(57)【要約】      （修正有）【課題】トナーの排出路のトナーの詰まり等を防止するとともに、トナー収容袋に適切な量の空気の充填を可能とする現像剤補給容器を提供する。【解決手段】容器枠体に内包され、弾性復元力を有し、現像剤を収容する現像剤収容袋４１と、現像剤収容袋に収容されている現像剤を現像剤補給容器の外部へ排出するための現像剤排出路４２とを具備し、容器枠体と現像剤収容袋との間の空間は気密室４４を構成し、現像剤補給容器４０は、現像剤収容袋の弾性復元力により現像剤収容袋が収縮することにより気密室の気圧が現像剤補給容器の外部の気圧よりも低い負圧状態の維持及び解除が可能な負圧維持解除手段と、現像剤収容袋に収容されている現像剤の量及び現像剤収容袋の大きさのうち少なくとも一方の情報を外部に出力する情報出力手段とを具備する。【選択図】図３
2014240915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の装置本体に着脱可能で、前記装置本体に現像剤を補給するための現像剤補給容器であって、
容器枠体と、
前記容器枠体に内包され、弾性復元力を有し、前記現像剤を収容する現像剤収容袋と、
前記現像剤収容袋に収容されている前記現像剤を前記現像剤補給容器の外部へ排出するための現像剤排出路とを具備し、
前記容器枠体と前記現像剤収容袋との間の空間は気密室を構成し、
前記現像剤補給容器は、
前記現像剤収容袋の前記弾性復元力により前記現像剤収容袋が収縮することにより発生する、前記気密室の気圧が前記現像剤補給容器の外部の気圧よりも低い負圧状態の維持及び解除が可能な負圧維持解除手段と、
前記現像剤収容袋に収容される現像剤の量及び前記現像剤収容袋の大きさのうち少なくとも一方の情報を外部に出力する情報出力手段と
をさらに具備することを特徴とする現像剤補給容器。
【請求項２】
前記情報出力手段は、前記現像剤収容袋に設けられ、前記現像剤収容袋の大きさに応じた値を発生する値発生手段を具備し、前記値発生手段によって発生された前記現像剤収容袋の大きさに応じた値を外部に出力することを特徴とする請求項１に記載の現像剤補給容器。
【請求項３】
前記値発生手段は、前記現像剤収容袋の表面に設けられ、前記現像剤収容袋の変形に応じて電気抵抗値が変化する導電性コーティングを有し、
前記情報出力手段は、前記導電性コーティングに接続され、前記現像剤補給容器の外部から接触して前記導電性コーティングの前記電気抵抗値を得るためのカートリッジ側コネクタを有し、
前記カートリッジ側コネクタを介して前記現像剤補給容器の外部から前記電気抵抗値を測定することで、前記現像剤収容袋の大きさを検知可能であることを特徴とする請求項２に記載の現像剤補給容器。
【請求項４】
前記導電性コーティングは、前記現像剤収容袋の前記現像剤排出路との接続部分と前記現像剤収容袋が膨張した時に前記接続部と最も離れる部分とを結ぶように設けられていることを特徴とする請求項３に記載の現像剤補給容器。
【請求項５】
前記現像剤収容袋に現像剤が収容される前は前記現像剤収容袋に収容されるべき現像剤の量を記憶し、前記現像剤収容袋に現像剤が収容された後は前記現像剤収容袋に収容されている現像剤の量を記憶するための現像剤量記憶手段を具備し、
前記情報出力手段により前記現像剤補給容器の外部に出力可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の現像剤補給容器。
【請求項６】
前記現像剤量記憶手段は、前記現像剤補給容器の外部から書き換え可能であることを特徴とする請求項５に記載の現像剤補給容器。
【請求項７】
前記現像剤量記憶手段に記憶されている前記収容されるべき現像剤の量に基づいて前記現像剤収容袋に現像剤が充填されていることを特徴とする請求項６に記載の現像剤補給容器。
【請求項８】
前記導電性コーティングの電気抵抗値から前記現像剤収容袋の容量を求めるデータが格納された袋容量データテーブルを有し、前記袋容量データテーブルは、前記現像剤補給容器の外部から読み出し可能であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の現像剤補給容器。
【請求項９】
前記現像剤収容袋の大きさと前記現像剤収容袋に収容されている現像剤の量とから現像剤の排出量を決定するためのデータが格納された排出量データテーブルを有し、前記排出量データテーブルは、前記現像剤補給容器の外部から読み出し可能であることを特徴とする請求項７に記載の現像剤補給容器。
【請求項１０】
現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置において、
請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の現像剤補給容器と、
前記現像剤補給容器が前記装置本体に装着された場合に、前記現像剤補給容器の前記現像剤排出路から排出された現像剤を前記装置本体の内部に導入するための、前記現像剤排出路に接続する現像剤排出路接続部と
を具備することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置において、
