は、回動軸640aと、回動軸640aのZ2方向における下流端部に設けられる凹溝部640bと、回動軸640aから径方向外側に突出する第1壁部640c及び第2壁部640dと、を有する。
 回動軸640aは、両端部が補給枠体50の底面50dに設けられる2つの軸支持部646(一方は不図示)によって回動可能に支持されている。特に、回動軸640aに設けられた凹溝部640bは、2つの軸支持部646の一方に係合し、回動軸640aの軸方向(Z方向)の移動が規制されている。
 第2壁部640dは、スクリュー54Eの回転方向RD1において、第1壁部640cの90度下流側に設けられている。第2壁部640dには、ばね座640eが設けられており、ばね座640eには、シャッタばね644の一端部が係合している。シャッタばね644のコイル部は、回動シャッタ640の回動軸640aに挿入されており、シャッタばね644の他端部は、補給枠体50に係合している。そして、回動シャッタ640は、シャッタばね644の付勢力により、第2壁部640dが枠体開口52に近づく方向に付勢されている。
 スクリュー54Eの回転軸54aには、回転軸54aから径方向外側に突出する凸部645が設けられている。凸部645は、Z1方向において被挿入部622の下流に配置されており、第1壁部640cに当接可能に構成されている。
 図27(a)は、遮蔽位置に位置する回動シャッタ640を示す、スクリュー54Eの軸方向に平行な断面の断面図であり、図27(b)は、遮蔽位置に位置する回動シャッタ640を示す、スクリュー54Eの軸方向に直交する断面の断面図である。図27(c)は、開放位置に位置する回動シャッタ640を示す、スクリュー54Eの軸方向に平行な断面の断面図であり、図27(d)は、開放位置に位置する回動シャッタ640を示す、スクリュー54Eの軸方向に直交する断面の断面図である。
 図27(a)(b)に示すように、回動シャッタ640は、第1壁部640cがスクリュー54Eの凸部645から離間した状態で、遮蔽位置に位置する。この時、回動シャッタ640は、シャッタばね(弾性部材)644の付勢力によって矢印PD1方向に付勢されており、枠体開口52は第2壁部640dによって遮蔽されている。
 また、図27(c)(d)に示すように、回動シャッタ640は、第1壁部640cがスクリュー54Eの凸部645によって押圧された状態で、開放位置に位置する。この時、回動シャッタ640の第2壁部640dと枠体開口52との間には隙間があり、枠体開口52は開放されている。
 回動シャッタ640が図27(a)(b)に示す遮蔽位置に位置した状態から、スクリュー54Eが回転方向RD1に270度回転すると、回動シャッタ640は、図23(c)(d)に示す開放位置に至る。この時、凸部645が回転軸54aの直下に位置した時に、凸部645と第2壁部640dは最も近づくが、凸部645は第2壁部640dに当接することが無い。このため、第2壁部640dに凸部645が衝突して、スクリュー54Eの回転が阻害されることは無い。
 凸部645が回転軸54aの直下に位置した状態から更にスクリュー54Eが回転方向RD1に回転すると、凸部645が第1壁部640cに近づいていく。遮蔽位置に位置する回動シャッタ640の第1壁部640cは、凸部645の移動軌跡に重なる位置にある。このため、スクリュー54Eの回転に伴って、凸部645が第1壁部640cを押圧し、回動シャッタ640は、矢印PD2方向に回動する。これにより、回動シャッタ640は、枠体開口52を開放する開放位置となる。凸部645または、これを有するスクリュー54Eは、スクリュー54Eによる回転運動を、回動シャッタ640の揺動による往復運動に変換するカム(カムシャフト)とみなすことできる。別の言い方をすると、凸部645または、これを有するスクリュー54Eは、回転運動を別の運動に変換する駆動変換部である。スクリュー54Eは駆動変換部の一例であり、既知の機械要素を用いてもよい。
 以上のように、本実施の形態では、駆動入力ギア59やスクリューギア164Eの回転に伴って、スクリュー54E及び回動シャッタ640が駆動する。そして、補給枠体50の枠体開口52は、遮蔽位置と開放位置との間で周期的に回動する回動シャッタ640によって周期的に開閉される。つまり回動シャッタ640は矢印PD1方向と矢印PD2方向に往復運動し、回動シャッタ640の回動軸線を中心として揺動する。
 この回動シャッタ640の開閉動作に伴ってトナー排出室57の内圧(内部の気圧)が周期的に変動し、トナーカートリッジ7113の外部の気圧とトナー排出室57の内部の気圧の間に差が生じる。回動シャッタ640によって枠体開口52が遮蔽されている状態では、ファン158によってトナー排出室57に空気が送られることで、トナー排出室57の内圧が正圧、すなわちトナーカートリッジ7113の外部の気圧よりも高くなる。
 その後、回動シャッタ640が遮蔽位置から開放位置に移動すると、枠体開口52が開放されるため、トナー排出室57の内圧が下がるように枠体開口52から圧縮空気が排出される。この時、トナー排出室57内のトナーが圧縮空気と共に勢いよく枠体開口52から排出されるため、画像形成装置100の装置本体100Bの内部にトナーを良好に排出することができる。
 また、本実施の形態では、画像形成装置100の駆動出力部材100a(図10(b)参照)から駆動入力ギア59に入力された駆動力を、駆動列160(図10(a)参照)によって変速しつつ、ファン158及び回動シャッタ640に出力している。そして、駆動列160の変速比を任意に設定することで、ファン158の回転速度や回動シャッタ640の開閉頻度を変更することができる。これにより、画像形成装置100の駆動出力部材100aに依存せずに、ファン158の回転速度や回動シャッタ640の開閉頻度を調節することができる。また、回動シャッタ640の開閉頻度を変更することで、枠体開口52から排出されるトナーの量を容易に制御することができる。
 なお、本実施の形態では、シャッタばね644によって回動シャッタ640を遮蔽位置に付勢していたが、これに限定されない。例えば、シャッタばね644を設けずに、回動シャッタ640が自重により遮蔽位置に付勢されるように、回動シャッタ640の重心位置を設定してもよい。また、凸部645によって第2壁部640dを押圧することで、回動シャッタ640を遮蔽位置に移動させるように構成してもよい。
 また、第2の実施の形態と同様に、回動シャッタ640は、トナーカートリッジ7113が装置本体100Bから取り外された状態で、遮蔽位置を維持するような機構を有していない。このため、トナーカートリッジ7113に、第2の実施の形態で説明したシャッタ部材241を設けてもよい。
 <第6の実施の形態>
 次いで、本発明の第6の実施の形態について説明するが、第6の実施の形態は、第1の実施の形態のスライドシャッタ(気流遮蔽部材)141を省き、スクリュー54Fに封止壁650を設けたものである。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。また、トナー排出室57へファン158によって空気が送られる構成は、第1の実施の形態と同様である。本実施の形態では、ファン158によって生じる気流を周期的に遮断するシャッタ部材(遮蔽部材、気流遮蔽部材)が設けられていない代わりに、別種の構成のシャッタ部材である封止壁(トナー遮蔽部材)650によって、トナーの搬送を制御することを特徴とする。
 第6の実施の形態に係るトナーカートリッジ8113は、図28(a)乃至図29(b)に示すように、補給枠体50と、補給枠体50に回転可能に支持されるスクリュー54Fと、を有している。スクリュー54Fは、仕切り部材155によって区画される連通路48及びトナー排出室57へ向けてトナーを搬送する。補給枠体50には、スクリューギア164Fが回転可能に支持されており、スクリューギア164Fには、第1の実施の形態と同様にファン入力ギア260(図10(a)参照)から駆動が入力されている。
 スクリューギア164Fには、スクリュー54Fが固定されており、スクリュー54Fは、スクリューギア164Fと一体に回転する。連通路48の出口部分、すなわち連通路48とトナー排出室57との境界は、補給枠体50に形成される下壁651と、仕切り部材155に形成される上壁652と、によって構成される。下壁651には、半円形状の軸支持部651aが形成されており、軸支持部651aは、スクリュー54Fの回転軸54aを回転可能に支持する。回転軸54aには、トナーをZ2方向に搬送するラセン部54bが設けられている。
 上壁652には、半円形状の開口部652aが設けられている。図28(c)に示すように、スクリュー54Fを省いた状態では、下壁651及び上壁652との間の空間、すなわち軸支持部651aと開口部652aとで囲まれる空間SP6において、連通路48とトナー排出室57が連通している。
 図30(a)は、遮蔽位置に位置する封止壁650を示す、スクリュー54Fの軸方向に平行な断面の断面図であり、図30(b)は、開放位置に位置する封止壁650を示す、スクリュー54Fの軸方向に平行な断面の断面図である。図31(a)は、遮蔽位置に位置する封止壁650を示す、スクリュー54Fの軸方向に直交する断面の断面図であり、図31(b)は、開放位置に位置する封止壁650を示す、スクリュー54Fの軸方向に直交する断面の断面図である。
 図30(a)に示すように、スクリュー54FのZ2方向における下流端部には、スクリューギア164Fに連結される円筒部653が設けられており、円筒部653のZ1方向における下流端部には、封止壁650が設けられている。また、円筒部653には、図30(a)に示すように、Z方向において枠体開口52に重なる位置に設けられたシート部654と、トナーをZ2方向に搬送するラセン部653aと、が設けられている。
 トナー遮蔽部材としての封止壁650は、図31(a)に示すように、円筒部653の外径よりも径方向外側に突出する扇形形状(半円形状)に形成されており、スクリュー54Fと一体に回転する。また、封止壁650は、仕切り部材155の上壁652よりもZ2方向における下流、かつ上壁652に摺擦可能な位置に配置されている。
 図30(a)及び図31(a)に示すように、封止壁650がトナー遮蔽位置としての遮蔽位置に位置している状態では、封止壁650は上壁652に接触している。そして、連通路48とトナー排出室57とを連通する空間SP6(図28(c)参照)が、スクリュー54Fの回転軸54a及び封止壁650によって封止されている。このため、連通路48内のトナーは、トナー排出室57には搬送されない。
 図30(b)及び図31(b)に示すように、封止壁650がトナー開放位置としての開放位置に位置している状態では、封止壁650と上壁652との接触が解除される。この時、封止壁650は、Z方向において下壁651と対向しており、上壁652の開口部652aと、回転軸54a及び封止壁650との間に空間が空いている。すなわち、連通路48とトナー排出室57とが連通しているため、連通路48内のトナーは、トナー排出室57に搬送可能である。
 以上のように、本実施の形態では、スクリューギア164Fの回転に伴って、スクリュー54F及び封止壁650が回転する。そして、連通路48とトナー排出室57との境界部分である空間SP6は、封止壁650によって周期的に開閉される。これにより、連通路48からトナー排出室57に定量のトナーを搬送することができる。なお、封止壁650が遮蔽位置及び開放位置の何れに位置しても、枠体開口52は開放されている。
 更に、連通路48からトナー排出室57に搬送されたトナーは、円筒部653に設けられたラセン部653a及びシート部654によって枠体開口52へ排出される。シート部654は、枠体開口52に進入可能に形成されており、枠体開口52付近のトナーをほぐしながら、枠体開口52の外部へとトナーを押し出す。
 また、トナー排出室57にはダクト163を介してファン158によって空気が送られており、トナー排出室57内のトナーは、ファン158によって送られた空気と共に枠体開口52から勢いづけられて排出される。これにより、画像形成装置100の装置本体100Bの内部にトナーを良好に排出することができる。
 また、本実施の形態では、画像形成装置100の駆動出力部材100a(図10(b)参照)から駆動入力ギア59に入力された駆動力を、駆動列160(図10(a)参照)によって変速しつつ、ファン158及びスクリュー54Fに出力している。そして、駆動列160の変速比を任意に設定することで、ファン158の回転速度やスクリュー54Fに設けられた封止壁650の開閉頻度を変更することができる。これにより、画像形成装置100の駆動出力部材100aに依存せずに、ファン158の回転速度や封止壁650の開閉頻度を調節することができる。また、封止壁650の開閉頻度を変更することで、連通路48からトナー排出室57に排出されるトナーの量を容易に制御することができる。
 また、封止壁650の形状を変更することで、スクリュー54Fの回転速度を変えずとも、連通路48からトナー排出室57に排出されるトナーの量を容易に制御することができる。すなわち封止壁650は、トナーが通る通路を周期的に遮蔽することで、トナーの流れを遮断するシャッタ部材(トナー遮蔽部材)である。
 また、封止壁650は、スクリュー54Fに一体に形成されているため、簡易に構成することができる。このため、部品点数及び組立工数を削減することができ、コストダウンできる。
 また、本実施の形態では、封止壁650の位相に拘わらず、枠体開口52は常に開放されている。このため、トナー排出室57にファン158によって空気が送られても、トナー排出室57の内圧は大きく上昇しない。よって、トナー排出室57の密閉度を比較的低く設定してもよく、トナー排出室57の密閉度を上げるためのシール部材が不要となる。よって、部品点数及び組立工数を削減することができ、コストダウンできる。
 本実施の形態においては、前述の実施の形態とは異なり、トナーカートリッジ13の内部の気圧や、トナーカートリッジ13から排出される気流を周期的に変動させていない。しかし、封止壁650の作用によって、トナーカートリッジ13から外部に向かって移動するトナーの流れに周期的な変化を与えている。その結果、トナーの流動性が高まり、トナーのつまりを抑制することなどが可能である。
 また、第2の実施の形態と同様に、封止壁650は、トナーカートリッジ8113が装置本体100Bから取り外された状態で、遮蔽位置を維持するような機構を有していない。このため、トナーカートリッジ8113に、第2の実施の形態で説明したシャッタ部材241を設けてもよい。
 <第7の実施の形態>
 次いで、本発明の第7の実施の形態について説明するが、第7の実施の形態は、第6の実施の形態のダクト163に代えて、ダクト663を適用したものである。このため、第6の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
 第7の実施の形態に係るトナーカートリッジ9113は、図32(a)(b)に示すように、ファン158と補給枠体50とを接続するダクト663を有しており、ダクト663は、トナー排出室57ではなく、トナー収容室49に接続されている。すなわち、補給枠体50のトナー収容室49を画定する側面には、ダクト663に接続される接続孔部664が形成されている。ダクトは気体の搬送経路(通風路)を構成する。
 ファン158から送られた空気は、ダクト663を通って、接続孔部664からトナー収容室49へと入ってくる。トナー収容室49は、連通路48を介してトナー排出室57に連通しているが、第7の実施の形態と同様に、連通路48とトナー排出室57との境界部分の空間SP6は、スクリュー54Fと一体に回転する封止壁650によって周期的に開閉される。これにより、連通路48からトナー排出室57に定量のトナーを搬送することができる。
 本実施の形態では、トナー収容室49にファン158からダクト663を介して空気が送られる。このため、封止壁650が遮蔽位置に位置しているときには、トナー収容室49及び連通路48の内圧が正圧、すなわちトナーカートリッジ9113の外部の気圧よりも高くなる。
 その後、封止壁650が遮蔽位置から開放位置に移動すると、空間SP6が開放されて連通路48とトナー排出室57とが連通されるため、トナー収容室49及び連通路48の内圧が下がるように、トナー排出室57へ圧縮空気が排出される。この時、連通路48内のトナーが圧縮空気と共に勢いよくトナー排出室57に進入し、トナー排出室57内のトナーが攪拌される。また、連通路48からトナー排出室57へと、圧縮空気と混合して勢いよく送られたトナーは、枠体開口52付近のトナーを押し出し、画像形成装置100の装置本体100Bの内部にトナーを良好に排出することができる。
 本実施の形態においては、封止壁650は、トナーの移動だけでなく、ファン158によって生じる気流も遮断するシャッタ部材(遮蔽部材、気流遮蔽部材、バルブ)とみなすことができる。本実施の形態において、連通路48は、トナーだけでなく空気が移動する通路である。よって、封止壁650は、トナー遮蔽部材と気流遮蔽部材を兼ねている。
 <第8の実施の形態>
 次いで、本発明の第8の実施の形態について説明するが、第8の実施の形態は、第1の実施の形態のスライドシャッタ141の代わりに、ダクトシャッタ670によってダクト163と補給枠体50との接続部分を開閉するものである。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。また、トナー排出室57へファン158によって空気が送られる構成は、第1の実施の形態と同様である。
 第8の実施の形態に係るトナーカートリッジ10113は、図33(a)乃至図34(b)に示すように、補給枠体50と、ファン158と、ダクトシャッタ670と、シャッタばね671と、ダクト接続部材672と、リンク部材673と、を有している。補給枠体50のZ2方向における下流端側の側面50nには、シャッタ支持部675a,675bと、壁部675cと、貫通孔675dと、が設けられている。
 シャッタ支持部675a,675bは、Y方向に空隙を存するように互いに対向して配置され、ダクトシャッタ670をX方向にスライド移動可能に支持している。ダクトシャッタ670は、板状に形成された封止部670aと、切り欠き670bと、を有している。ダクトシャッタ670と壁部675cとの間には、シャッタばね671が縮設されており、ダクトシャッタ670は、シャッタばね671によってX1方向に付勢されている。