請求項３又は請求項４に記載の現像剤補給容器と、
前記現像剤補給容器が前記装置本体に装着されている場合に、前記現像剤収容袋に空気を充填するためのポンプと、
前記現像剤補給容器が前記装置本体に装着されている場合に、前記カートリッジ側コネクタに接触して電気的導通を可能にする本体側コネクタとを具備し、
前記本体側コネクタ及び前記カートリッジ側コネクタを介して前記導電性コーティングに電圧を印加して前記導電性コーティングの電気抵抗値を測定することで前記現像剤収容袋の大きさを検知し、この検知した大きさに基づいて前記現像剤収容袋への前記ポンプによる空気の充填を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置において、
請求項７に記載の現像剤補給容器と、
前記現像剤補給容器が前記装置本体に装着されている場合に、前記現像剤収容袋に空気を充填するためのポンプと、
前記現像剤補給容器が前記装置本体に装着されている場合に、前記現像剤量記憶手段に記憶されている現像剤の量を読み出すリード手段とを具備し、
前記リード手段によって読み出された、前記現像剤量記憶手段に記憶されている現像剤の量に基づいて前記現像剤収容袋への前記ポンプによる空気の充填を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置において、
請求項８に記載の現像剤補給容器と、
前記現像剤補給容器が前記装置本体に装着されている場合に、前記現像剤収容袋に空気を充填するためのポンプと、
前記現像剤補給容器が前記装置本体に装着されている場合に、前記袋容量データテーブルからデータを読み出すリード手段とを具備し、
前記リード手段によって前記袋容量データテーブルから読み出されたデータを参照して前記現像剤収容袋の容量を求め、この容量に基づいて前記現像剤収容袋への前記ポンプによる空気の充填を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置において、
請求項９に記載の現像剤補給容器と、
前記現像剤補給容器が前記装置本体に装着されている場合に、前記現像剤収容袋に空気を充填するためのポンプと、
前記現像剤補給容器が前記装置本体に装着されている場合に、前記排出量データテーブルからデータを読み出すリード手段と、
前記現像剤補給容器が前記装置本体に装着されている場合に、前記現像剤量記憶手段に記憶されているデータを読み書きするリードライト手段と、
前記現像剤補給容器から前記装置本体に現像剤が供給された場合に、前記リード手段によって前記排出量データテーブルから読み出されたデータに基づいて前記現像剤補給容器から排出された現像剤の量を算出し、この排出された現像剤の量に基づいて前記リードライト手段によって前記現像剤量記憶手段に記憶されている現像剤の量を更新するとともに、更新した前記現像剤の量に基づいて前記現像剤収容袋への前記ポンプによる空気の充填を制御することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ、複写機等の画像形成装置に着脱可能に設けられ、現像剤を補給する現像剤補給容器を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ等の電子写真式の画像形成装置においては、微粉末の現像剤が使用されており、画像形成に伴い消費される現像剤が無くなる都度、現像剤補給容器から現像剤を補給する必要がある。
【０００３】
このような現像剤補給容器として、従来から、現像剤を搬送するためにスクリュー等の撹拌搬送部材を備えた現像剤補給容器が広く知られている。
【０００４】
ここで、現像剤補給容器のコストを低減したり、現像剤補給容器をリサイクルしたりしやすくするため、近年、現像剤補給容器の構成をより簡素化することが望まれている。
【０００５】
そこで例えば、特許文献１では、部品点数の少ない現像剤補給容器として、現像剤を収容する容器本体部を膨張収縮可能な弾性材料で形成し、弾性材料の復元力を利用することによって現像剤を排出する現像剤補給容器が記載されている。この構成によればスクリュー等の撹拌搬送部材が不要になるので部品点数を削減でき現像剤補給容器の構成を簡素化できる。
【０００６】
ところで、画像形成装置に使用される現像剤補給容器において、任意のタイミングで現像剤補給容器から現像剤を搬送・排出し、現像剤を画像形成装置に補給できることが必要である。特許文献１では、現像剤を排出するための出口部である現像剤流路上に備えた閉鎖部材を用いて、弾性材料の復元力により現像剤が現像剤補給容器から排出されることを抑制している。このようにすることで、任意のタイミングで現像剤補給容器から現像剤を搬送・排出することを可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】昭６０−２３２５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、弾性材料の復元力によって現像剤を現像剤補給容器から排出しようとする圧力が常に閉鎖部材に対して働いている。そのため、閉鎖部材が開き始めた途端に圧力の解放が開始され、現像剤が現像剤補給容器から排出され始める。ところが、閉鎖部材が全開になっていない状態において、現像剤が現像剤補給容器から排出され始めると、閉鎖部材の開ききっていない部分が流路抵抗となり、現像剤が現像剤補給容器から排出される際の妨げとなってしまう。
【０００９】
このように流路抵抗によって現像剤が堰き止められると、堰き止められた部分において現像剤の詰まりが発生し、更に現像剤塊へと成長すると画質の低下を招くことがあった。
【００１０】
また、弾性材料の復元力を利用するといった一定期間のみ働く力を利用する構成においては、閉鎖部材が全開になっていない状態において圧力損失が発生すると、現像剤が現像剤補給容器から排出される前に圧力差が無くなってしまうことがある。そのため、閉鎖部材を開く速度によっては現像剤補給容器における現像剤の残り量がばらつき、現像剤の残り量が増大することもあった。
【００１１】
更に、現像剤補給容器の種類が複数あり、現像剤補給容器内の初期現像剤量が異なる場合には、それぞれ適切な量の現像剤を充填しなければならない。このような場合には、各々の弾性材料の適切な膨張の大きさが決まっているので、それに応じた大きさに膨張させなければならない。
【００１２】
また、現像剤補給容器の中の現像剤を、一回の膨張縮小で排出するのではなく、複数回に分けて排出する場合、膨張収縮可能な弾性材料の膨張させる大きさや、二回目以降に残っている現像剤の量によって現像剤の排出量が異なる場合がある。すなわち、現像器に補給される現像剤の量がばらつくと、現像器内に必要な量に対して過大もしくは過小になる場合があり、多すぎる場合は現像器内での現像剤の流動性不良によるパッキング、少なすぎる場合は現像剤劣化の促進や現像性の低下が発生する場合がある。
【００１３】
本発明は、このような課題を解決したものであり、本発明の目的は、現像剤が現像剤補給容器から排出される際の流路抵抗を低減させ、かつ現像剤補給容器からの現像剤の排出量を適正に制御することが可能な現像剤補給容器及び画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的を達成するために、本発明の現像剤補給容器は、
画像形成装置の装置本体に着脱可能で、前記装置本体に現像剤を補給するための現像剤補給容器であって、
容器枠体と、
前記容器枠体に内包され、弾性復元力を有し、前記現像剤を収容する現像剤収容袋と、
前記現像剤収容袋に収容されている前記現像剤を前記現像剤補給容器の外部へ排出するための現像剤排出路とを具備し、
前記容器枠体と前記現像剤収容袋との間の空間は気密室を構成し、
前記現像剤補給容器は、
前記現像剤収容袋の前記弾性復元力により前記現像剤収容袋が収縮することにより発生する、前記気密室の気圧が前記現像剤補給容器の外部の気圧よりも低い負圧状態の維持及び解除が可能な負圧維持解除手段と、
前記現像剤収容袋に収容されている現像剤の量及び前記現像剤収容袋の大きさのうち少なくとも一方の情報を外部に出力する情報出力手段と
をさらに具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
現像剤が現像剤補給容器から排出される際の流路抵抗を低減させ、かつ現像剤補給容器からの現像剤の排出量を適正に制御することが可能な現像剤補給容器及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置の概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態の画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジの構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態のトナーカートリッジの断面図である。
【図４】図３に示すトナーカートリッジの外観を示す斜視図である
【図５】本発明の実施形態の導電性コーティングの電気抵抗値と、トナー収容袋の大きさ（容積）の関係を表したグラフである。
【図６】本発明の実施形態のトナーカートリッジを装着する場合の画像形成装置の外観を示す斜視図である。
【図７】本発明の他の実施形態のトナーカートリッジの構成を示す断面図である。
【図８】図７に示すトナーカートリッジを装置本体に装着した場合の構成を示す断面図と画像形成装置の動作モードを示す表である。図８（ａ）は、トナーカートリッジを装置本体に装着した場合の構成を示す断面図であり、図８（ｂ）は、画像形成装置の動作モードを示す表である。
【図９】図７に示すトナーカートリッジが装置本体に装着された場合の電気的接続を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態のトナー排出量演算テーブルが有している演算テーブルに格納されているデータの関連性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１８】
尚、以下の説明において、上、下、垂直、水平といった方向を表す用語は、特に断りのない場合は、それらの通常の使用状態において見た時の方向を表す。つまり、現像ユニット或いはプロセスカートリッジの通常の使用状態は、適正に配置された画像形成装置本体に対して適正に装着され、画像形成動作に供し得る状態である。