 貫通孔675dに対向するように、シャッタ支持部675a,675bにはダクト接続部材672が固定されており、ダクト接続部材672は、円筒部672aを有している。円筒部672aは、Z2方向に延びており、中心に貫通孔672bを有している。円筒部672aには、ダクト163が接続される。貫通孔672bは、Z1方向に視て側面50nの貫通孔675dに重なるように配置されており、ダクトシャッタ670は、ダクト接続部材672及び側面50nによってZ方向に位置決めされている。
 補給枠体50の側面50nには、ピン674を介してリンク部材673が回動可能に支持されている。リンク部材673は、棒状に細長い形状を有しており、一端部にはZ1方向に延びる凸部673aが形成されている。凸部673aは、ダクトシャッタ670の切り欠き670bに係合しており、リンク部材673のピン674を中心とする回動に連動して、ダクトシャッタ670がX方向にスライド移動するように構成されている。
 本実施の形態の駆動伝達部としての駆動列160Gは、駆動入力ギア59と、ファン入力ギア260Gと、加速機構161と、スクリューギア164と、を有している。ファン入力ギア260Gは、駆動入力ギア59及びスクリューギア164に噛合しており、駆動入力ギア59の駆動力を受けて回転する。
 ファン入力ギア260GのZ1方向における側面には、リンク駆動リブ676,677が設けられている。リンク駆動リブ676,677は、それぞれファン入力ギア260Gの周方向に延びており、かつ互いに周方向に離間している。
 図34(a)は、ダクトシャッタ670が遮蔽位置に位置する際のトナーカートリッジ10113をZ1方向に視た側面図である。図34(b)は、ダクトシャッタ670が解放位置に位置する際のトナーカートリッジ10113をZ1方向に視た側面図である。図35(a)は、遮蔽位置に位置するダクトシャッタ670及びその周辺構成をZ2方向に視た側面図である。図35(b)は、開放位置に位置するダクトシャッタ670及びその周辺構成をZ2方向に視た側面図である。
 図34(a)及び図35(a)に示すように、遮蔽部材としてのダクトシャッタ670は、シャッタばね671によってX1方向に付勢されており、ダクト接続部材672又は補給枠体50に突き当たることで遮蔽位置に位置決めされている。この時、ダクトシャッタ670の封止部670aは、ダクト接続部材672の貫通孔672bと補給枠体50の貫通孔675dとの連通を遮断している。このため、ダクト163からダクト接続部材672へ送られた空気は、補給枠体50のトナー排出室57に入ることはできない。言い換えれば、連通孔672bは、ダクト163と補給枠体50との接続部分であると共にファン158によって補給枠体50へ送られた空気の通路であり、ダクトシャッタ670によって遮蔽又は開放される。
 また、ダクトシャッタ670が遮蔽位置に位置している際には、リンク部材673の凸部673aとは反対側の他端部673bは、リンク駆動リブ676の回転方向RD3における下流端部676aに当接している。
 そして、ファン入力ギア260Gが更に回転方向RD3に回転すると、リンク部材673の他端部673bがリンク駆動リブ676の下流端部676aによって押圧され、リンク部材673がピン675を中心に回動する。図34(b)及び図35(b)に示すように、リンク部材673の回動に連動して、ダクトシャッタ670がシャッタばね671の付勢力に抗してX2方向にスライド移動する。これにより、ダクトシャッタ670は、開放位置に移動する。
 この時、ダクトシャッタ670の封止部670aは、ダクト接続部材672の貫通孔672bと補給枠体50の貫通孔675dとの連通を許容している。すなわち、ダクトシャッタ670は、開放位置において、ダクト接続部材672の貫通孔672b及び補給枠体50の貫通孔675dを開放する。これにより、ダクト163からダクト接続部材672へ送られた空気は、補給枠体50のトナー排出室57に進入することができる。
 なお、ダクトシャッタ670が開放位置に位置している際には、リンク部材673の他端部673bは、リンク駆動リブ676の回転方向RD3における上流端部676bに当接している。そして、ファン入力ギア260Gが更に回転方向RD3に回転すると、リンク部材673の他端部673bがリンク駆動リブ676の上流端部676bから離間し、ダクトシャッタ670は、シャッタばね671の付勢力により遮蔽位置に移動する。
 ダクトシャッタ670が遮蔽位置に移動することで、リンク部材673が回動し、リンク駆動リブ677に当接する。リンク駆動リブ677によるダクトシャッタ670の駆動は、リンク駆動リブ676と同様であるので、説明を省略する。
 以上のように、本実施の形態では、ファン入力ギア260Gの回転に伴って、ダクトシャッタ670が遮蔽位置と開放位置との間で往復移動する。そして、ダクト接続部材672の貫通孔672b及び補給枠体50の貫通孔675dは、ダクトシャッタ670によって周期的に開閉される。
 これに伴ってダクト163の内圧(内部の気圧)が周期的に変動し、トナーカートリッジ10113の外部の気圧とダクト163の内部の気圧の間に差が生じる。遮蔽位置に位置するダクトシャッタ670によってダクト接続部材672の貫通孔672bが遮蔽されている状態では、ファン158によってダクト163に空気が送られることで、ダクト163の内圧が正圧、すなわち外部の気圧よりも高くなる。
 その後、ダクトシャッタ670が遮蔽位置から開放位置に移動すると、ダクト接続部材672の貫通孔672bが開放されるため、ダクト163の内圧が下がるようにダクト163から圧縮空気が排出される。これにより、トナー排出室57も一時的に正圧となり、トナー排出室57内のトナーが圧縮空気と共に勢いよく枠体開口52から排出される。このため、画像形成装置100の装置本体100Bの内部にトナーを良好に排出することができる。
 また、本実施の形態では、画像形成装置100の駆動出力部材100a(図10(b)参照)から駆動入力ギア59に入力された駆動力を、駆動列160(図10(a)参照)によって変速しつつ、ファン158及びダクトシャッタ670に出力している。そして、駆動列160の変速比を任意に設定することで、ファン158の回転速度やダクトシャッタ670の開閉頻度を変更することができる。これにより、画像形成装置100の駆動出力部材100aに依存せずに、ファン158の回転速度やダクトシャッタ670の開閉頻度を調節することができる。また、ダクトシャッタ670の開閉頻度を変更することで、枠体開口52から排出されるトナーの量を制御することができる。
 なお、本実施の形態では、ファン入力ギア260Gにリンク駆動リブ676、677を設け、これらリンク駆動リブ676、677の駆動力を用いてダクトシャッタ670を駆動させたが、これに限定されない。例えば、ファン入力ギア260G以外のギアにリンク駆動リブ676、677を設けて、ダクトシャッタ670を駆動させてもよい。また、リンク駆動リブ676、677の数や形状は限定されない。
 本実施の形態においては、ダクトシャッタ670は、空気の通路を周期的に遮蔽することで、ファン158によって生じる気流を周期的に遮断するシャッタ部材(遮蔽部材、気流遮蔽部材、バルブ)である。前述したシャッタ部材であるスライドシャッタ141等は、枠体開口52の近傍に配置され、枠体開口52を閉じることによって、空気だけでなくトナーの移動や排出も遮断していた。つまりスライドシャッタ141は、気流遮蔽部材であると同時にトナー遮蔽部材であるとみなすことができた。これに対して、本実施の形態におけるダクトシャッタ670は、気流(空気の移動)は遮断するが、トナーの移動は遮断しない、という特徴がある。また、ダクトシャッタ670は、気流の移動方向(空気の搬送経路)において、トナー排出口である枠体開口52よりも上流に配置されており、枠体開口52の近傍には配置されていない、という特徴がある。枠体開口52の近傍に、シャッタ部材を配置するスペースがない場合など、本実施の形態の構成を採用すると特に有効である。また、ダクトシャッタ670の周囲にトナーが存在しないので、ダクトシャッタ670の動作がトナーによって妨げられるなどの事態を避けることができる。
 <第9の実施の形態>
 次いで、本発明の第9の実施の形態について説明するが、第9の実施の形態は、第1の実施の形態のダクト163に代えて、第1ダクト部材681及び第2ダクト部材682から構成されるダクト680を設けたものである。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
 第9の実施の形態に係るトナーカートリッジ11113は、図36に示すように、補給枠体50と、ファン158と、ダクト680と、を有している。ダクト680は、ファン158から後述の排気口235に向かって空気を搬送するための搬送経路を構成する。すなわちダクト680の内部は、空気が移動する移動経路である。ダクト680は、第1ダクト部材681と、第2ダクト部材682と、を有しており、第1ダクト部材681は、ファン158に接続されている。第1ダクト部材681は、第2ダクト部材682に接続されており、ファン158によって起こされた風は、第1ダクト部材681を通って、第2ダクト部材682に送られる。
 第2ダクト部材682は、中空の角パイプ形状に構成されており、排気口235と、枠体開口52と連通する孔236と、が設けられている。第2ダクト部材682は、補給枠体50に接着されている。排気口235は、第2ダクト部材682の底面682aに設けられており、孔236は、第2ダクト部材682の天面から底面682dまで貫通する円形の貫通孔である。排気口235は、孔236を囲むようにして設けられた円環状の孔であり、下方に開口している。
 なお、本実施の形態では、排気口235の縁部の端面と、孔236の縁部の端面と、は互いに同面となっているが、これに限定されない。例えば、これら端面のいずれか一方が、いずれか他方に対して下方に突出していてもよい。すなわち、Y軸(上下方向)に平行な座標系において、2つの端面が互いに異なる位置にあってもよい。
 図37(a)に示すように、排気口235及び孔236は、枠体開口52から排出されるトナーの排出方向(Y2方向)において、枠体開口52に隣接して配置されている。また、排気口235及び孔236は、トナーの排出方向(Y2方向)において枠体開口52の下流に配置されている。このため、枠体開口52から排出されたトナーは、孔236を通って、画像形成装置100内に排出される。れるトナーの周囲を囲むように、排気口235から空気が排出される。
 本実施の形態では、枠体開口52から落下したトナーは、孔236を介して排出されるので、孔236をトナー排出口とみなすことができる。あるいは、枠体開口52と孔236を一体とみなしてこれらをまとめてトナー排出口とみなすことができる。前述の実施の形態ではトナー排出口である枠体開口52から、トナーだけでなく空気が排出された。一方、本実施の形態では、トナーの排出口である孔236から空気は排出されない。すなわち、本実施の形態では、前述の実施の形態と異なり、排気口235と、トナー排出口(孔236)が異なる開口であることに特徴がある。
 なお、図37(a)では不図示であるが、本実施の形態では、既述のいずれかのシャッタ部材(遮蔽部材、気流遮蔽部材)によって、排気口235及び孔236が周期的に開閉される。そして、排気口235の開閉によって、ファン158による気流の排出が周期的に遮断される。
[トナー及び空気の排出]
 次に、トナーカートリッジ11113からのトナー及び空気の排出について、図37(a)(b)を用いてより詳しく説明する。上述したように、画像形成装置100に設けられた駆動出力部材100a(図10(b)参照)からトナーカートリッジ11113に駆動力が供給されることで、ファン158及びスクリュー54が作動する。図37(a)においては、実線でトナーの搬送経路を示し、破線で空気の排出経路を示している。
 スクリュー54が回転することで、トナーカートリッジ11113内のトナーは、連通路48を介してトナー排出室57に搬送される。そして、トナー排出室57に搬送されたトナーは、トナー排出室57において補給枠体50の底面50dに形成された枠体開口52から孔236に向かって下方に移動する。
 ファン158が作動することにより、ファン158からダクト680には、継続的に空気が送られる。ダクト680は、第1ダクト部材681及び第2ダクト部材682から構成されており、ファン158から送られた空気は、第1ダクト部材681を介して第2ダクト部材682に送られる。そして、第2ダクト部材682に送られた空気は、第2ダクト部材682の端部に設けられた排気口235から外部に排出される。排気口235は、孔236を囲むように円環状に形成されており、孔236に対して隣接している。すなわち排気口235は、水平方向(X方向、Z方向)において、トナー排出口(孔236)に隣接している。
 本実施の形態では、既述のいずれかのシャッタ構成によって、排気口235及び孔236が周期的に開閉される。これに伴ってダクト680の内圧(内部の気圧)が周期的に変動し、トナーカートリッジ11113の外部の気圧とダクト680の内部の気圧の間に差が生じる。遮蔽位置に位置するシャッタ機構によって排気口235が遮蔽されている状態では、ファン158によってダクト680に空気が送られることで、ダクト680の内圧が正圧、すなわちトナーカートリッジ11113の外部の気圧よりも高くなる。
 その後、シャッタ機構が遮蔽位置から開放位置に移動すると、排気口235が開放されるため、ダクト680の内圧が下がるように排気口235から圧縮空気が排出される。この時、枠体開口52から排出されたトナーが、排気口235から排出された圧縮空気によって勢いづけられ、画像形成装置100の装置本体100Bの内部にトナーを良好に排出することができる。
 また、排気口235から勢いよく排出される空気によって、枠体開口52の周囲が負圧となり、枠体開口52からトナーを吸い出す効果もある。また、トナーカートリッジ11113において、ファン158から送られる空気の搬送経路と、トナーの搬送経路と、が分離されているので、トナーがファン158からの送風の邪魔になることが無い。このためトナーカートリッジ11113の内部での送風不良を抑制することができる。
 また、トナーの搬送経路と空気の搬送経路が分離されているので、トナーカートリッジ11113を組み立てる際に、ファン158の動作テストを簡易に行うことができる。ファン158の動作テストによってダクト230の内部を空気が通ったとしても、その空気がトナー収容室49に収容されたトナーに直接的に作用しないためである。すなわち、スクリュー54を動かすことなくファン158の動作テストを行えば、枠体開口52や孔236からトナーが排出されることが抑制される。よって、トナーの飛散を抑えた状態で、ファン158の動作テストができ、トナーカートリッジ11113の組立作業性を向上することができる。
 なお、本実施の形態においては、ファン158から送られる空気の搬送経路が、トナーの搬送経路から分離された結果、空気が直接的にトナー排出室57の内部のトナーに作用しづらい。従って、次に示す構成を用いることで、トナー排出室57の内部のトナーの搬送を促すことが特に好適である。
 すなわち、図37(a)に示すように、スクリュー54には可撓性を有するシート部材210が取り付けられている。シート部材210は、スクリュー54と共に回転しながら、枠体開口52に進入する。これにより、枠体開口52付近に滞留したトナーをほぐしつつ、トナーを枠体開口52から排出されるように促すことができる。例えば、トナーカートリッジ11113のスクリュー54が長時間駆動されなかった場合には、トナーカートリッジ11113内のトナーが締まって、枠体開口52から落ちにくくなる場合がある。このような場合にも、シート部材210によってトナーをほぐすことができるので、良好にトナーを枠体開口52から排出することができる。
 <第9の実施の形態の変形例>
 なお、第2ダクト部材682の形状や配置は、上述のものに限らない。例えば、図38乃至図39(b)に示すように、ファン158に接続されるダクト680Bは、第1ダクト部材681と、第2ダクト部材682Bと、を有している。
 第2ダクト部材682Bは、中空の角パイプ形状に構成されており、孔685を有している。第2ダクト部材682Bは、補給枠体50に接着されている。孔685は、第2ダクト部材682Bの底面に設けられており、下方に開口している。第2ダクト部材682Bの上面は、枠体開口52に連通しており、孔685は、Z方向において枠体開口52とは異なる位置に位置している。
 図38に示すように、枠体開口52から落下したトナーは、第2ダクト部材682Bに入りこむことで、孔685から空気とともにトナーカートリッジの外部に排出される。本実施の形態において、孔685はトナー排出口であり、かつ空気の排出口(排気口)でもある。
[トナー及び空気の排出]
 次に、トナーカートリッジ11113からのトナー及び空気の排出について、図38を用いてより詳しく説明する。上述したように、画像形成装置100に設けられた駆動出力部材100a(図10(b)参照)からトナーカートリッジ11113に駆動力が供給されることで、ファン158及びスクリュー54が作動する。図38においては、実線でトナーの搬送経路を示し、破線で空気の排出経路を示している。
 スクリュー54が回転することで、トナーカートリッジ11113内のトナーは、連通路48を介してトナー排出室57に搬送される。そして、トナー排出室57に搬送されたトナーは、トナー排出室57において補給枠体50の底面50dに形成された枠体開口52から下方に排出される。
 この時、スクリュー54に固定されたシート部材210は、スクリュー54と共に回転しながら、枠体開口52に進入する。これにより、枠体開口52付近に滞留したトナーをほぐしつつ、トナーを枠体開口52から排出されるように促すことができる。例えば、トナーカートリッジ11113のスクリュー54が長時間駆動されなかった場合には、トナーカートリッジ11113内のトナーが締まって、枠体開口52から落ちにくくなる場合がある。このような場合にも、シート部材210によってトナーをほぐすことができるので、良好にトナーを枠体開口52から排出することができる。