【００１９】
＜第１実施形態＞
（画像形成装置の概略構成）
先ず、本実施形態の画像形成装置について図１及び図２を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本実施形態の画像形成装置の概略断面図であり、図２は、画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジの構成を示す図である。
【００２１】
画像形成装置１００は、インライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザープリンタである。画像形成装置１００は、画像情報に従って、例えば、シート、プラスチックシート、布などの記録媒体１２にフルカラー画像を形成する。
【００２２】
画像情報は、画像形成装置１００の装置本体１０１に接続された画像読取装置或いは画像形成装置１００の装置本体１０１に通信可能に接続されたパーンナルコンピュータ等のホスト機器から、画像形成装置１００の装置本体１０１に入力される。
【００２３】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。本実施形態では、画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、水平方向に一列に配置されている。
【００２４】
尚、画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの構成及び動作は、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。このため、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、画像形成部の構成部分については、総括的に説明する。
【００２５】
画像形成装置１００は、複数の像担持体として、鉛直方向と交差する方向に並設された４個の感光体ドラム１を有する。感光体ドラム１は、図示しない駆動手段により図２の矢印Ａの方向に回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、感光体ドラム１の表面を均一に帯電する帯電ローラ２、画像情報に基づきレーザーを照射して感光体ドラム１上に静電潜像を形成する露光手段としてのスキャナユニット３が配置されている。
【００２６】
感光体ドラム１の周囲には、静電像をトナー像として現像する現像手段としての現像ユニット４、転写後の感光体ドラム１の表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング部材６が配置されている。更に、４個の感光体ドラム１に対向して、感光体ドラム１上のトナー像を記録媒体１２に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト５が配置されている。感光体ドラム１の回転方向において、帯電ローラ２による帯電位置、スキャナユニット３による露光位置、現像ユニット４による現像位置、中間転写ベルト５へのトナー像の転写位置、クリーニング部材６によるクリーニング位置は、この順番で設けられている。
【００２７】
尚、現像ユニット４は、現像剤担持体としての現像ローラ１７を感光体ドラム１に対して接触させて反転現像を行うものである。即ち、現像ユニット４は、感光体ドラム１の帯電極性と同極性（本実施形態では負極性）に帯電したトナーを、感光体ドラム１上への露光により電荷が減衰した部分に付着させることで静電像を現像する。
【００２８】
無端状のベルトで形成された中間転写ベルト５は、全ての感光体ドラム１に当接し、図１に示す矢印Ｂ方向に回転する。中間転写ベルト５は、複数の支持部材として、従動ローラ５１、二次転写対向ローラ５２、駆動ローラ５３に掛け渡されている。
【００２９】
中間転写ベルト５の内周面側には、４個の感光体ドラム１に、それぞれ、対向するように、４個の一次転写ローラ８が並設されている。一次転写ローラ８は、中間転写ベルト５を感光体ドラム１に向けて押圧し、中間転写ベルト５と感光体ドラム１とが当接する一次転写部Ｎ１を形成する。一次転写ローラ８には、一次転写バイアス電源（不図示）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト５上に一次転写される。
【００３０】
中間転写ベルト５の外周面側において二次転写対向ローラ５２に対向する位置には、二次転写ローラ９が配置されている。二次転写ローラ９は中間転写ベルト５を介して二次転写対向ローラ５２に圧接し、中間転写ベルト５と二次転写ローラ９とが当接する二次転写部Ｎ２を形成する。そして、二次転写ローラ９に、図示しない二次転写バイアス電源から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性のバイアスが印加される。これによって、中間転写ベルト５上のトナー像が記録媒体１２に二次転写される。
【００３１】
（画像形成装置の概略動作）
画像形成時には、先ず、感光体ドラム１の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電される。次いで、スキャナユニット３から発された画像情報に応じたレーザー光によって、帯電した感光体ドラム１の表面が走査露光され、感光体ドラム１上に画像情報に従った静電潜像が形成される。感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、現像ユニット４によってトナー像として現像される。
【００３２】
感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ８の作用によって中間転写ベルト５上に一次転写される。フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて順次行われ、中間転写ベルト５上に各色のトナー像が重ね合わせられて一次転写される。
【００３３】
その後、中間転写ベルト５の回転と同期が取られて記録媒体１２が二次転写部Ｎ２へと搬送され、二次転写ローラ９の作用によって、中間転写ベルト５上の４色トナー像は、一括して記録媒体１２上に二次転写される。
【００３４】
トナー像が転写された記録媒体１２は、定着装置１０に搬送され、記録媒体１２に熱及び圧力が加えられることで、記録媒体１２にトナー像が定着される。
【００３５】
一次転写後に感光体ドラム１上に残留した一次転写残トナーは、クリーニング部材６によって除去、回収される。二次転写後に中間転写ベルト５上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１１によって清掃される。
【００３６】
（プロセスカートリッジの構成）
次に、画像形成装置１００に着脱可能なプロセスカートリッジの構成について説明する。
【００３７】
図２に示すように、感光体ドラム１、帯電ローラ２、現像ユニット４及びクリーニング部材６は、一体的にカートリッジ化されて、プロセスカートリッジ７を形成している。プロセスカートリッジ７は、画像形成装置本体に設けられた装着ガイド、位置決め部材などの装着手段（不図示）を介して、画像形成装置１００に着脱可能となっている。本実施形態では、各色用のプロセスカートリッジ７は全て同一形状を有しており、各色用のプロセスカートリッジ７内には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーが収容されている。
【００３８】
プロセスカートリッジ７は、感光体ドラム１等を備えた感光体ユニット１３と、現像ローラ１７等を備えた現像ユニット４とが一体化された構成である。
【００３９】
感光体ユニット１３は、感光体ユニット１３内の各部品を支持する枠体としてのクリーニング枠体１４を有する。そして、クリーニング枠体１４には、感光体ドラム１の他に、帯電ローラ２や、クリーニング部材６などが設けられている。
【００４０】
一方、現像ユニット４は、現像ユニット４内の各部品を支持する枠体としての現像枠体１８を有する。現像ユニット４には、感光体ドラム１と接触して図２の矢印Ｄの方向に回転する現像ローラ１７が設けられている。
【００４１】
現像ユニット４には、現像ローラ１７の周面上に接触するように、図２の矢印Ｅの方向に回転してトナーを供給するトナー供給ローラ２０が設けられている。
【００４２】
現像枠体１８には、トナーの層厚を規制する現像ブレード２１が設けられている。現像ブレード２１は金属製の板ばねであり、所定の当接圧で現像ローラ１７と当接しており、現像ローラ１７上にトナーの薄層が形成され、感光体ドラム１の表面に供給される。
【００４３】
また、現像枠体１８はトナーを一時的に収容するためのトナー収納室１８ａと、現像ローラ１７やトナー供給ローラ２０が設けられている現像室１８ｂとを有している。トナー収納室１８ａにはトナーを受け入れるためのトナー流入口２２が備えられている。
【００４４】
トナー収納室１８ａと現像室１８ｂとは、トナーが通過するための開口部１８ｃによって仕切られており、トナー収納室１８ａに供給されたトナーは、トナー収納室１８ａに設けられている撹拌部材１９によって現像室１８ｂへと搬送される。
【００４５】
尚、上述の構成では、トナー流入口２２から供給されたトナーがトナー収納室１８ａにおいて一時的に収容されるようにしたが、トナー流入口２２から直接に現像室１８ｂへとトナーが搬送される構成としてもよい。
【００４６】
（トナーカートリッジの構成）
次に、本実施形態におけるトナーカートリッジ（現像剤補給容器）について説明する。
【００４７】
図３は本実施形態のトナーカートリッジ１５の断面図であり、図４はトナーカートリッジ１５の外観図である。
【００４８】
トナーカートリッジ１５は、トナーを収容するための弾性（弾性復元力）を有するトナー収容袋４１（現像剤収容袋）を有している。さらに、トナーカートリッジ１５は、トナー収容袋４１を収容（内包）するとともに、トナーカートリッジ１５内の他の部品を支持する枠体として機能する容器本体４０（容器枠体）を有している。
【００４９】