 枠体開口52から排出されたトナーは、第2ダクト部材682Bの内部空間に合流する。ファン158が作動することにより、ファン158からダクト680Bには、継続的に空気が送られる。ダクト680Bは、第1ダクト部材681及び第2ダクト部材682Bから構成されており、ファン158から送られた空気は、第1ダクト部材231を介して第2ダクト部材682Bに送られる。
 本変形の形態では、既述のいずれかのシャッタ構成によって、孔685が周期的に開閉される。これに伴ってダクト680Bの内圧(内部の気圧)が周期的に変動し、トナーカートリッジ11113の外部の気圧とダクト680Bの内部の気圧の間に差が生じる。遮蔽位置に位置するシャッタ機構によって孔685が遮蔽されている状態では、ファン158によってダクト680Bに空気が送られることで、ダクト680Bの内圧が正圧、すなわちトナーカートリッジ11113の外部の気圧よりも高くなる。
 その後、シャッタ機構が遮蔽位置から開放位置に移動すると、孔685が開放されるため、ダクト680Bの内圧が下がるように孔685から圧縮空気が排出される。この時、孔685から排出されたトナーは、圧縮空気に混合することによって勢いづけられ、画像形成装置100の装置本体100Bの内部にトナーを良好に排出することができる。
 また、トナーカートリッジ11113に、第2の実施の形態で説明したシャッタ部材241を設けてもよい。
 ここで、枠体開口52、排気口235、孔236及び装置本体100B側の受入口246(図42参照)の寸法及び配置について考える。画像形成装置100の受入口246の内径を長さD3(図42参照)、枠体開口52の内径を長さD4(図37(a)参照)とし、図56に示すように、孔236の内径を長さD5、排気口235の内径(内側の円の直径)を長さD6、排気口235の外径(外側の円の直径)を長さD7とする。
 この時、本実施の形態では、以下の関係式が成立している。
 D3>D6>D5・・・(1)
 D4>1.0[mm]・・・(2)
 D5>1.0[mm]・・・(3)
 D7−D6>0.5[mm]・・・(4)
 式(1)~(4)は、トナーや空気がスムーズに枠体開口52、孔236及び排気口235から排出できるようにするために設定される関係式である。例えば、トナーが通過する枠体開口52の内径である長さD4並びに孔236の内径である長さD5は、トナーがスムーズに通過するためには1.0[mm]以上必要である。また、排気口235の内径と外径の差である長さ(D7−D6)は、0.5[mm]以上必要である。これは、長さ(D7−D6)を小さくすると、空気流速は早くなるが、圧力損失によるトルク上昇があるためである。
 上述の式(1)から分かるように、孔236の内径(長さD5)は、排気口235の外径(長さD7)よりも小さい。上記式(1)~(4)を踏まえると、枠体開口52、孔236及び排気口235の面積は、それぞれ0.78[mm]以上が好ましい。また、トナーの飛散や空気の流速を考慮すると、枠体開口52、孔236及び排気口235の面積は、117[mm]以下が好ましい。
 また、本実施の形態では、例えば、D3=6.0[mm]、D4=6.5[mm]、D5=3.0[mm]、D6=4.5[mm]、D7=6.5[mm]に設定される。この時、装置本体100B側の受入口246には、枠体開口52を通過して孔236から排出されるトナーと、排気口235から排出される空気と、の両方を供給する必要がある。このため、受入口246基準で考えると、孔236と、排気口235と、は、トナーの排出方向(Y2方向)に直交する水平方向(X方向、Z方向)において、最近接距離が6[mm]以内で隣接する。すなわち、孔236と排気口235を隔てる壁の厚みを水平方向に沿って測った距離の最小値が6[mm]以内である。
 言い換えれば、受入口246の直径(内径)をD[mm]としたとき、排気口235は、枠体開口52から排出されるトナーの排出方向(Y2方向)に視て、排出方向に直交する方向においてD[mm]以内で隣接する。言い換えれば、トナーの排出方向(Y2方向)に視て、枠体開口52と排気口235とが、受入口246の直径(内径)であるD[mm]以内の距離にある際には、枠体開口52及び排気口235は互いに隣接していると言える。孔236と排気口235は、それぞれトナーと空気を、同じ受入口246に対して排出し得るように隣接している。
 このような排気口235、および孔236の配置関係の時に、画像形成装置100側の受入口246にトナーと空気を混合させた状態で、画像形成装置本体の受入口246の内部へ流入させることができる。その結果、トナーカートリッジ13から排出されたトナーをファン158によって生じた空気によって搬送することができ、トナーの排出性、搬送性を向上することができる。
 更に好ましくは、孔236から排出されるトナーの排出方向(Y2方向)に視て、排気口235は、少なくとも一部が枠体開口52に重なるように配置される。
 <第10の実施の形態>
 次いで、本発明の第10の実施の形態について説明するが、第10の実施の形態は、第9の実施の形態のダクトの構成を変更し、さらにダクトにシャッタ部材241の機能をもたせたものである。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
 第10の実施の形態に係るトナーカートリッジ12113は、ファン158(図36参照)から送られた空気を案内するダクト330を有している。ダクト330は、図40に示すように、第1ダクト部材231と、第2ダクト部材332と、第3ダクト部材333と、を有している。第1ダクト部材231は、ファン158に接続されており、補給枠体50の内部を通過する。
 第2ダクト部材332は、可撓性、弾性を有すると共にパイプ状に形成され、略鉛直方向(Y方向)に延びている。第2ダクト部材332の一端は、第1ダクト部材231の外部接続部231cに接続されており、他端は第3ダクト部材333のダクト接続部333bに接続されている。
 補給枠体50の底面50dには、ガイド部材334が固定されている。ガイド部材334は、水平方向に延びる平板部334aと、平板部334aのX2方向における下流端部から立ち上がる第1支持壁334bと、平板部334aのX1方向における下流端部から立ち上がる第2支持壁334cと、を有している。第3ダクト部材333は、補給枠体50及びガイド部材334によって、Z方向に移動可能に支持されている。より詳しくは、第3ダクト部材333は、補給枠体50の底面50d及び平板部334aによって、Y方向において移動が規制されている。また、第3ダクト部材333は、ガイド部材334の第1支持壁334b及び第2支持壁334cによって、X方向の移動が規制されると共に、Z方向に移動可能に案内される。
 第3ダクト部材333は、中空の角パイプ形状のパイプ部333aと、第2ダクト部材332に接続されるダクト接続部333bと、封止部333cと、段部333dと、排気口336と、被係合部341dと、を有している。封止部333cには、弾性を有するシール部材335が接着されている。第3ダクト部材333と補給枠体50との間には、ばね343が縮設されており、第2付勢部としてのばね343の付勢力により、第3ダクト部材333はZ2方向に付勢されている。
 ばね343によって付勢されている第3ダクト部材333は、段部333dが補給枠体50の突き当て面50kに突き当たることで、遮蔽位置に位置決めされている。排気口336は、図41(a)(b)に示すように、トナーカートリッジ12113の装着方向(Z2方向)における第3ダクト部材333の下流端部に設けられており、第3ダクト部材333の天面から底面まで貫通する円形の貫通孔である。すなわち、排気口336は、下方に開口している。また、パイプ部333aは、連通孔337を介して排気口336に連通している。
 図42に示すように、第3ダクト部材333の被係合部341dは、トナーカートリッジ12113が画像形成装置100に装着される際に、画像形成装置100に設けられた係合部245によって押圧される。これにより、第3ダクト部材333は、ばね343の付勢力に抗して、遮蔽位置から開放位置に移動される。第3ダクト部材333が開放位置に位置した状態では、排気口336は、画像形成装置の受入部に連通する。
 また、第3ダクト部材333が遮蔽位置に位置する際のダクト330を遮蔽位置、第3ダクト部材333が開放位置に位置する際のダクト330を開放位置とすると、ダクト330は、遮蔽位置と開放位置との間で遷移可能である。また、ダクト330は、補給枠体50に対して移動可能に構成され、遮蔽位置において枠体開口52を遮蔽し、開放位置において枠体開口52を開放する。すなわち本実施の形態では、ダクト330が、トナー排出口である枠体開口52を開閉するシャッタ部材を兼ねているとみなすことができる。
 図43(a)は、遮蔽位置に位置する第3ダクト部材333を示す正面図であり、図43(b)は、遮蔽位置に位置する第3ダクト部材333を示す底面図であり、図43(c)は、遮蔽位置に位置する第3ダクト部材333を示す断面図である。図44(a)は、開放位置に位置する第3ダクト部材333を示す正面図であり、図44(b)は、開放位置に位置する第3ダクト部材333を示す底面図であり、図44(c)は、開放位置に位置する第3ダクト部材333を示す断面図である。
 図43(a)~(c)に示すように、トナーカートリッジ12113が画像形成装置100に装着されていない状態では、第3ダクト部材333は、ばね343の作用により遮蔽位置に位置している。この時、枠体開口52は、第3ダクト部材333の封止部333c及びシール部材335によって遮蔽されている。このため、枠体開口52からトナーが外部に排出されることは無い。また、排気口336は、ダクト330が第2遮蔽位置に位置している際に、枠体開口52に隣接していない。
 図41(b)及び図44(a)~(c)に示すようにトナーカートリッジ12113が画像形成装置100に装着されると、第3ダクト部材333は、画像形成装置100の係合部245に押圧されることによって開放位置に移動する。また、ダクト330の少なくとも一部、すなわち第2ダクト部材332は可撓性及び弾性を有している。第3ダクト部材333の移動に応じて、第2ダクト部材332が変形するようになっている。
 この時、排気口336は、枠体開口52のトナーの排出方向(Y2方向)において、枠体開口52に隣接している。言い換えれば、排気口336は、排出方向(Y2方向)において枠体開口52の下流、かつ排出方向(Y2方向)に視て枠体開口52に重なるように配置されている。
 このため、枠体開口52から排出されたトナーは、排気口336を通って、画像形成装置100の本体に排出される。また、ファン158によって送られた空気は、第1ダクト部材231、第2ダクト部材332及び第3ダクト部材333のパイプ部333aを通って、連通孔337から排気口336に合流する。
 なお、本実施の形態では、既述のいずれかのシャッタ構成(遮蔽部材、気流遮蔽部材)によって、排気口336が周期的に開閉される。これに伴ってダクト330の内圧(内部の気圧)が周期的に変動し、トナーカートリッジ12113の外部の気圧とダクト330の内部の気圧の間に差が生じる。遮蔽位置に位置するシャッタ機構によって排気口336が遮蔽されている状態では、ファン158によってダクト330に空気が送られることで、ダクト330の内圧が正圧、すなわちトナーカートリッジ12113の外部の気圧よりも高くなる。
 その後、シャッタ機構が遮蔽位置から開放位置に移動すると、排気口336が開放されるため、ダクト330の内圧が下がるように排気口336から圧縮空気が排出される。この時、排気口336から排出されたトナーは、圧縮空気に混合することによって勢いづけられ、画像形成装置100の装置本体100Bの内部にトナーを良好に排出することができる。本実施の形態では、枠体開口52を、トナー収容室49に収容されたトナーを排出するためのトナー排出口とみなすことができる。本実施の形態においては、ダクト330の排気口336と補給枠体50の枠体開口(トナー排出口)52が隣接したとき、互いに接続しているとみなすこともできる。いずれにせよ、本実施の形態においても、トナー収容室49からトナー排出口(枠体開口52)に向かうトナーの搬送経路(移動経路)と、ポンプ58から排気口336に至る空気の搬送経路(移動経路)が実質的に分離されている。このため、第9の実施の形態と同様の作用効果を生じさせることができる。
 なお、前述の第9の実施の形態で説明したシート部材210(図37(a)参照)を本実施の形態のトナーカートリッジ12113においても用いることが好適である。スクリュー54の回転に伴って、シート部材210によって、トナー排出室57から枠体開口52に向けたトナーの搬送させるためである。
 <第11の実施の形態>
 次いで、本発明の第11の実施の形態について説明するが、第11の実施の形態は、第9の実施の形態のダクト680の構成を変更したものである。このため、第9の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
 図45に示すように、第11の実施の形態に係るトナーカートリッジ13113は、ケーシングとしての補給枠体50Cと、ファン158から送られた空気を排気口435から排気するためのダクト430と、を有している。補給枠体50Cは、スクリュー54を回転可能に支持しており、補給枠体50Cの底面50dには、補給枠体50Cの内部から外部にトナーを排出する枠体開口52Cが形成されている。スクリュー54は、トナーを第1方向DR1に搬送する。
 ダクト430は、ファン158と連通する固定ダクト431と、固定ダクト431に連通すると共に排気口435を有するスクリューダクト432と、を有している。スクリューダクト432は、鉛直方向(Y方向)に延びる回転軸線を中心に、補給枠体50Cに回転可能に支持される。スクリューダクト432は、中空のパイプ状に形成されたパイプ部432aと、パイプ部432aの外周面に固定されたスクリュー部432bと、を有している。第2搬送部としてのスクリュー部432bは、回転することで枠体開口52Cに向けて、第1方向DR1に交差する第2方向DR2に搬送する。
 スクリュー54の回転は、不図示のかさ歯車又はウォームギアを介して、スクリューダクト432に伝達される。このため、回転するスクリュー54によってZ2方向に平行な第1方向DR1に搬送されるトナーの搬送方向は、回転するスクリューダクト432によってY2方向に平行な第2方向DR2に切り替わる。排気口435は、枠体開口52Cによるトナーの排出方向(Y2方向)に視て、枠体開口52Cと重なっている。より詳細にいうと、枠体開口52Cの内部に排気口435が配置されている。このため、スクリューダクト432によってY2方向に搬送されるトナーは、枠体開口52Cから画像形成装置100の本体に排出される。本実施の形態において、枠体開口50Cをトナー排出口とみなすことができる。
 以上のように、本実施の形態では、スクリュー54の駆動力によって回転するスクリューダクト432によって、トナーを枠体開口52Cにスムーズに搬送することができ、トナーの排出性(搬送性)を向上することができる。また、枠体開口52Cから排出されるトナーは、排気口435から断続的に排出される空気によって勢いづけられ、画像形成装置100の内部にトナーを良好に排出することができる。
 また、ダクト430は、補給枠体50Cの内部にのみ配置されているので、トナーカートリッジ13113を小型化することができる。なお本実施の形態においても、前述のいずれかのシャッタ部材(遮蔽部材、気流遮蔽部材)を用いて、ファン158によって生じる気流を周期的に遮断するとよい。
 <第12の実施の形態>
 次いで、本発明の第12の実施の形態について説明するが、第12の実施の形態は、第2の実施の形態のファン158の代わりに、ガスボンベユニット800を適用したものである。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
 第12の実施の形態に係るトナーカートリッジ14113は、図46(a)乃至図47(b)に示すように、補給枠体50と、ガスボンベユニット800と、駆動列160Hと、を有している。駆動伝達部としての駆動列160Hは、駆動入力ギア59と、ボンベ作動ギア790と、スクリューギア164と、を有している。駆動入力ギア59は、画像形成装置100から駆動力が入力される。ボンベ作動ギア790は、駆動入力ギア59及びスクリューギア164に噛合している。
 ボンベ作動ギア790には、円筒カム801が一体に取り付けられている。ガスボンベユニット800は、円筒形状の円筒カム801と、円筒カム801に挿入されて保持されるガスボンベ802と、リンク部材803と、を有している。
 円筒カム801は、円周方向にそれぞれ延びる第1溝801a及び第2溝801bを有している。第2溝801bは、第1溝801aよりもZ1方向における下流に位置しており、第1溝801a及び第2溝801bは、互いに滑らかに接続されている。なお、本実施の形態では、第1溝801a及び第2溝801bは、それぞれ位相を180度異ならせて2つずつ設けられている。
 リンク部材803は、ガスボンベ802の結合部802eに対して連結部803aが連結されており、ガスボンベ802は、円筒カム801とリンク部材803との間で保持されている。また、リンク部材803は、第1溝801a及び第2溝801bに係合可能な凸部803b,803cを有している。本実施の形態では、第1溝801a及び第2溝801bは、それぞれ位相を180度異ならせて2つずつ設けられているため、凸部803b,803cの両方は、必ず第1溝801a及び第2溝801bの一方にのみ係合する。
 リンク部材803は、サイドカバー162によって回転規制されている。また、リンク部材803は、円筒カム801が回転することにより、ガスボンベ802を押圧可能である。
 図48(a)(b)に示すように、ガスボンベ802は、ガス収容部802aと、ばね座802bと、ノズル802cと、ばね802dと、を有している。ガス収容部802aには、窒素等の安全なガスが封入されている。窒素は、不燃性であり、機器等にも悪影響がないので好ましいが、他の気体であってもよい。ばね座802bは、ガス収容部802aの内方において、ガス収容部802aに対して固定されている。ノズル802cは、ガス収容部802aに対して進退可能に支持されている。また、ガスボンベ内の圧力は大気圧よりも高く設定されている。