容器本体４０の材質としては、内圧の変化に対して大きく潰れない程度の剛性を有しているものを採用するのが好ましい。本実施形態においては、容器本体４０の材質としてポリスチレン樹脂を採用している。尚、使用する材質に関して、圧力に耐えうる素材であれば、例えば、ＡＢＳ、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂を使用することも可能であるし、金属製であっても構わない。
【００５０】
また、トナー収容袋４１の材質としては、各種樹脂が使用可能である。例えばポリアミド、ポリウレタン、ポリアミドエラストマー、ポリエステルエラストマー、ポリウレタンエラストマー、ポリスチレンエラストマー、フッ素系エラストマー、シリコーンゴム、ラテックスゴム等の各種エラストマーが使用可能である。さらに、これらのうちの２種以上を組合せたもの等を好適に使用することもできる。特にトナー収容袋４１によるトナーの排出力を高くするためには、大きな伸度と復元力を持つ材料を採用することが好ましい。本実施例では上記の物質のなかで、薄膜化、柔軟性の観点から、トナー収容袋４１の好適な材料として、ラテックスゴムを使用した。
【００５１】
容器本体４０にはトナー排出路４２（現像剤排出路）、空気連通路４３、および装着ガイド４８が設けられている。トナー排出路４２はトナー収容袋４１と容器本体４０の内部において接続されており、トナー収容袋４１内のトナーはトナー排出路４２を経由して排出される。トナー収容袋４１はトナー排出路４２と接続されることにより容器本体４０に支持される。
【００５２】
空気連通路４３は容器本体４０とトナー収容袋４１との間の空間である気密室４４と容器本体４０の外部とを接続しており、気密室４４と容器本体４０の外部との間で空気の出入りを許容する。
【００５３】
（トナー収容袋の大きさを検知する動作）
次に、本発明の特徴であるトナー収容袋４１の大きさを検知し、検知した大きさを外部に出力する動作について説明する。
【００５４】
トナー収容袋４１の表面には、被覆された帯状の導電性コーティング２０１（値発生手段）が設けられている。導電性コーティング２０１の両端部は、トナー収容袋４１の頚部（トナー排出路４２との接続部分）からトナー収容袋４１の頂部を横断して被覆されている。
【００５５】
頂部は、トナー収容袋４１が膨張したときに、頚部から最も離れる部分である。このように、頚部と頂部とを結ぶように、導電性コーティング２０１を設けることで、感度良くトナー収容袋４１の大きさを測定することが可能である。
【００５６】
導電性コーティング２０１の材料は、本実施形態ではカーボンブラックを導電性フィラーとして接着用樹脂に分散させたものである。接着用樹脂としては、エポキシ系、ポリエステル系、アクリル系など様々であり、コーティング対象の材質や特性に合わせて任意に選ぶ事が可能である。
【００５７】
導電性コーティング２０１の電気抵抗は材料のカーボンフィラーの添加量等にもよるが、本実施形態では幅１ｍｍ、初期長さ１００ｍｍ、初期厚みが１００μｍの条件で測定した場合に、約１００Ωとなるように材料設計している。
【００５８】
なお、トナー収容袋４１を絶縁材料で構成するか、トナー収容袋４１の表面に絶縁処理を施している。このため、導電性コーティング２０１を流れる電流がトナー収容袋４１を介して短絡する事がないようにしている。
【００５９】
トナー収容袋４１をトナー排出路４２の口に被せた後、その周りをグリッパ２０２により外側から締めている。グリッパ２０２はトナー収容袋４１の空気の漏れを防止しつつ、導電性コーティング２０１の両端部と電線２０３との接続部を押圧保持している。
【００６０】
導電性コーティング２０１は電線２０３を介してトナーカートリッジ側コネクタ２０４（情報出力手段）と電気的に接続されている。そして、導電性コーティング２０１の電気抵抗がトナーカートリッジ側コネクタ２０４を介してトナーカートリッジ１５の外部から測定可能としている。
【００６１】
導電性コーティング２０１の電気抵抗は以下のような仕組みで測定される。
【００６２】
導電性コーティング２０１の初期抵抗は約１００Ωである。不図示の回路により、トナーカートリッジ側コネクタ２０４および電線２０３を介して導電性コーティング２０１に５０ｍＡの電流が流れると、Ｖ＝Ｉ×Ｒの関係から、初期抵抗が約１００Ωの導電性コーティング２０１に約５Ｖの電圧が印加される。
【００６３】
この状態で、トナー収容袋４１が膨張して変形すると、導電性コーティング２０１はトナー収容袋４１の材料と同様に伸び、膨張の大きさに応じて抵抗が上昇する。このように膨張の大きさに応じて電気抵抗値が変化することでトナー収容袋４１の大きさを検知可能である。
【００６４】
トナーカートリッジ側コネクタ２０４に供給される電流値が一定であるとすると、抵抗が約１ｋΩまで上がった場合、直流回路のオームの法則から、電圧が降下して、導電性コーティング２０１に印加される電圧は約０．５Ｖまで低下する。
【００６５】
すなわち、測定した導電性コーティング２０１の電圧から抵抗に計算することで、導電性コーティング２０１の電気抵抗を測定する事が可能である。そして、導電性コーティング２０１の電気抵抗とトナー収容袋４１の膨張時の大きさの関係を予め測定しておくことで、容器本体４０の内部のトナー収容袋４１の大きさを検知する事が可能となる。
【００６６】
なお、導電性コーティング２０１の抵抗値を測定するためには、トナーカートリッジ側コネクタ２０４に供給される電流値は一定である必要はなく、オームの法則により抵抗値を図ることが出来るだけの電流値が流れれば良い。
【００６７】
図５はトナー収容袋４１の表面に被覆された導電性コーティング２０１の電気抵抗値と、トナー収容袋４１の大きさ（容積）の関係を表したグラフである。横軸は導電性コーティング２０１の電気抵抗（ｋΩ）を、縦軸はトナー収容袋４１の容積（ｃｃ）を表している。
【００６８】
同図に示すグラフから分かるように、トナー収容袋４１の容量の増大に対して電気抵抗が高くなり、２００ｃｃの時点では、初期抵抗値の１００Ωから約１０倍程度に上がって１ｋΩになっている。すなわち、検知した電気抵抗からトナー収容袋４１の大きさを測定する事が可能である。
【００６９】
ここで、導電性コーティング２０１の電気抵抗とトナー収容袋４１の容積の関係の情報は、トナー充填を行う装置が持っていても良いし、装置本体１０１が持っていてもよい。またトナーカートリッジ１５に記憶手段を持たせ、その記憶手段の中に記録しておき、トナー充填装置や装置本体１０１がその記録を読み取ることで演算しても良い。
【００７０】
（トナーカートリッジへのトナー充填）
トナーカートリッジ１５に対して、トナー収容袋４１の大きさを検知しながらトナーを充填する動作について説明する。
【００７１】
まず、トナーカートリッジ１５にトナーを充填する際には、図３に示す薄膜シール部材４７（負圧維持解除手段）は取り付けられていない。
【００７２】
この状態で、トナーを収容するためのトナー収容袋４１には、トナー排出路４２を経由して所定量のトナーと共に空気が充填される。トナー収容袋４１に対してトナーと空気が注入されると、トナー収容袋４１は弾性を有しているために容器本体４０の内部において膨らもうとする。それによって、気密室４４に存在する空気はトナー収容袋４１の膨らみに伴い、空気連通路４３を通して容器本体４０の外部へと排出される。
【００７３】
このトナーと空気の充填動作において、前述のように導電性コーティング２０１の電気抵抗を検知する。図５に示す、導電性コーティング２０１の電気抵抗値とトナー収容袋４１の容量の関係を参照して、導電性コーティング２０１の電気抵抗値からトナー収容袋４１の容積に計算する。これによりトナー収容袋４１の大きさ（ここでは単位ｃｃである容量）を算出する。なお、この図５に示す電気抵抗値と容量の関係は、データテーブルに格納されており、このデータテーブルを参照して、電気抵抗値から容量が求められる。
【００７４】
そして、一定の容量に達した時点でトナー収容袋４１へのトナーおよび空気の充填を停止し、過小もしくは過大なトナーおよび空気の充填を防止することで、トナー収容袋４１を適切な膨張サイズに制御している。
【００７５】
トナー収容袋４１に所定量のトナーと空気を充填した後、空気連通路４３に対して、空気連通路４３からの空気の流出入を遮蔽するための薄膜シール部材４７を取り付ける。これにより、空気連通路４３からの空気の流出入が遮蔽される。
【００７６】
つまり、気密室４４の空気をトナー収容袋４１の膨らみによって容器本体４０の外部へと押し出した後に、空気連通路４３からの空気の流出入を遮蔽することによって、容器本体４０の外部から気密室４４への空気流入を許容しないようにしている。
【００７７】
一方で、トナー収容袋４１は、トナー収容袋４１の弾性による復元力によって収縮しようとする。しかし、トナー収容袋４１が収縮しようとしても気密室４４へ空気が流入しないため、気密室４４の空気は減圧され、気密室４４は大気圧（外気圧）よりも低い状態である負圧状態（減圧状態）となる。
【００７８】
その結果として、空気が注入されたトナー収容袋４１が収縮しようとする力と、気密室４４の負圧が釣り合う状態において、トナー収容袋４１が容器本体４０の内部で膨らんでいる状態を維持することができる。本実施形態においては、容器本体４０の容積を２５０ｃｃとし、容器本体４０内においてトナー収容袋４１がトナーおよび空気を含んだ状態で２００ｃｃまで膨らませた場合の気密室４４の気圧は大気圧に対して−１０ｋＰａ程度であった。つまり、気密室４４は大気に対して負圧状態となっている。
【００７９】
これによって、トナー収容袋４１と接続されたトナー排出路４２を介して大気に開放されている状態においても、トナー収容袋４１内に収容したトナーと空気が排出されることを抑制することが可能となる。出荷時においてはトナー排出路４２に対し、排出路封止部材４６を取り付けた上で、トナー収容袋４１内のトナーおよび空気が排出されるのを防止している。
【００８０】
（トナーカートリッジの装着）
図６は、トナーカートリッジ１５を装着する場合の画像形成装置１００の外観を示す斜視図である。
【００８１】
同図に示すように、画像形成装置１００の前扉７０を操作者が開けると、トナーカートリッジ１５を装着するための挿入口７１が現れる。画像形成装置１００の装置本体１０１には装着リブ７２が備えられており、容器本体４０に設けられた装着ガイド４８を装着リブ７２に沿わせてトナーカートリッジ１５をスライドさせて挿入する。
【００８２】