 ノズル802cとばね座802bとの間には、ばね802dが縮設されており、自然状態では、ノズル802cは、ばね802dの付勢力によってZ1方向に付勢されている。そして、ノズル802cの段部802fがガス収容部802aに突き当たることで、ノズル802cとガス収容部802aとの間は遮蔽されている。この時、ガスボンベ802は、閉状態にあると称する。ガスボンベ802が閉状態の際には、リンク部材803の凸部803b,803cは、図47(a)に示すように、第1溝801aに係合している。
 ガスボンベ802が閉状態にあるときから、ボンベ作動ギア790が回転すると、図47(b)に示すように、リンク部材803の凸部803b,803cが第2溝801bへ導かれる。これにより、リンク部材803は、Z1方向に移動し、ガスボンベ802のガス収容部802aを押圧する。
 リンク部材803がガス収容部802aを押圧することで、ガス収容部802aは、ばね802bの付勢力に抗して、ノズル802cに対してZ1方向に相対移動する。これにより、ガス収容部802aとノズル802cとの間に隙間SP7が生じ、該隙間SP7からガスがトナー排出室57へと送られる。すなわち、ガスボンベ802は、ガス収容b802aとノズル802cとが互いに相対移動することで、トナー排出室57にガスを噴出可能に構成される。この時、ガスボンベ802は開状態にあると称する。
 ガス収容部802aとノズル802cがガスボンベ802のバルブ(弁)を構成している。駆動入力ギア59が回転することに応じて、ボンベ作動ギア790や円筒カム801、リンク部材803を介して、駆動力がガス収容部802aに伝達される。この駆動力の伝達によって、ガス収容部802aが往復運動して、ガス収容部802aとノズル802cとが相対的に移動する。これによってガス収容部802aとノズル802cによって構成されたバルブが周期的に開閉を繰り返し、ガスボンベ802から気体が噴出したり、気体の噴出が止まったりする。円筒カム801、リンク部材803は、ボンベ作動ギア790の回転運動を、ガス収容部802aの並進運動、往復運動に変換する駆動変換部としてのカムである。つまり、円筒カム801やリンク部材803によって回転力を、バルブを開閉するための力に変換している。これらは、駆動変換部の一例であり、既知の機械要素を駆動変換部として用いることもできる。
 以上のように、ガスボンベ802は、ボンベ作動ギア790が回転することにより、閉状態と開状態とを周期的に繰り返す。ガスボンベ802が開状態の際には、ガスボンベ802内のガスがトナー排出室57へ噴出される。そして、このガスによってトナー排出室57内のトナーが枠体開口52へ送られ、トナーがガスやトナー排出室57の内部の空気と共に勢いよく枠体開口52から排出される。ガスボンベ802が噴出したガスの圧力によって画像形成装置100の装置本体100Bの内部にトナーを良好に排出し、装置本体100B内部において搬送することができる。
 また、ガスボンベ802からトナー排出室57へは、断続的にガスが送られるので、トナー排出室57内のトナーを攪拌し、枠体開口52からトナーが出るのを促すことができる。
 また、ガスボンベ802は、ノズル802cとガス収容部802aとのZ方向における相対移動量が小さくても、トナー排出室57に勢いよくガスを送ることができる。このため、ガスボンベユニット800をZ方向に小型化することができる。
 ガスボンベ802は、駆動入力ギア(駆動入力部材、駆動受け部材)59)の回転に応じて開閉動作を行う。本実施の形態においては、単位時間あたりにガスボンベ802が開放される回数、すなわち単位時間当たりに気体が排出される回数は、単位時間あたりに駆動入力ギア59が回転する回数よりも多くなるように設定した。
 本実施の形態では、ファン158による気流をシャッタ部材(遮蔽部材、気流遮蔽部材)によって周期的に遮断する代わりに、ガスボンベ802に収容された高圧のガス(気体)を周期的に排出することによって、周期的に変化する気流を生じさせた。ただし、本実施の形態においても、上述の実施の形態で説明した各種のシャッタ構成を設けてもよい。
 本実施の形態におけるガスボンベ802又は、ガスボンベ802を含むガスボンベユニット800は、気体を送り、気流を生じさせるように構成された送風部(送風機、ブロワ、気流発生機構)である。前述した送風部であるファン158は、周囲の気体、すなわち空気を送る構成であった。これに対して、ガスボンベ802は、自身の内部に保持している気体、例えば窒素を外部に噴出させて送る構成である。
 <第13の実施の形態>
 次いで、本発明の第13の実施の形態について説明するが、第13の実施の形態は、第1の実施の形態とは異なる方法でトナーを搬送するように構成されている。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
 第13の実施の形態に係るトナーカートリッジ15113は、図49に示すように、補給枠体50Jと、補給枠体50Jに回転可能に支持される回転容器810と、サイドカバー162と、を有している。回転容器810は、外周面にラセン状の溝811を有しており、図50に示すように、回転することで溝811の作用により、トナーをZ2方向に搬送することができる。これにより、回転容器810内のトナーを枠体開口52から排出することができる。
 図51(a)は、トナーカートリッジ15113の駆動列160Jを示す側面図であり、図51(b)は、トナーカートリッジ15113の駆動列160Jを示す断面図である。図51(c)は、トナーカートリッジ15113の駆動列160Jを示す他の断面図である。
 図51(a)~(c)に示すように、駆動列160Jは、駆動入力ギア812と、ファン入力ギア813と、アイドラギア814と、容器回転ギア815と、を有している。駆動入力ギア812には、画像形成装置100の駆動出力部材100a(図10(b)参照)から駆動が入力される。駆動入力ギア812には、ファン入力ギア813の小ギア813aと、アイドラギア814と、が噛合している。
 駆動入力ギア812が回転すると、ファン入力ギア813が回転する。ファン入力ギア813の駆動は、加速機構161を介して、ファン158に伝達される。また、アイドラギア814は、回転容器810に固定された容器回転ギア815に噛合している。このように、駆動入力ギア812の駆動力は、ファン158と、回転容器810と、にそれぞれ伝達される。
 <第14の実施の形態>
 次いで、本発明の第14の実施の形態について説明するが、第14の実施の形態は、第1の実施の形態とは異なる方法でトナーを搬送するように構成されている。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
 第14の実施の形態に係るトナーカートリッジ16113は、図52及び図53に示すように、補給枠体50と、補給枠体50の内部に設けられた、すのこ状の搬送部材820及びクランク821を有している。クランク821は、補給枠体50に回転可能に支持される回転軸821aと、回転軸821aから偏芯したアーム部821bと、を有している。アーム部821bには、搬送部材820の一端部820aが取り付けられている。
 搬送部材820は、一端部820aとは反対側に軸部820bが設けられており、軸部820bは、補給枠体50の内側面に固定されたガイド部材826の案内溝827に係合している。
 補給枠体50の装着方向(Z2方向)における下流側の側面には、駆動入力ギア59と、駆動入力ギア59に噛合するファン入力ギア260と、が回転可能に支持されており、ファン入力ギア260の駆動力によってファン158は駆動する。
 補給枠体50のX2方向における側面には、第1ギア823及び第1ギア823に噛合する第2ギア824が回転可能に支持されている。これら第1ギア823及び第2ギア824は、補給枠体50とプレート部材825とによって挟み込まれ、保持されている。また、第2ギア824の軸中心には、クランク821の回転軸821aが固定されており、クランク821は、第2ギア824の回転に伴って回転軸821aを中心に回転する。
 図54に示すように、第1ギア823は、複数の山形状の歯823aを有しており、歯823aは、駆動入力ギア59及び第2ギア824に噛合するように構成されている。すなわち、駆動入力ギア59が回転することによって、搬送部材820がクランク821の回転に伴って移動する。
 次に、図55(a)~(d)を用いて、搬送部材820の動作について説明する。搬送部材820の軸部820bは、案内溝827に挿入されて案内される。案内溝827は、Z方向に平行に延びる第1溝827aと、第1溝827aに対して傾斜した第2溝827b及び第3溝827cと、を有している。これら第1溝827a、第2溝827b及び第3溝827cは、全体で三角形状を有しており、第1溝827aの長さは、第2溝827b及び第3溝827cの長さの合計よりも短い。第1溝827aと第2溝827bとの接続部分には、回動軸828aを中心に回動可能な押圧ばね828が設けられている。
 図55(a)に示すように、搬送部材820の軸部820bは、第1溝827aと第3溝827cとの接続部分に配置されている。この状態から、クランク821が時計回りに回転すると、図55(a)~(c)に示すように、軸部820bが第1溝827aを案内されて移動する。軸部820bは、押圧ばね828を押圧することで、押圧ばね828を回動軸828aを中心に上方に回動させて、通過することができる。
 図55(a)(b)に示すように、軸部820bが第1溝827aを案内される際には、搬送部材820はY2方向、すなわち枠体開口52に近づく方向に移動する。
 一方で、軸部828が押圧ばね828を通過すると、押圧ばね828によって軸部820bは第1溝827aへは戻れなくなり、第2溝827bへ案内される。この状態から、クランク821が時計回りに回転すると、図55(c)~(d)に示すように、軸部820bが第2溝827b及び第3溝827cを案内されて図55(a)に戻る。軸部820bが第2溝827b及び第3溝827cを案内される際には、搬送部材820はZ1方向、すなわち枠体開口52から遠ざかる方向に移動する。
 ここで、上述したように、第1溝827aの長さは、第2溝827b及び第3溝827cの長さの合計よりも短い。また、クランク821が約180度回転することで軸部820bは第1溝827aの始端から終端まで移動する。更に、クランク821が約180度回転することで、軸部820bは第2溝827bの始端から第3溝827cの終端まで移動する。
 このような構成から、搬送部材820は、軸部820bが第1溝827aを通過してZ2方向に移動する際には、比較的ゆっくり進み、軸部820bが第2溝827b及び第3溝827cを通過してZ1方向に移動する際には、比較的早く進む。このような構成により、補給枠体50内のトナーは、搬送部材820がZ2方向にゆっくり進む際に、搬送部材820上に留まってZ2方向に搬送される。より具体的にいうと、搬送部材820には、複数の溝を形成する壁部820cが設けられており、トナーTは壁部820cに押されてZ2方向、及び、X2方向へと移動する。こうしてトナー収容室49内のトナーTは、排出口52へ向かって移動することとなる。
 また、補給枠体50内のトナーは、搬送部材820がZ1方向に早く進む際に、搬送部材820上に留まらずに、すのこ状の孔を通過し、Z1方向に搬送されにくい。トナーのZ1方向の搬送速度とZ2方向の搬送速度との差により、搬送部材820によってトナーはZ2方向に搬送される。
 なお、本実施の形態では、クランク821によって駆動するすのこ状の搬送部材820を例に説明したが、これに限定されない、例えば、Z2方向にゆっくり進みZ1方向に早く進む振り子形状の搬送部材を適用してもよい。すなわち、搬送部材820によるZ1方向及びZ2方向のトナーの搬送速度を利用した構成であれば、搬送部材820はどのような構成であってもよい。また、既述の各実施の形態は、適宜組み合わせてもよい。
 <第15の実施の形態>
 次いで第15の実施の形態について説明する。本実施の形態では、前述した第9の実施の形態と同様に、トナーカートリッジが、ダクト(気体経路、通風路、空気搬送路)を有し、このダクトによって空気の経路と、トナーの経路とを分離させる構成を開示する。前述の第9の実施の形態では、ファンによる気流の流れをシャッタ部材によって周期的に妨げることによって、空気を断続的に排出させていた。これに対して、本実施の形態で開示されるトナーカートリッジ13は、ファンの代わりに、周期的な気流を生じさせるポンプ58(図58参照)を有する。
[トナーカートリッジ]
 本実施の形態に係る画像形成装置100に装着されるトナーカートリッジ13の全体構成について図57乃至図59を用いて説明する。図57は、トナーカートリッジ13を示す斜視図である。図58は、トナーカートリッジ13を示す分解斜視図である。図59は、トナーカートリッジ13を示す断面図である。
 図57乃至図59に示すように、本実施の形態のトナーカートリッジ13(13Y、13M、13C)は、ケーシングとしての補給枠体50を有する。補給枠体50は、容器部分50aと蓋部分50bを有していて、容器部分50aに蓋部分50bを取り付けることで構成される。また容器部分50aと蓋部分50bによって、補給枠体50の内側に内部空間51を形成している。蓋部分50bは、トナーカートリッジ13のY1方向の端部に位置し、トナーカートリッジ13並びに補給枠体50の天面を形成する。
 補給枠体50はその内部空間51の中に仕切り部材55を配置させている。この仕切り部材55によって、内部空間51がさらに複数の領域に仕分けられている。つまり、図58及び図59に示すように、内部空間51は、仕切り部材55によって、トナー収容室49、連通路48、トナー排出室57という複数の部屋に分かれている。トナー収容室49はトナーを収容するための部屋(収容室)である。トナー排出室57は後述の枠体開口52を有し、枠体開口52および後述の孔236(図68(c)及び図74参照)を介してトナーカートリッジ13の外部に連通している部屋である。連通路48は、トナー収容室49とトナー排出室57とを連通させているトナーの経路である。仕切り部材55を補給枠体50の一部とみなすこともできるし、実際に仕切り部材55を補給枠体50と一体的に形成することもできる。なお、補給枠体50の内部空間51が上記のように区分けされるのはあくまで一例であって、必用に応じて適宜レイアウトを変更することが可能である。
 また、補給枠体50のZ2方向側の端部(後端、後面)には、駆動入力ギア59、カムギア60、スクリューギア64からなる駆動列160や、送風部(送風機、ブロワ、気流発生機構)としてのポンプ58などが取り付けられている。駆動列160やポンプ58は、サイドカバー62によってカバーされており、サイドカバー62は、補給枠体50に取り付けられている。特にカムギア60については、このサイドカバー62と補給枠体50によってZ1方向とZ2方向への移動が規制されている。
 補給枠体50には、攪拌部材53と、スクリュー54と、が回転可能に支持されている。攪拌部材53及びスクリュー54は、Z方向に延びる互いに平行な軸を中心に回転可能であり、スクリュー54は、攪拌部材53よりもX2方向において下流側に配置されている。攪拌部材53は、トナー収容室49内に配置されており、回転軸53aと、一端が回転軸53aに取り付けられ、他端が自由端となっている不図示の攪拌シートと、を有している。攪拌部材53は、回転することで攪拌シートによりトナー収容室49内のトナーを攪拌し、トナーをスクリュー54へと送る。
 トナー収容室49の内部には、攪拌部材53とスクリュー54との間に配置される壁50a1が設けられており、壁50a1は、トナー収容室49の床面から上方に突出している。壁50a1は、スクリュー54に近接して配置されており、スクリュー54の軸線方向(Z方向)、すなわちトナー搬送方向に沿って延びている。この壁50a1と、トナー収容室49の側面によって挟まれることによって、スクリュー54はその周囲のトナーを安定的に搬送できる。また、壁50a1と補給枠体50の蓋部分50bとの間には、空間が空いている。このため、攪拌部材53は、壁50a1と蓋部分50bとの間の空間を通してトナーをスクリュー54に送ることができる。
 連通路48は、トナー収容室49と後述するトナー排出室57を連通する空間、開口であり、トナーがその内部を移動する通路である。連通路48は、仕切り部材55と補給枠体50とで形成される。連通路48内にはスクリュー54の少なくとも一部が配置されている。スクリュー54は、その一部がトナー収容室49に露出されており、回転することでトナー収容室49のトナーをスクリュー54の回転軸線方向に沿って搬送をする。
 連通路48は、スクリュー54によるトナー搬送方向に沿って延びていて、トンネル形状を有する。また仕切り部材55が、スクリュー54の一部を覆うことによって、連通路48の内部にスクリュー54を配置させている。連通路48のトンネル形状は、スクリュー54の外形に対応して形成されている。つまり連通路48は、スクリュー54によって搬送されるトナーをすり切って定量搬送する役割をもっている。
 スクリュー54によって搬送されるトナーの一部は、連通路48の内部に進入してトナー排出室57まで移動することができるが、残りのトナーは連通路48に入ることができず、トナー収容室49に残される。連通路48が形成するトンネルの開口の大きさと、スクリュー54の大きさの比率を適当に設定することによって連通路48の内部に進入するトナーの量を適当に決めることができる。つまり、スクリュー54が連通路48の内部を通ることによって、所望の量のトナーだけをトナー排出室57に供給することができる。
 スクリュー54は、トナーカートリッジ13の前面(前端)から後面(後端)に向かう方向(Z2方向)にトナーを搬送する。つまり本実施の形態においてスクリュー54の長手方向、すなわちスクリュー54のトナー搬送方向は、トナーカートリッジ13の長手方向(Z方向、前後方向)と同じである。
 トナー排出室57は、仕切り部材55と補給枠体50とで形成される空間であり、スクリュー54がトナーを搬送するトナー搬送方向において、連通路48よりも下流に配置されている。
 トナー排出室57の近傍、すなわち補給枠体50の後面(Z2方向の端部)の近傍には、スクリュー54が回転するための回転力を受けるスクリューギア64が配置されている。またトナー排出室57は、トナー(現像剤)を補給枠体50の内部空間51から外部へ排出するための枠体開口52を有する。詳細は後述するが、枠体開口52は、孔236(図68(c)及び図74参照)を介して補給枠体50の内外を連通する開口である。枠体開口51から孔236を介して、トナーがトナーカートリッジの外部に排出され得る。
 枠体開口52は、補給枠体50の底面50dに形成されていて、トナーカートリッジ13の下方に向かって開口している。つまり、枠体開口52からトナーは下方に移動する。なお、スクリュー54のトナー搬送方向において枠体開口52は、トナーカートリッジ13の下流側に配置される。つまり、枠体開口52とトナーカートリッジ13の前面(Z1方向の端部)の距離よりも、枠体開口52とトナーカートリッジ13の後面(Z2方向の端部)の距離の方が短い。
 仕切り部材55は、スクリュー54のトナー搬送方向における下流側に切欠き55aを有しており、トナー排出室57は、この切欠き55aによって、一部が上方に開放されている。すなわち、トナー排出室57は、仕切り部材55及び補給枠体50によって密閉される空間ではない。例えばスクリュー54によって連通路48から搬送されてきたトナーの量が枠体開口52から排出されるトナーの量よりも多い場合には、トナー排出室57内のトナーは、切欠き55aを通ってトナー収容室49へと逃がすことができる。これにより、トナー排出室57内でトナーが詰まってしまうことを抑制できる。
 なお、スクリュー54によって連通路48から搬送されてきたトナーの量が枠体開口52から排出されるトナーの量よりも少なく設定されている場合には、仕切り部材55に切欠き55aを設けず、トナー排出室57を密閉してもよい。
 また、トナーカートリッジ13の後面(矢印Z2方向の端部)の近傍にはポンプ58が配置されている。ポンプ58は、伸縮可能すなわち往復運動可能な蛇腹部58a備えている。蛇腹部58aは可撓性を有しており、伸縮(往復運動)することによって変形可能である。蛇腹部58aは、伸縮、変形することによって容積が可変な領域である。ポンプ58の内部と後述する第1ダクト部材231のポンプ接続孔231b1(図67参照)は、連通している。
 ポンプ58は、後述する駆動列160及びリンク部材61によって蛇腹部58aが往復運動、すなわち伸縮し、蛇腹部58aの内部容積を変動させることができる。これによりポンプ58は第1ダクト部材231(図67参照)に作用可能になっている。
[ポンプの伸縮動作、往復運動]
 次に図60(a)乃至図61(b)を用いて、ポンプ58の伸縮動作、往復運動について説明する。図60(a)は、トナーカートリッジ13の後方端部を下方からみた斜視図であり、図60(b)は、トナーカートリッジ13の後方端部を上方からみた斜視図である。図61(a)は、ポンプ58が伸びた状態を示す斜視図であり、図61(b)は、ポンプ58が縮んだ状態を示す斜視図である。図60(a)乃至図61(b)においては、回転駆動の伝達経路を示すために、サイドカバー62を後方にずらした状態で表している。
 図60(a)乃至図61(b)に示すように、トナーカートリッジ13の後方側、すなわち後面近傍には駆動列160が配置される。本実施の形態の駆動列160には、駆動入力ギア59と、カムギア60と、スクリューギア64と、が含まれている。駆動入力ギア59は駆動受け部59aとギア部59bを有する。カムギア60にはカム溝60aが設けられている。カムギア60の内、カム溝60aが形成されている円筒部分をカム部と呼ぶ場合がある。カム溝60aは蛇行するように形成されており、後方側に変位した山部60bと、前方側に変位した谷部60cを有する。カムギア60の軸線の方向は、Z軸に平行である。
 往復部材としてのリンク部材61はカム突起部61aを有しており、カム突起部61aがカム溝60aと係合した状態で配置されている。また、リンク部材61はスライド突起部61bを有しており、サイドカバー62のスライド溝62bと係合した状態で配置されている。従って、リンク部材61はサイドカバー62によって、ポンプ58の中心軸線である軸線Z周りの回転方向の動きは規制され、かつ前後方向(Z方向)には移動可能に支持される。つまり、リンク部材61は、カムギア60の軸線Zの方向(Z方向)に往復移動が可能である。
 サイドカバー62は、ポンプ58を覆い、ポンプ58を保護するためのカバー部材であり、トナーカートリッジ13のZ2方向の端部に位置し、トナーカートリッジ13の後面(後端)を形成する。なおサイドカバー62も補給枠体50と共にトナーカートリッジ13の枠体(ケーシング)の一部とみなすことがある。この場合、補給枠体50を特に枠体本体(ケーシング本体)などと呼ぶこともある。前述したポンプ58には、結合部58bが設けられており、結合部58bでリンク部材61とポンプ58は連結された状態となっている。
 回転駆動の伝達経路について説明する。図60(a)に示すように、画像形成装置100の本体に設けられた駆動出力部材(本体側のカップリング部材)100aからトナーカートリッジ13に回転駆動が入力される。つまり駆動出力部材100aに、カートリッジに設けられた駆動入力ギア59の駆動受け部(カップリング部)59aが連結することによって、駆動力受け部59aが回転力(駆動力)を受け取る。その結果、駆動入力ギア59が回転し、駆動入力ギア59からトナーカートリッジ13の各部材に駆動力が伝達される。
 なお、トナーカートリッジ13が画像形成装置100に装着される際には、図61(a)に示すサイドカバー62の第1の係合部71及び第2の係合部72が、画像形成装置100の不図示の被係合部に係合する。これによって、画像形成装置100の内部においてカートリッジ13の位置が決まるようになっている。
 また、サイドカバー62には、記憶素子70が配置されており、記憶素子70は、トナーカートリッジ13に関する情報を記憶する素子である。情報の例としては、トナーカートリッジ13の駆動状況や、トナーカートリッジ13の内部に収容されたトナーの色などが考えられる。本実施の形態では、記憶素子70はICチップであり、その表面に画像形成装置100の本体に設けられた不図示の接点と接触して電気的に接続するための導電性の接点を有している。トナーカートリッジ13が画像形成装置100に装着されると、記憶素子70が画像形成装置100に設けられた接点と電気的に接続される。
 駆動入力ギア59は、図58に示されるように、攪拌部材53の回転軸53aに連結されており、駆動入力ギア59が回転することで、攪拌部材53が回転する。駆動入力ギア59のギア部59bは、図60(a)に示すように、カムギア60のギア部60dと係合しており、カムギア60へと回転駆動を伝達する。さらに、カムギア60のギア部60dはスクリューギア64と係合しており、スクリューギア64が回転する。スクリューギア64にはスクリュー54(図59参照)が連結されており、スクリューギア64からスクリュー54に伝達された回転駆動により、スクリュー54が駆動される。なお、カムギア60のギア部60dの径は、カムギア60のカム溝60aが形成されている円筒部分(カム部)の径よりも小さい。
 このように、駆動入力ギア59は、トナーカートリッジ13の外部(すなわち画像形成装置100の本体)から駆動力(回転力)が入力される駆動入力部材(駆動受け部材、回転力受け部材、回転入力部材)である。別の言い方をすると、駆動入力ギア59は、駆動出力部材(本体側のカップリング部材)100aとカップリングし得るように構成されたトナーカートリッジ13側のカップリング部材である。
 また、駆動入力ギア59は、カートリッジの各部材に駆動力を伝達するための駆動伝達部材(ギア部材)を兼ねてもいる。つまり駆動入力ギア59は、駆動力が入力される駆動力受け部59aと、トナーカートリッジ13の別の部材へ駆動力を出力するためのギア部59bの両方を備えている。ギア部59bは、駆動入力ギア59の外周面に配置されている。
 駆動入力ギア59に入力された回転力(駆動力)は、スクリュー54と攪拌部材53を駆動させるだけでなく、ポンプ58を駆動させるためにも用いられる。次に、駆動入力ギア59が受けた回転力(駆動力)を往復運動に変換し、ポンプ58を伸縮、往復運動させる構成について説明する。
 リンク部材61は、図61(a)(b)に示すように、リンク部材61のスライド突起部61bとサイドカバー62のスライド溝62bによって、軸線Z方向の動きは許容され、その一方で、軸線Zまわりの回転方向の動きが制限されている。そのため、回転駆動を受けてカムギア60が回転すると、リンク部材61のカム突起部61aが、カムギア60のカム溝60aの山部60bと谷部60cを交互に通過し、リンク部材61は前後方向に往復運動する。
 すなわち、図61(a)の状態と図61(b)の状態を交互に繰り返すこととなる。リンク部材61の往復運動と連動して、リンク部材61に連結された結合部58bも往復運動する。そして、この結合部58bの往復運動によりポンプ58の蛇腹部58aが伸縮し、ポンプ58の内部容積が周期的に変動する。なお結合部58bは、ポンプ58を伸縮させるための力をリンク部材61から受ける力受け部である。
 上記のようにして、駆動入力ギア59が受けた回転力を、リンク部材61及びカムギア60がポンプ58の蛇腹部58aを伸縮させる力に変換し、ポンプ58を駆動させる。ポンプ58は、回転するカムギア60の半径方向内側に配置されている。つまり、ポンプ58は、カムギア60の内部にあってカムギア60に周囲を囲われている。このため、ポンプ58の伸縮に必要なスペースを抑制することができ、限られたスペースの中でポンプ58の伸縮量(移動量)をより大きく設定することができる。カムギア60やそれに係合するリンク部材61は、回転力を、ポンプ58を往復運動させるための力に変換する駆動変換部としてのカムである。駆動変換部としては、他にもクランク、リンクなど既知の機械要素を用いることが可能である。
[シート部材]
 次に、スクリュー54に固定されるシート部材210について図62乃至図64を用いて説明する。上述したようにスクリューギア64によって駆動されるスクリュー54には、図62に示すように、シート部材210が固定されている。シート部材210は、トナー排出室57に配置されており、補給枠体50の底面50dに形成された枠体開口52に対向するように設けられている。
 より詳しくは、図63に示すように、スクリュー54は、回転軸54aと、回転軸54aと一体に形成され、トナーを搬送するラセン部54bと、を有しており、回転軸54aには、径方向外側に突出するシート支持部54cが設けられている。本実施の形態では、スクリュー54に2つのシート部材210が固定されているため、シート支持部54cも2つ設けられている。これら2つのシート支持部54cは、回転軸54aを挟んで互いに反対方向に突出しており、各シート支持部54cにシート部材210が固定されている。これにより、シート部材210は、スクリュー54と一体に回転する。
 シート部材210は、例えばポリカーボネート等の樹脂材料からなるシート状の部材であり、両側の先端210a,210bが先細り形状となっている。図64に示すように、シート部材210の先端210a,210bは、スクリュー54が回転する際に枠体開口52に進入可能となっている。言い換えれば、シート部材210の長さD2は、スクリュー54の回転中心54zと枠体開口52との間の距離D1の2倍の長さよりも長い(D2>D1×2)。これにより、シート部材210は、枠体開口52付近のトナーをほぐしながら、枠体開口52へとトナーを押し出すことができる。よって、枠体開口52付近でのトナーの詰まりを抑制することができる。シート部材210によって枠体開口52に向かって押し出されたトナーは後述する孔236(図74等参照)を通って、トナーカートリッジ13の外部に排出される。
 なお、本実施の形態では、2つのシート部材210をスクリュー54に固定したが、これに限定されない。すなわち、スクリュー54に固定されるシート部材の数は、1つでも3つ以上でも構わない。更には、1つのシート支持部54cに対して、複数のシート部材を重ねて取り付けても構わない。また、シート部材210の材質や形状も限定されない。
[ダクト]
 次に、トナーカートリッジ13に設けられたダクト230について、図65(a)乃至図69を用いて説明する。図65(a)は、トナーカートリッジ13を示す斜視図であり、図65(b)は、トナーカートリッジ13をスクリュー54の回転中心を含む平面で切った際の斜視図である。図66は、トナーカートリッジ13を示す底面図である。図67は、ダクト230の補給枠体50への組付けを説明するための斜視図である。図68(a)は、第2ダクト部材232及び第3ダクト部材233を示す斜視図である。図68(b)は、第2ダクト部材232及び第3ダクト部材233を示す断面図である。図68(c)は、第3ダクト部材233に設けられた排気口235及び孔236を示す斜視図である。
 図65(a)乃至図69に示すように、トナーカートリッジ13には、ポンプ58と連通するダクト230が設けられている。ダクト230は、ポンプ58から後述の排気口235に向かって空気を搬送するための搬送経路を構成する。すなわちダクト230の内部は、空気が移動する移動経路である。ダクト230は、第1ダクト部材231と、第2ダクト部材232と、第3ダクト部材233と、を有しており、補給枠体50に対して位置決めされている。第1ダクト部材231は、補給枠体50に設けられた空気流入孔50cを介して、ポンプ58(図62参照)の内部空間と連通している。
 第3ダクト部材233には、空気を排出する排気口235と、枠体開口52と連通する孔236と、が設けられ、第3ダクト部材233はトナーカートリッジ13の底面50d(図62参照)に取り付けられている。詳細は後述するが、前述した枠体開口52から落下するトナーは、孔236を通ってトナーカートリッジ13の外部に排出される。孔236は、トナーカートリッジ13に収容されたトナーを外部に排出可能なトナー排出口である。第2ダクト部材232は、第1ダクト部材231と第3ダクト部材233とを接続している。すなわち、ポンプ58から補給枠体50の空気流入孔50cを介して第1ダクト部材231に送られた空気は、第1ダクト部材231、第2ダクト部材232及び第3ダクト部材233に案内されて、排気口235から排出される。
 図67に示すように、第1ダクト部材231は、中空の丸パイプ形状のパイプ部231aと、パイプ部231aの一端部に設けられたポンプ接続部231bと、パイプ部231aの他端部に設けられた外部接続部231cと、を有している。パイプ部231aは、略Z方向に延びている。ポンプ接続部231bは、フランジ状に形成されており、パイプ部231aに連通するポンプ接続孔231b1を有している。外部接続部231cは、補給枠体50のX1方向の側面50eに対向するように設けられており、パイプ部231aに連通する外部連通孔231c1を有している。側面50eには、矩形状の孔部50fが形成されている。
 第1ダクト部材231は、ポンプ接続孔231b1と空気流入孔50c並びに外部連通孔231c1と孔部50fがそれぞれ位置合わせされた状態で、補給枠体50に接着される。より具体的には、第1ダクト部材231は、ポンプ接続部231b及び外部接続部231cがそれぞれ補給枠体50の内側面に接着されることで、補給枠体50の内部空間51内に取り付けられる。
 図67及び図68(a)(b)に示すように、第2ダクト部材232は、中空の角パイプ形状のパイプ部232aと、パイプ部232aの一端部に設けられた矩形状の枠体接続部232bと、パイプ部232aの他端部に設けられたダクト接続部232cと、を有している。パイプ部232aは、鉛直方向(Y方向)に延びている。枠体接続部232bは、パイプ部232aに連通する連通孔232b1を有しており、X1方向に突出している。ダクト接続部232cは、パイプ部232aに連通する連通孔232c1を有している。
 第2ダクト部材232は、枠体接続部232bが補給枠体50の孔部50fに係合された状態で、補給枠体50に接着される。この時、第1ダクト部材231の外部連通孔231c1と、第2ダクト部材232の連通孔232b1と、は連通している。
 図67乃至図68(c)に示すように、第3ダクト部材233は、中空の角パイプ形状のパイプ部233aと、パイプ部233aの一端部に設けられたダクト接続部233bと、パイプ部233aの他端部に設けられた排気口235及び孔236と、を有する。パイプ部233aは、トナーカートリッジ13の長手方向(Z方向)に延びている。ダクト接続部233bは、パイプ部233aに連通する連通孔233b1を有している。
 第3ダクト部材233は、第2ダクト部材232のダクト接続部232cと、第3ダクト部材233のダクト接続部233bとを連結した状態で、補給枠体50に接着される。この時、第2ダクト部材232の連通孔232c1と、第3ダクト部材233の連通孔233b1と、は連通している。
 排気口235及び孔236は、トナーカートリッジ13の装着方向(Z2方向)において、第3ダクト部材233のパイプ部233aの下流端側に設けられている。排気口235は、第3ダクト部材233の底面233dに設けられており、孔236は、第3ダクト部材233の天面から底面233dまで貫通する円形の貫通孔である。排気口235は、パイプ部233aと連通し、且つ、孔236を囲むようにして設けられた円環状の孔であり、下方に開口している。
 なお、本実施の形態では、排気口235の縁部の端面235aと、孔236の縁部の端面236aと、は互いに同面となっている。詳細にいうと、端面235aと端面236aは、Y軸に垂直な同一の平面上にある。換言すると、Y軸に平行な座標系において、端面235a及び端面236aが、互いに同じ位置にある。さらに換言すると、上下方向において、端面235a及び端面236aが同じ高さにある。しかしながら、端面235aと端面236aの配置は、これに限定されない。例えば、端面235a及び端面236aのいずれか一方が、いずれか他方に対して下方に突出していてもよい。すなわち、Y軸(上下方向)に平行な座標系において、端面235a及び端面236aが互いに異なる位置にあってもよい。
 図65(b)に示すように、排気口235及び孔236は、孔236から排出されるトナーの排出方向(Y2方向)において、枠体開口52に隣接して配置されている。また、排気口235及び孔236は、トナーの排出方向(Y2方向)において枠体開口52の下流に配置されている。このため、枠体開口52から落下するトナーは、孔236を通って、画像形成装置100内に排出される。このように、孔236は、トナーをトナーカートリッジ13の外部に排出するためのトナー排出口である。なお、枠体開口52と孔236は互いに連通している開口なので、これら枠体開口52と孔236を一体的にトナー排出口とみなすことがある。この場合、枠体開口52は補給枠体50によって形成されたトナー排出口の部分であり、孔236はダクト230によって形成されたトナー排出口の部分である。また、排気口235は、トナー排出口である孔236に対して、水平方向(X方向、Z方向)において隣接している。より具体的にいうと排気口235は、孔236を取り囲むように配置されている。従って、また、孔236から排出されるトナーの周囲を囲むように、排気口235から空気が排出される。
 なお、第2ダクト部材232及び第3ダクト部材233は、一部材から構成してもよく、3部材以上から構成されてもよい。また、本実施の形態では、第1ダクト部材231、第2ダクト部材232及び第3ダクト部材233を補給枠体50に接着することで取り付けていたが、これに限定されない。例えば、溶着、溶接及びロウ付け等の他の接合方法を用いて、第1ダクト部材231、第2ダクト部材232及び第3ダクト部材233を補給枠体50に接合してもよい。また、第1ダクト部材231、第2ダクト部材232及び第3ダクト部材233と補給枠体50との接着位置は、適宜選択してもよい。
[シャッタ部材]
 次に、補給枠体50の底面50dに取り付けられたシャッタ部材241について、図69乃至図72を用いて説明する。図69乃至図70に示すように、補給枠体50の底面50dには、第1支持部50gと、第2支持部50hと、ガイド部50iと、ばね座50jと、が形成されている。第1支持部50gの先端、すなわち下端部には、水平方向(X方向)に延びる返し部50g1が形成されており、第2支持部50hの先端、すなわち下端部にも、水平方向(X方向)に延びる返し部50h1が形成されている。
 第1支持部50g及び第2支持部50hには、シャッタ部材241がトナーカートリッジ13の装着方向(Z方向)に移動可能に支持されている。シャッタ部材241は、トナーカートリッジ13の装着方向(Z方向)に延びる溝形状のガイド部50iによって、トナーカートリッジ13の装着方向(Z方向)に案内される。シャッタ部材241は、返し部50g1,50h1によって、補給枠体50から落下しないように保持されている。
 シャッタ部材241は、封止部241aと、バネ支持部241bと、返し部241cと、被係合部241dと、を有している。封止部241aは、水平方向(X方向)に延びており、排気口235、トナー排出口52、及び孔236(トナー排出口)を遮蔽可能に構成されている。また、封止部241aには、平板形状の弾性を有するシャッタシール242が接着されている。バネ支持部241bは、Z1方向に延びており、その根元部分においてシャッタばね243を支持している。
 シャッタばね243は、バネ支持部241bに軽圧入されており、シャッタ部材241と、補給枠体50のばね座50jとの間で縮設されている。シャッタ部材241は、第1付勢部としてのシャッタばね243の付勢力により、トナーカートリッジ13の装着方向(Z2方向)に付勢されている。そして、シャッタばね243によって付勢されたシャッタ部材241は、サイドカバー62のガイドリブ62aに突き当たることで遮蔽位置に位置決めされる。
 シャッタ部材241の返し部241cは、トナーカートリッジ13の組付け時やメンテナンス時においてサイドカバー62が補給枠体50から取り外されている状態では、第1支持部50gに突き当たる。このため、サイドカバー62を補給枠体50から取り外した状態でも、シャッタ部材241は補給枠体50から脱落することがなく、トナーカートリッジ13の組付け作業性やメンテナンス性を向上することができる。
 シャッタ部材241の被係合部241dは、トナーカートリッジ13が画像形成装置100に装着される際に、画像形成装置100に設けられた係合部245(図72参照)によって押圧される。これにより、シャッタ部材241は、シャッタばね243の付勢力に抗して、第1遮蔽位置としての遮蔽位置から第1開放位置としての開放位置に移動される。
 図71(a)は、遮蔽位置に位置するシャッタ部材241を示す底面図であり、図71(b)は、開放位置に位置するシャッタ部材241を示す底面図である。図71(a)に示すように、トナーカートリッジ13が画像形成装置100に装着されていない状態では、シャッタ部材241は、シャッタばね243の付勢力によって遮蔽位置に位置決めされている。この時、シャッタ部材241の封止部241aは、枠体開口52、排気口235及び孔236を遮蔽し、トナーカートリッジ13からのトナー及び空気の排出を規制している。言い換えれば、シャッタ部材241が遮蔽位置に位置する時には、封止部241aは、底面視において、トナー排出口52、排気口235及び孔236に重なるように配置されている。
 トナーカートリッジ13が画像形成装置100に装着されると、被係合部241dが係合部245(図72参照)によって押圧されることで、シャッタ部材241は、遮蔽位置から開放位置に移動する。なお、この時、トナーカートリッジ13のサイドカバー62に設けられたガイドリブ62a,62aは、係合部245を案内する。すなわち、ガイドリブ62a,62aは、係合部245を被係合部241dに案内すると共に、トナーカートリッジ13を画像形成装置100に装着する際のガイドとして機能する。被係合部241dは、トナーカートリッジ13の装着方向(Z2方向)における上流端部が先細り形状となっている。
 シャッタ部材241が開放位置に移動することで、封止部241aは枠体開口52、排気口235及び孔236を開放し、トナーカートリッジ13からトナー及び空気を排出することができるようになる。言い換えれば、シャッタ部材241が開放位置に位置する時には、封止部241aは、底面視において、枠体開口52、排気口235及び孔236に重ならないように配置される。
[画像形成装置のトナー受入構成]
 次に、図72乃至図74を用いて、トナーカートリッジ13から排出されたトナーを受け入れる画像形成装置100のトナー受入構成について説明する。図72に示すように、画像形成装置100の内部において、装着されるトナーカートリッジ13に対向する位置には、円筒形状の受入部246が設けられている。受入部246は、弾性を有するシール部材から構成されており、トナーカートリッジ13から排出されるトナー及び空気を受け入れる受入口247を有している。
 図73及び図74に示すように、トナーカートリッジ13の枠体開口52から落下したトナーは、トナー排出口である第3ダクト部材233の孔236から、受入口247へ向けて排出される。受入口247を通過したトナー及び排気口235から排出された空気は、画像形成装置100に設けられたL字状に屈曲したパイプ部248に混合した状態で流入する。そして、パイプ部248から上流側搬送部110及び下流側搬送部120を通って、プロセスカートリッジ1にトナーが供給される。すなわち、供給部としてのトナー搬送装置14は、屈曲したパイプ部248を有する。
 本実施の形態では、トナー排出口である孔236から排出されるトナーを、排気口235から排出される空気によって勢いよくパイプ部248に流入させることができる。その結果、トナーがパイプ部248の内部を円滑に通過できるようにしている。このようなパイプ部248は、装置本体100Bの内部におけるトナー搬送経路のレイアウトの一例である。パイプ部248を、L字に屈曲させずに、細い管形状の構成にしたり、あるいは、複雑なカーブを描く構成としたりすることも可能である。装置本体100Bの内部にこのようなトナー搬送経路を設けた場合においても、枠体開口52から排出されるトナーを、トナーカートリッジ13の排気口235から排出される空気によって円滑に通過させることができる。排気口235から空気を排出するトナーカートリッジ13を用いれば、装置本体100Bの内部において、トナー搬送経路のレイアウトの自由度を高めることができ、ひいては装置本体100Bの設計の自由度を高めやすくなる。
[トナー及び空気の排出]
 次に、トナーカートリッジ13からのトナー及び空気の排出について、図75乃至図77を用いてより詳しく説明する。上述したように、画像形成装置100に設けられた駆動出力部材100a(図60(a)参照)からトナーカートリッジ13に駆動力が供給されることで、図75に示すように、ポンプ58及びスクリュー54が作動する。図75及び図76においては、実線でトナーの搬送経路を示し、破線で空気の排出経路を示している。
 図75及び図76に示すように、スクリュー54が回転することで、トナーカートリッジ13内のトナーは、連通路48を介してトナー排出室57に搬送される。そして、トナー排出室57に搬送されたトナーは、トナー排出室57において補給枠体50の底面50dに形成された枠体開口52から孔236に向かって下方に移動する。
 この時、スクリュー54に固定されたシート部材210の少なくとも一部分(すなわちシート部材210の先端の部分)は、スクリュー54と共に回転しながら、枠体開口52の内部に進入する。これにより、枠体開口52付近に滞留したトナーをほぐしつつ、トナーを枠体開口52から孔236に向けて移動させるように促すことができる。例えば、トナーカートリッジ13のスクリュー54が長時間駆動されなかった場合には、トナーカートリッジ13内のトナーが締まって、枠体開口52から孔236に落ちにくくなる場合がある。このような場合にも、シート部材210によってトナーをほぐすことができるので、良好にトナーを枠体開口52から排出することができる。枠体開口52を通過したトナーは、第3ダクト部材233の孔236から、画像形成装置100の本体(パイプ部248)に流入する。
 一方で、ポンプ58が作動することにより、ポンプ58からダクト230には、断続的に圧縮空気が送られる。ダクト230は、第1ダクト部材231、第2ダクト部材232及び第3ダクト部材233から構成されており、ポンプ58から送られた空気は、第1ダクト部材231によって、補給枠体50の内部を通って送られる。言い換えれば、ダクト230の少なくとも一部は、補給枠体50の内部を通る。また、第2ダクト部材232及び第3ダクト部材233は、補給枠体50の外側面に沿って設けられている。このため、ダクト230を設けることでトナーカートリッジ13が大型化するのを抑制し、コンパクトにトナーカートリッジ13を構成することができる。
 そして、第2ダクト部材232及び第3ダクト部材233によって、補給枠体50の外部を通って送られた空気は、第3ダクト部材233の端部に設けられた排気口235から外部に排出される。排気口235は、孔236を囲むように円環状に形成されており、水平方向(X方向、Z方向)において孔236に隣接している。このため、孔236からトナーが落下、排出される際には、排気口235から断続的に排出される空気によってトナーが勢いづけられ、画像形成装置100の内部にトナーを良好に排出することができる。往復動するポンプ58によって、排気口235から断続的に排出される気流は、周期的に変化する。このため、孔236の内部のトナーは、周期的に変化する気流によってほぐされながら、吸い出される。更に孔236から排出されたトナーは、排気口235から断続的に排出される空気によって、画像形成装置100の内部に向けて押し出される。
 また、排気口235から勢いよく排出される空気によって、孔236の周囲が負圧となり、孔236からトナーを吸い出す効果もある。排気口235の縁部の端面235aと、孔236の縁部の端面236aと、は互いに同面となっているため、効果的にトナーを孔236から排出させることができる。
 また、画像形成装置100においては上述したパイプ部248にトナーがまず排出されるが、パイプ部248にはトナーと空気が混合した状態で勢いよく到達するため、パイプ部248でのトナーの詰まりを抑制することができる。
 また、トナーカートリッジ13において、ポンプ58からダクトの内部を移動して排気口235に送られる空気の搬送経路と、トナー収容室49からトナー排出口(孔236)に移動するトナーの搬送経路(移動経路)と、が分離されている。そのため、トナーがポンプ58からの送風の邪魔になることが無く、トナーカートリッジ13の内部での送風不良を抑制することができる。
 特にポンプ58は、周期的に方向の異なる気流を交互に発生させる。ポンプ58は外部に向かって空気を排出することと、内部に向けて空気を吸い込むことを繰り返す構成である。ダクトによる気体(空気)の搬送経路(通風路)が、トナーの移動経路と分離されていれば、ポンプ58が内部に空気を吸い込んでも、ポンプ58の内部にトナーが入り込まない。ポンプ58にトナーが滞留することを抑えられる。
 また、トナーの搬送経路と空気の搬送経路が分離されているので、トナーカートリッジ13を組み立てる際に、ポンプ58の動作テストを簡易に行うことができる。ポンプ58の動作テストによってダクト230の内部を空気が通ったとしても、その空気がトナー収容室49に収容されたトナーに直接的に作用しないためである。すなわち、スクリュー54を動かすことなくポンプ58の動作テストを行えば、枠体開口52や孔236からトナーが排出されることが抑制される。よって、トナーの飛散を抑えた状態で、ポンプ58の動作テストができ、トナーカートリッジ13の組立作業性を向上することができる。
 ここで、図74及び図77を用いて、枠体開口52、排気口235、孔236及び受入口247の寸法及び配置について考える。図74及び図77において、画像形成装置100の受入口247の内径を長さD3、枠体開口52の内径を長さD4、孔236の内径を長さD5、排気口235の内径(内側の円の直径)を長さD6、排気口235の外径(外側の円の直径)を長さD7としている。
 この時、本実施の形態では、以下の関係式が成立している。
 D3>D6>D5・・・(1)
 D4>1.0[mm]・・・(2)
 D5>1.0[mm]・・・(3)
 D7−D6>0.5[mm]・・・(4)
 式(1)~(4)は、トナーや空気がスムーズに枠体開口52、孔236及び排気口235から排出できるようにするために設定される関係式である。例えば、トナーが通過する枠体開口52の内径である長さD4並びに孔236の内径である長さD5は、トナーがスムーズに通過するためには1.0[mm]以上必要である。また、排気口235の内径と外径の差である長さ(D7−D6)は、0.5[mm]以上必要である。これは、長さ(D7−D6)を小さくすると、空気流速は早くなるが、圧力損失によるトルク上昇があるためである。
 上述の式(1)から分かるように、孔236の内径(長さD5)は、排気口235の外径(長さD7)よりも小さい。上記式(1)~(4)を踏まえると、枠体開口52、孔236及び排気口235の面積は、それぞれ0.78[mm]以上が好ましい。また、トナーの飛散や空気の流速を考慮すると、枠体開口52、孔236及び排気口235の面積は、117[mm]以下が好ましい。
 また、本実施の形態では、例えば、D3=6.0[mm]、D4=6.5[mm]、D5=3.0[mm]、D6=4.5[mm]、D7=6.5[mm]に設定される。この時、画像形成装置100側の受入口247には、枠体開口52を通過して孔236から排出されるトナーと、排気口235から排出される空気と、の両方を供給する必要がある。このため、受入口247基準で考えると、孔236と、排気口235と、は、トナーの排出方向(Y2方向)に交差、直交する水平方向(X方向、Z方向)において、最近接距離が6[mm]以内で隣接する。すなわち、孔236と排気口235を隔てる壁の厚みを水平方向に沿って測った距離の最小値が6[mm]以内である。
 言い換えれば、受入口247の直径(内径)をD[mm]として、枠体開口52から排出されるトナーの排出方向(Y2方向)に視たとき、排出方向に直交する方向(水平方向)に沿って測った孔236と排気口235の最近接距離をDMINとする。この際、DMIN≦D[mm]を満たす。この関係式を満たす際には、孔236及び排気口235は互いに隣接していると言える。孔236と排気口235は、それぞれトナーと空気を、同じ受入口247に対して排出し得るように隣接している。
 このような排気口235、および孔236の配置関係の時に、画像形成装置100側の受入口247にトナーと空気を混合させた状態で、画像形成装置本体の受入口247の内部へ流入させることができる。その結果、トナーの排出性を向上することができる。
 更に好ましくは、孔236から排出されるトナーの排出方向(Y2方向)に視て、排気口235は、少なくとも一部が枠体開口52に重なるように配置される。
 <第16の実施の形態>
 次いで、本発明の第16の実施の形態について説明するが、第16の実施の形態は、第15の実施の形態の第3ダクト部材233に、シャッタ部材241の機能をもたせたものである。このため、第15の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
 第16の実施の形態に係るトナーカートリッジ2013は、ポンプ58(図59参照)から送られた空気を案内するダクト330を有している。ダクト330は、図78に示すように、第1ダクト部材231と、第2ダクト部材332と、第3ダクト部材333と、を有している。第1ダクト部材231は、第15の実施の形態と同様であるため説明を省略する。
 第2ダクト部材332は、可撓性、弾性を有すると共にパイプ状に形成され、略鉛直方向(Y方向)に延びている。第2ダクト部材332の一端は、第1ダクト部材231の外部接続部231cに接続されており、他端は第3ダクト部材333のダクト接続部333bに接続されている。
 補給枠体50の底面50dには、ガイド部材334が固定されている。ガイド部材334は、水平方向に延びる平板部334aと、平板部334aのX2方向における下流端部から立ち上がる第1支持壁334bと、平板部334aのX1方向における下流端部から立ち上がる第2支持壁334cと、を有している。第3ダクト部材333は、補給枠体50及びガイド部材334によって、Z方向に移動可能に支持されている。より詳しくは、第3ダクト部材333は、補給枠体50の底面50d及び平板部334aによって、Y方向において移動が規制されている。また、第3ダクト部材333は、ガイド部材334の第1支持壁334b及び第2支持壁334cによって、X方向の移動が規制されると共に、Z方向に移動可能に案内される。
 第3ダクト部材333は、中空の角パイプ形状のパイプ部333aと、第2ダクト部材332に接続されるダクト接続部333bと、封止部333cと、段部333dと、排気口336と、被係合部341dと、を有している。封止部333cには、弾性を有するシール部材335が接着されている。第3ダクト部材333と補給枠体50との間には、ばね343が縮設されており、第2付勢部としてのばね343の付勢力により、第3ダクト部材333はZ2方向に付勢されている。
 ばね343によって付勢されている第3ダクト部材333は、段部333dが補給枠体50の突き当て面50kに突き当たることで、遮蔽位置に位置決めされている。排気口336は、図79(a)(b)に示すように、トナーカートリッジ2013の装着方向(Z2方向)における第3ダクト部材333の下流端部に設けられており、第3ダクト部材333の天面から底面まで貫通する円形の貫通孔である。すなわち、排気口336は、下方に開口している。また、パイプ部333aは、連通孔337を介して排気口336に連通している。
 図80に示すように、第3ダクト部材333の被係合部341dは、トナーカートリッジ2013が画像形成装置100に装着される際に、画像形成装置100に設けられた係合部245によって押圧される。これにより、第3ダクト部材333は、ばね343の付勢力に抗して、遮蔽位置から開放位置に移動される。第3ダクト部材333が開放位置に位置した状態では、排気口336は、画像形成装置の受入部に連通する。
 また、第3ダクト部材333が遮蔽位置に位置する際のダクト330を第2遮蔽位置、第3ダクト部材333が開放位置に位置する際のダクト330を第2開放位置とすると、ダクト330は、第2遮蔽位置と第2開放位置との間で遷移可能である。また、ダクト330は、補給枠体50に対して移動可能に構成され、第2遮蔽位置において枠体開口52を遮蔽し、第2開放位置において枠体開口52を開放する。
 図81(a)は、遮蔽位置に位置する第3ダクト部材333を示す正面図であり、図30(b)は、遮蔽位置に位置する第3ダクト部材333を示す底面図であり、図81(c)は、遮蔽位置に位置する第3ダクト部材333を示す断面図である。図82(a)は、開放位置に位置する第3ダクト部材333を示す正面図であり、図82(b)は、開放位置に位置する第3ダクト部材333を示す底面図であり、図82(c)は、開放位置に位置する第3ダクト部材333を示す断面図である。
 図81(a)~(c)に示すように、トナーカートリッジ2013が画像形成装置100に装着されていない状態では、第3ダクト部材333は、ばね343の作用により遮蔽位置に位置している。この時、枠体開口52は、第3ダクト部材333の封止部333c及びシール部材335によって遮蔽されている。このため、枠体開口52からトナーが外部に排出されることは無い。また、排気口336は、ダクト330が第2遮蔽位置に位置している際に、枠体開口52に隣接していない。
 図79(b)及び図82(a)~(c)に示すようにトナーカートリッジ2013が画像形成装置100に装着されると、第3ダクト部材333は、画像形成装置100の係合部245に押圧されることによって開放位置に移動する。また、ダクト330の少なくとも一部、すなわち第2ダクト部材332は可撓性及び弾性を有している。第3ダクト部材333の移動に応じて、第2ダクト部材332が変形するようになっている。
 この時、排気口336は、枠体開口52のトナーの排出方向(Y2方向)において、枠体開口52に隣接している。言い換えれば、排気口336は、排出方向(Y2方向)において枠体開口52の下流、かつ排出方向(Y2方向)に視て枠体開口52に重なるように配置されている。
 このため、枠体開口52から排出されたトナーは、排気口336を通って、画像形成装置100の本体に排出される。また、ポンプ58によって送られた空気は、第1ダクト部材231、第2ダクト部材332及び第3ダクト部材333のパイプ部333aを通って、連通孔337から排気口336に合流する。このため、枠体開口52から排出されるトナーは、連通孔337から断続的に排出される空気によって勢いづけられ、画像形成装置100の内部にトナーを良好に排出することができる。本実施の形態では、枠体開口52を、トナー収容室49に収容されたトナーを排出するためのトナー排出口とみなすことができる。本実施の形態においては、ダクト330の排気口336と補給枠体50の枠体開口(トナー排出口)52が隣接したとき、互いに接続しているとみなすこともできる。いずれにせよ、本実施の形態においても、トナー収容室49からトナー排出口(枠体開口52)に向かうトナーの搬送経路(移動経路)と、ポンプ58から排気口336に至る空気の搬送経路(移動経路)が実質的に分離されている。このため、第15の実施の形態と同様の作用効果を生じさせることができる。
 また、本実施の形態によると、第15の実施の形態のシャッタ部材241を省くことができるので、トナーカートリッジ2013をコストダウンすることができる。
 <第17の実施の形態>
 次いで、本発明の第17の実施の形態について説明するが、第17の実施の形態は、第15の実施の形態のダクト230の構成を変更したものである。このため、第15の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
 図83に示すように、第17の実施の形態に係るトナーカートリッジ3013は、ケーシングとしての補給枠体50Cと、ポンプ58から送られた空気を排気口435から排気するためのダクト430と、を有している。補給枠体50Cは、搬送部としてのスクリュー54を回転可能に支持しており、補給枠体50Cの底面50dには、補給枠体50Cの内部から外部にトナーを排出する枠体開口52Cが形成されている。本実施の形態において、枠体開口50Cをトナー排出口とみなすことができる。また、第1搬送部としてのスクリュー54は、トナーを第1方向DR1に搬送する。
 ダクト430は、ポンプ58と連通する固定ダクト431と、固定ダクト431に連通すると共に排気口435を有するスクリューダクト432と、を有している。スクリューダクト432は、鉛直方向(Y方向)に延びる回転軸線を中心に、補給枠体50Cに回転可能に支持される。スクリューダクト432は、中空のパイプ状に形成されたパイプ部432aと、パイプ部432aの外周面に固定されたスクリュー部432bと、を有している。第2搬送部としてのスクリュー部432bは、回転することで枠体開口52Cに向けて、第1方向DR1に交差する第2方向DR2に搬送する。
 スクリュー54の回転は、不図示のかさ歯車又はウォームギアを介して、スクリューダクト432に伝達される。このため、回転するスクリュー54によってZ2方向に平行な第1方向DR1に搬送されるトナーの搬送方向は、回転するスクリューダクト432によってY2方向に平行な第2方向DR2に切り替わる。排気口435は、枠体開口52Cによるトナーの排出方向(Y2方向)に視て、枠体開口52Cと重なっている。より詳細にいうと、枠体開口52Cの内部に排気口435が配置されている。このため、スクリューダクト432によってY2方向に搬送されるトナーは、枠体開口52Cから画像形成装置100の本体に排出される。
 以上のように、本実施の形態では、スクリュー54の駆動力によって回転するスクリューダクト432によって、トナーを枠体開口52Cにスムーズに搬送することができ、トナーの排出性(搬送性)を向上することができる。また、枠体開口52Cから排出されるトナーは、排気口435から断続的に排出される空気によって勢いづけられ、画像形成装置100の内部にトナーを良好に排出することができる。
 また、ダクト430は、補給枠体50Cの内部にのみ配置されているので、トナーカートリッジ3013を小型化することができる。
 <第18の実施の形態>
 次いで、本発明の第18の実施の形態について説明するが、第18の実施の形態は、第15の実施の形態のダクト230を変更したものである。このため、第15の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
 図84(a)乃至図85(c)に示すように、第18の実施の形態に係るトナーカートリッジ4013は、補給枠体50と、ポンプ58から送られた空気を排気口235から排気するためのダクト530と、を有している。補給枠体50は、スクリュー54を回転可能に支持しており、補給枠体50の底面50dには、補給枠体50の内部から外部にトナーを排出する枠体開口52が形成されている。
 ダクト530は、ポンプ58と連通する第1ダクト部材531と、第1ダクト部材531に連通すると共に排気口235及び孔236を有する第2ダクト部材532と、を有している。孔236は、枠体開口52と連通している。本実施の形態において、孔236は、枠体開口52を通過したトナーをトナーカートリッジ4013の外部に排出させるためのトナー排出口である。第1ダクト部材531は、補給枠体50の内部を通らず、補給枠体50の外部に配策されている。第2ダクト部材532は、補給枠体50の外装面としての底面50dに支持されており、排気口235が枠体開口52に隣接するように配置されている。
 このため、枠体開口52から排出されるトナーは、排気口235から断続的に排出される空気によって勢いづけられ、画像形成装置100の内部にトナーを良好に排出することができる。また、ダクト530は、補給枠体50の外部にのみ配置されているので、組立作業性を向上することができる。
 <その他の実施の形態>
 なお、図86(a)~(d)に示すように、枠体開口(トナー排出口)及び排気口を形成してもよい。すなわち、図86(a)(b)に示すように、トナーの排出方向(Y2方向)に視て、枠体開口(トナー排出口)52と排気口235Dとを、同心上に配置せず、互いにずらすように配置してもよい。排気口235Dは、円形状の開口である。そして、枠体開口52及び排気口235Dは、トナーの排出方向(Y2方向)に視て、互いに少なくとも一部が重なっている。また、受入口247の直径(内径)をD[mm]として、トナーの排出方向(Y2方向)に視たときの枠体開口52の露出部と排気口235Dとの最近接距離をDMINとする。DMINは、水平方向(X方向、Z方向)に沿って測った枠体開口52と排気口235Dの最短の距離である。このとき、Y2方向に交差する水平方向に沿って測った距離の関係において、DMIN≦D[mm]を満たす。この場合に、枠体開口52と排出口235Dは互いに隣接しているとみなし得る。
 また、図86(c)(d)に示すように、排気口235Eから排出される空気の周りを、枠体開口52及び孔236Eから排出されたトナーが通過するように構成してもよい。排気口235Eは、正円形状の開口であり、孔236Eは、略C字形状の開口である。本実施の形態において孔236Eはトナー排出口に該当する。そして孔236E(トナー排出口)および排気口235Eは、水平方向(X方向、Z方向)において隣接している。より具体的に言うと、トナー排出口である孔236Eは、排気口235Eを取り囲むように配置されている。受入口247の直径(内径)をD[mm]として、トナーの排出方向(Y2方向)に視たときの孔236Eと排気口235Eの最近接距離をDMINとする。このとき、Y2方向に交差、直交する方向(X方向、Z方向)に沿って測った距離の関係において、DMIN≦D[mm]を満たす。このように構成した場合でも、枠体開口52及び孔236Eから排出されるトナーは、排気口235D,235Eから断続的に排出される空気によって勢いづけられ、画像形成装置100の内部にトナーを良好に排出することができる。つまり、トナーと空気をトナーカートリッジから受入口247に供給することができる。なお、枠体開口52及び排気口235Eは、トナーの排出方向(Y2方向)に視て、互いに少なくとも一部が重なっている。
 また、枠体開口並びにダクトに形成された排気口及び孔の形状及び配置は、上述の実施の形態に限定されない。すなわち、これら枠体開口、排気口及び孔は、枠体開口から排出されたトナーが排気口から排出された空気によって勢いづけられるのであれば、どのような形状および配置であってもよい。
 また、第15の実施の形態において、シート部材210は、枠体開口52の内部には進入可能なものの、孔236の内部には進入しないように構成されていた。しかしながら、シート部材210は、孔236に進入するように構成してもよい。
 本実施例においてポンプ58は、トナーカートリッジの周囲の気体(すなわち空気)を取り込んで、気体に圧力を加えたり移動させたりすることによって、排気口に向けた気体の流れ(気流)を発生させる機構(送風部、気流発生機構、エアポンプ)である。既述のいずれの形態においても、ポンプ58は、排気と吸気を交互に繰り返す、蛇腹ポンプ(ベローズポンプ)であって、容積変化を伴う容積式ポンプであり、より詳細にいうと往復動ポンプである。往復動ポンプのほかの例としては、ダイアフラムポンプ、ピストンポンプ、プランジャーポンプなどがある。なお、蛇腹ポンプ(ベローズポンプ)をダイアフラムポンプの一種とみなす場合もある。このようなポンプであれば、簡易な構成でありながら、トナーの搬送に好適な高い圧力の空気を断続的に排出することができるので好適に用いることができる。しかし、送風部(気流発生機構、エアポンプ)として、容積式ポンプや往復動ポンプを用いる代わりに、別種の構成を用いることも可能である。その一例として、上述のポンプ58に代えて、ファン等の送風部(気流発生機構)を適用してもよい。ファンは、インペラ(羽根車)の駆動(回転)によって気体(空気)を移動させる構成であり、非容積式ポンプの一種とみなすことができる。容積式のポンプ58に代えてファンを適用したとしても、トナー排出口から排出されるトナーは、排気口235から排出される空気によって勢いづけられ、トナー排出性(トナー搬送性)を向上することができる。また、既述の各実施の形態は、適宜組み合わせてもよい。
 本発明によれば、記録媒体に画像を形成するために用いられる画像形成装置と、画像形成装置に用いられるトナーカートリッジが提供される。
 本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。
 本願は、2021年03月16日提出の日本国特許出願特願2021−042969号および2021年03月16日提出の日本国特許出願特願2021−042970号を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。

Claims (84)

  1.  トナーを収容すると共に、収容されたトナーを排出可能なトナー排出口を備えるケーシングと、
     回転することで空気を送るように構成されたファンと、
     前記ファンによって送られた空気の通路を遮蔽する遮蔽位置と、前記通路を開放する開放位置と、に遷移可能な遮蔽部材と、
     外部から駆動力が入力されるように構成され、回転することによって前記駆動力を前記ファン及び前記遮蔽部材に向けて伝達するように構成された駆動受け部材と、
    を有し、
     前記遮蔽部材は、前記駆動力を受けることで、前記遮蔽位置と前記開放位置との間で周期的に移動するように構成されている、トナーカートリッジ。
  2.  前記遮蔽部材が前記遮蔽位置から前記開放位置に遷移すると、前記ファンによって送られた空気と共に前記トナー排出口からトナーが排出される、請求項1に記載のトナーカートリッジ。
  3.  前記通路は、前記トナー排出口である、請求項2に記載のトナーカートリッジ。
  4.  前記遮蔽部材は、前記トナー排出口から排出されるトナーの排出方向において、前記トナー排出口の下流に配置されている、請求項3に記載のトナーカートリッジ。
  5.  前記遮蔽部材は、前記駆動力を受けることで、前記遮蔽位置と前記開放位置との間で周期的にスライド移動するように構成されている、請求項4に記載のトナーカートリッジ。
  6.  前記遮蔽部材を前記遮蔽位置に付勢する第1付勢部を更に有する、請求項5に記載のトナーカートリッジ。
  7.  前記ケーシングの内部にて回転可能に支持され、トナーを搬送するように構成された搬送部と、
     前記搬送部に向けて前記駆動力を伝達するように構成されたギア部材と、
    をさらに有し、
     前記ギア部材は、前記遮蔽部材を前記遮蔽位置から前記開放位置に向けて押圧するカム部を有する、請求項4に記載のトナーカートリッジ。
  8.  前記遮蔽部材は、前記トナー排出口から排出されるトナーの排出方向に沿って延びる回転軸を中心に回転可能であり、前記駆動力を受けることで、前記遮蔽位置と前記開放位置との間で周期的に回転するように構成されている、請求項4に記載のトナーカートリッジ。
  9.  前記ケーシングの内部にて回転可能に支持され、トナーを搬送するように構成された搬送部と、
     前記搬送部に向けて前記駆動力を伝達するギア部材と、
    をさらに有し、
     前記ギア部材は、前記遮蔽部材を前記遮蔽位置と前記開放位置との間で周期的に回転するように一方向に回転させる複数の突起部を有する、請求項8に記載のトナーカートリッジ。
  10.  前記遮蔽部材は、前記トナー排出口から排出されるトナーの排出方向において、前記トナー排出口の上流に配置されている、請求項3に記載のトナーカートリッジ。
  11.  前記遮蔽部材は、前記トナーカートリッジの長手方向に沿った回転軸を中心に回転可能に支持され、前記駆動力を受けることで、前記遮蔽位置と前記開放位置との間で周期的に回転する、請求項10に記載のトナーカートリッジ。
  12.  前記遮蔽部材は、前記トナー排出口から排出されるトナーの排出方向に平行な所定方向に移動可能に支持され、前記駆動力を受けることで、前記遮蔽位置と前記開放位置との間で周期的に前記所定方向に往復移動する、請求項10に記載のトナーカートリッジ。
  13.  前記遮蔽部材は、回動可能であり、前記駆動力を受けることで、前記遮蔽位置と前記開放位置との間で周期的に回動する、請求項10に記載のトナーカートリッジ。
  14.  前記ファンと前記ケーシングとを接続し、前記ファンから送られた風を前記ケーシングに案内するダクトを更に備え、
     前記通路は、前記ダクトと前記ケーシングとの接続部分である、請求項2に記載のトナーカートリッジ。
  15.  前記ケーシングは、トナーを収容するトナー収容室と、前記排出口を備えるトナー排出室と、を有する、請求項1乃至14のいずれか1項に記載のトナーカートリッジ。
  16.  前記ファンによって送られる空気は、前記トナー排出室に案内される、請求項15に記載のトナーカートリッジ。
  17.  前記遮蔽部材は、前記遮蔽位置と前記開放位置の間を、往復運動するように構成されている、請求項1に記載のトナーカートリッジ。
  18.  前記遮蔽部材は、スライド移動することによって、前記遮蔽位置と前記開放位置の間を往復運動するように構成されている、請求項1に記載のトナーカートリッジ。
  19.  前記遮蔽部材は、昇降することによって、前記遮蔽位置と前記開放位置の間を往復運動するように構成されている、請求項1に記載のトナーカートリッジ。
  20.  前記遮蔽部材は、揺動することによって、前記遮蔽位置と前記開放位置の間を、往復運動するように構成されている、請求項1に記載のトナーカートリッジ。
  21.  前記遮蔽部材を移動させるように構成されたカムを更に有する、請求項1および請求項17乃至21のいずれか1項に記載のトナーカートリッジ。
  22.  回転運動を前記遮蔽部材の運動に変換するように構成された駆動変換部を更に有する、請求項1および請求項17乃至21のいずれか1項に記載のトナーカートリッジ。
  23.  前記遮蔽部材は、回転することによって前記遮蔽位置と前記位置に移動するように構成されている請求項1に記載のトナーカートリッジ。
  24.  前記遮蔽部材は、前記通路を通る空気の移動方向に沿った回転軸線を中心に回転するように構成されている、請求項1に記載のトナーカートリッジ。
  25.  前記遮蔽部材は、前記通路を通る空気の移動方向に交差する回転軸線を中心に回転するように構成されている、請求項1に記載のトナーカートリッジ。
  26.  前記遮蔽部材は、空気の通過を許容する開口を有し、前記開放位置に位置する際に前記遮蔽部材の前記開口を前記通路に重ねることによって、前記通路を開放するように構成されている、請求項1および請求項17乃至25のいずれか1項に記載のトナーカートリッジ。
  27.  前記遮蔽部材を付勢する弾性部材をさらに有する、請求項1および請求項17乃至26のいずれか1項に記載のトナーカートリッジ。
  28.  前記ファンによって送られた空気を案内するダクトを更に有し、
     前記ダクトは、前記トナー排出口に隣接するように配置され且つ前記ファンによって送られた空気を排出する排気口を有する、請求項1乃至27のいずれか1項に記載のトナーカートリッジ。
  29.  前記トナー排出口から排出されるトナーの排出方向は、前記排気口から排出される空気の排出方向と平行である、請求項28に記載のトナーカートリッジ。
  30.  前記トナー排出口を遮蔽する第2遮蔽位置と、前記トナー排出口を開放する第2開放位置と、に遷移可能なシャッタ部材と、
     前記シャッタ部材を前記第2遮蔽位置に付勢する第2付勢部と、
    をさらに有し、
     前記シャッタ部材は、前記駆動受け部材が駆動しても、前記第2遮蔽位置と前記第2開放位置との間で遷移しない、請求項1乃至29のいずれか1項に記載のトナーカートリッジ。
  31.  前記ファンが単位時間当たりに回転する回数は、前記駆動受け部材が前記単位時間当たりに回転する回数の10倍以上である、請求項1乃至30のいずれか1項に記載のトナーカートリッジ。
  32.  前記ファンが単位時間当たりに回転する回数は、前記駆動受け部材が前記単位時間当たりに回転する回数の500倍以下である、請求項1乃至31のいずれか1項に記載のトナーカートリッジ。
  33.  前記遮蔽部材が単位時間あたり前記開放位置に移動する回数は、前記駆動受け部材が前記単位時間当たり回転する回数よりも多い、請求項1乃至32のいずれか1項に記載のトナーカートリッジ。
  34.  前記ファンが単位時間当たりに回転する回数は、前記遮蔽部材が前記単位時間あたりに前記開放位置に移動する回数の10倍以上である、請求項1乃至33のいずれか1項に記載のカートリッジ。
  35.  前記ファンが単位時間当たりに回転する回数は、前記遮蔽部材が前記単位時間あたりに前記開放位置に移動する回数の500倍以下である、請求項1乃至34のいずれか1項に記載のカートリッジ。
  36.  駆動力を伝達するように構成された駆動伝達部を更に有し、
     前記駆動受け部材は、前記駆動伝達部を介して前記ファンと前記遮蔽部材に前記駆動力を伝達するように構成されている、請求項1乃至35のいずれか1項に記載のカートリッジ。
  37.  トナーを収容すると共に、収容されたトナーを排出可能なトナー排出口を備えるケーシングと、
     回転することで空気を送るファンと、
     前記ケーシングの内部にて回転可能に支持され、トナーを搬送する搬送部と、
     前記搬送部によって搬送されるトナーの搬送経路を遮蔽するトナー遮蔽位置と、前記搬送経路を開放するトナー開放位置と、に遷移可能なトナー遮蔽部材と、
     外部から駆動力が入力されるように構成され、回転することによって前記駆動力を前記ファン及び前記トナー遮蔽部材に向けて伝達するように構成されている駆動受け部材と、
    を有し、
     前記トナー遮蔽部材は、前記駆動力を受けることで、前記トナー遮蔽位置と前記トナー開放位置との間で周期的に移動するように構成されている、トナーカートリッジ。
  38.  前記ケーシングは、トナーを収容するトナー収容室と、前記排出口を備えるトナー排出室と、前記トナー収容室と前記トナー排出室とを連通する連通路と、を備え、
     前記トナー遮蔽部材は、前記連通路と前記トナー排出室との境界部分に配置される、請求項37に記載のトナーカートリッジ。
  39.  前記ファンによって送られる空気は、前記トナー排出室に案内される、請求項38に記載のトナーカートリッジ。
  40.  前記ファンによって送られる空気は、前記トナー収容室に案内される、請求項38に記載のトナーカートリッジ。
  41.  前記トナー遮蔽部材は、前記搬送部に一体に設けられ、前記搬送部が回転することで前記トナー遮蔽位置と前記トナー開放位置との間で遷移可能である、請求項37乃至40のいずれか1項に記載のトナーカートリッジ。
  42.  前記駆動受け部材に駆動が入力されている状態では、前記トナー遮蔽部材が前記トナー遮蔽位置及び前記トナー開放位置のいずれに位置しても、前記トナー排出口は開放されている、請求項37乃至41のいずれか1項に記載のトナーカートリッジ。
  43.  トナーを収容すると共に、収容されたトナーを排出可能なトナー排出口を備えるケーシングと、
     気体を噴出可能なガスボンベと、
     外部から駆動力が入力されるように構成され、回転することによって前記駆動力を前記ガスボンベへ向けて伝達するように構成された駆動受け部材と、
    を有し、
     前記ガスボンベは、前記駆動力を受けることで、周期的に気体を噴出するように構成されている、トナーカートリッジ。
  44.  前記ガスボンベに収容された前記気体は不燃性である、請求項43に記載のトナーカートリッジ。
  45.  前記ガスボンベに収容された前記気体の圧力は大気圧よりも高い、請求項43又は44に記載のトナーカートリッジ。
  46.  単位時間あたりにガスボンベ802が気体を噴出する回数は、単位時間あたりに駆動受け部材が回転する回数よりも多いように構成されている、請求項43乃至45のいずれか1項に記載のトナーカートリッジ。
  47.  前記ガスボンベを開閉するように構成されたバルブと、
     回転運動を、前記バルブを開閉する運動に変換するように構成された駆動変換部と、
    を更に有する、請求項43乃至46のいずれか1項に記載のトナーカートリッジ。
  48.  トナーを収容する収容室と、
     前記収容室に収容されたトナーを排出可能なトナー排出口と、
     気体を送るように構成された送風部と、
     前記送風部によって送られた気体を案内するように構成されたダクトと、を有し、
     前記ダクトは、前記トナー排出口に隣接するように配置され且つ前記送風部によって送られた気体を排出可能な排気口を有する、トナーカートリッジ。
  49.  前記トナー排出口から排出されるトナーの前記排出方向は、前記排気口から排出される気体の排出方向と平行である、請求項48に記載のトナーカートリッジ。
  50.  前記ダクトは、前記トナー排出口を形成する、請求項48又は49に記載のトナーカートリッジ。
  51.  前記排気口は、前記トナー排出口から排出されるトナーの排出方向に視て、前記排出方向に直交する方向において前記トナー排出口と隣接している、請求項48乃至50の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  52.  前記排気口は、前記トナー排出口から排出されるトナーの排出方向に視て、前記排出方向に直交する方向において6[mm]以内で隣接する、請求項48乃至51の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  53.  前記トナーカートリッジは、トナー及び気体を受入可能な受入口を備える画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されており、
     前記受入口の直径をD[mm]としたとき、前記排気口は、前記トナー排出口から排出されるトナーの排出方向に視て、前記排出方向に直交する方向においてD[mm]以内で隣接する、請求項48乃至52の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  54.  前記トナー排出口の縁部の端面と、前記排気口の縁部の端面と、は互いに同面である、請求項48乃至53の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  55.  前記排気口は、前記トナー排出口から排出されるトナーの排出方向において、前記トナー排出口に隣接して配置される、請求項48乃至54の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  56.  前記排気口は、前記トナー排出口から排出されるトナーの排出方向において、前記トナー排出口の下流に配置される、請求項55に記載のトナーカートリッジ。
  57.  前記トナー排出口の内径は、前記排気口の外径よりも小さい、請求項48乃至56の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  58.  前記排気口は、前記トナー排出口を取り囲むように配置されている、請求項48乃至57の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  59.  前記トナー排出口は、前記排気口を取り囲むように配置されている、請求項48乃至56の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  60.  前記トナー排出口の面積は、0.78[mm]以上かつ117[mm]以下である、請求項48乃至59の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  61.  前記排気口の面積は、0.78[mm]以上かつ117[mm]以下である、請求項48乃至60の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  62.  前記トナーカートリッジは、受入口を備える画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されており、
     前記トナー排出口と前記排気口は、それぞれトナーと気体を前記画像形成装置本体の前記受入口に対して供給し得るように、互いに隣接するように配置されている、請求項48乃至61の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  63.  トナーを搬送するように構成された回転可能な搬送部と、
     前記搬送部と一体に回転するように前記搬送部に固定され、前記搬送部によって搬送されたトナーを前記トナー排出口に向かって搬送させるように構成されたシート部材と、を更に有する、請求項48乃至62の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  64.  トナーを第1方向に搬送するように構成された回転可能な第1搬送部を更に有し、
     前記ダクトは、前記第1搬送部の回転によって回転してトナーを前記トナー排出口へ向けて前記第1方向に交差する第2方向に搬送する第2搬送部を備える、請求項48乃至62の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  65.  前記トナー排出口及び前記排気口を遮蔽する第1遮蔽位置と、前記トナー排出口及び前記排気口を開放する第1開放位置と、に遷移可能なシャッタ部材を更に有する、請求項48乃至64の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  66.  前記シャッタ部材を前記第1遮蔽位置に付勢する第1付勢部を更に有する、請求項65に記載のトナーカートリッジ。
  67.  前記ダクトは、前記排気口が前記トナー排出口に隣接するように、前記ケーシングに対して位置決めされている、請求項48乃至66の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  68.  前記ダクトは、移動可能に構成され、前記トナー排出口を遮蔽する第2遮蔽位置と、前記トナー排出口を開放する第2開放位置と、に遷移可能である、請求項48乃至66の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  69.  前記ダクトの少なくとも一部は、可撓性を有し、かつ、前記ダクトの移動に伴って変形するように構成されている、請求項68に記載のトナーカートリッジ。
  70.  前記排気口は、前記ダクトが前記第2開放位置に位置する際に前記トナー排出口に隣接し、前記ダクトが前記第2遮蔽位置に位置する際に前記トナー排出口に隣接していない、請求項68又は69に記載のトナーカートリッジ。
  71.  前記ダクトを前記第2遮蔽位置に付勢する第2付勢部を更に有する、請求項68乃至70のいずれか1項に記載のトナーカートリッジ。
  72.  前記トナーカートリッジは、前記収容室を構成するケーシングを有し、
     前記ダクトの少なくとも一部は、前記ケーシングの内部を通る、請求項48乃至71の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  73.  前記トナーカートリッジは、前記収容室を構成するケーシングを有し、
     前記ダクトは、前記送風部に連結され、前記ケーシングの外部に配設される第1ダクト部材と、前記第1ダクト部材に連結されると共に前記ケーシングの外装面に支持され、前記排気口を有する第2ダクト部材と、を有する、請求項48乃至71の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  74.  前記送風部は、往復動ポンプである、請求項48乃至73の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  75.  前記送風部は、ファンである、請求項48乃至73の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  76.  前記ダクトの内部を通って前記送風部から前記排気口に至る気体の経路と、前記収容室から前記トナー排出口に至るトナーの経路は、実質的に分離している、請求項48乃至75の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  77.  トナーを収容する収容室と、
     前記収容室に収容されたトナーを排出可能なトナー排出口と、
     気体を送るように構成された送風部と、
     前記トナー排出口と隣接し、前記送風部によって送られた気体を排出可能な排気口と、
     外部から駆動力が入力されるように構成され、回転することによって前記送風部に向けて前記駆動力を伝達するように構成された駆動受け部材と、
    を有し、
     前記送風部から前記排気口に至る気体の経路と、前記収容室から前記トナー排気口に至るトナーの経路は、実質的に分離している、トナーカートリッジ。
  78.  前記排気口は、前記トナー排出口から排出されるトナーの排出方向に視て、前記排出方向に直交する方向において前記トナー排出口と隣接している、請求項77に記載のトナーカートリッジ。
  79.  前記排気口は、前記トナー排出口を取り囲むように配置されている、請求項77又は78に記載のトナーカートリッジ。
  80.  前記トナー排出口は、前記排気口を取り囲むように配置されている、請求項77乃至79の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  81.  前記排気口は、前記トナー排出口から排出されるトナーの排出方向において、前記トナー排出口に隣接して配置される、請求項77に記載のトナーカートリッジ。
  82.  前記送風部は、往復動ポンプである、請求項77乃至81の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  83.  前記送風部は、ファンである、請求項77乃至81の何れか1項に記載のトナーカートリッジ。
  84.  請求項1乃至83のいずれか1項に記載のトナーカートリッジと、
     前記トナーカートリッジが装着されるように構成され、かつ、前記トナーカートリッジから排出されたトナーを受けるように構成された装置本体と、を有する、画像形成装置。
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