このように、トナーカートリッジ１５を画像形成装置１００の装置本体１０１にスライド挿入することで、まず、トナー排出路４２が装置本体１０１に接続してトナーの排出が可能となるようにされる。その後、さらにトナーカートリッジ１５をスライド挿入すると空気連通路４３に設けられた薄膜シール部材４７が装置本体１０１の部材により開かれ空気が空気連通路４３を介して気密室４４に導入される。
【００８３】
このため、気密室４４の負圧が解除されることでトナー収容袋４１が収縮してトナー収容袋４１に収容されているトナーを装置本体１０１側に排出される。
【００８４】
尚、トナーカートリッジ１５における各仕様については本発明の趣旨により、上記値に限定するものではない。
【００８５】
以上説明したように、本実施形態においては、トナー収容袋４１の表面上に被覆された導電性コーティング２０１の電気抵抗を測定することでトナー収容袋４１の大きさを検知する。そして、適切な容量までトナーおよび空気を導入することで、トナー収容袋４１の過小もしくは過大な空気およびトナーの導入を防止することが可能となる。
【００８６】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態のトナーカートリッジについて説明する。
【００８７】
図７は、本実施形態のトナーカートリッジ１５ａの構成を示す断面図である。図３に示す部分と同一又は類似の部分には、同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００８８】
図３に示すトナーカートリッジと異なる点は、トナーカートリッジ１５ａの側面にトナーカートリッジメモリ２０５が備えられていることである。そして、トナーカートリッジ１５ａにトナーを充填する際に、装置本体１０１からトナーカートリッジメモリ２０５のデータを取得できるように構成されている。ここで、トナーカートリッジメモリ２０５とやり取りをする方法としては、接触式による読み取り・書き込み装置を使っても良いし、所謂ＲＦＩＤのような非接触で読み取りや書き込みが可能な手段を使用しても問題は無い。
【００８９】
本実施形態においては、トナーを充填する前の段階で、予めトナーカートリッジメモリ２０５の記憶領域にトナー収容袋４１に充填するトナーの量を記録してあり、装置本体１０１に装着されると、このトナーの量を装置本体１０１に出力可能になっている。
【００９０】
（トナーカートリッジへのトナー充填）
次に、トナーカートリッジ１５ａに対して、トナーカートリッジメモリ２０５が有するトナー収容量の情報に応じてトナーを充填する動作について説明する。
【００９１】
トナー収容袋４１には、トナー排出路４２を経由して所定量のトナーと共に空気が充填される。トナー収容袋４１に対してトナーと空気が注入されると、トナー収容袋４１は弾性を有しているために容器本体４０の内部において膨らもうとする。それによって、気密室４４に存在する空気はトナー収容袋４１の膨らみに伴い、空気連通路４３を通して容器本体４０の外部へと排出される。
【００９２】
このトナーと空気の充填動作において、前述のようにトナーカートリッジメモリ２０５から充填すべきトナー量の情報を取得し、所望の量で充填を停止する。このため、過小もしくは過大なトナーおよび空気の注入を防止し、トナー収容袋４１を適切な膨張サイズにすることが可能となる。
【００９３】
また、トナーの収容量が異なる複数のトナーカートリッジがある場合でも、画像形成装置又はトナー充填装置がトナーカートリッジ１５ａのトナーカートリッジメモリ２０５からトナーの収容量を読み取り、対応が可能である。
【００９４】
＜第３実施形態＞
本実施形態では、画像形成装置１００の装置本体１０１に複数回に分けてトナーを補給する際に、適切なトナー量を補給するためのものである。導電性コーティング２０１とトナーカートリッジメモリ２０５とを有する、第２実施形態で説明した構成のトナーカートリッジ１５ａを用いた構成である。しかし、補給の度に適切な量を補給するという機能を果たす上では、トナーカートリッジメモリ２０５のみを有し、導電性コーティング２０１を有しない構成とすることも可能である。以下、その詳細について説明する。
【００９５】
負圧を用いてトナー収容袋４１に収容されたトナーを維持するトナーカートリッジ１５ａにおいて繰り返し補給を行う場合、市場に出荷する際には、トナー収容袋４１の中の空気を抜き、気密室４４の負圧を解除した状態で出荷する。
【００９６】
そして、画像形成装置１００の装置本体１０１にトナーカートリッジ１５ａを装着した後、気密室４４に負圧を形成して、トナー収容袋４１に空気を導入する。それは、市場で出回っているトナーカートリッジ１５ａの空気の量が長時間の保存で徐々に抜けてトナー収容袋４１の大きさがバラつくことが考えられるため、予め空気を抜いて置いた方が安定して補給できるからである。
【００９７】
ここで、トナー収容袋４１の中がほぼトナーのみで充填されており、トナーカートリッジ１５ａを装置本体１０１に装着後、負圧によりトナー収容袋４１を膨張させる場合を考える。この場合には、気密室４４の負圧を形成するポンプの回転駆動時間などを決めておけば、トナー収容袋４１の大きさを検知する導電性コーティング２０１が無くても適切な量の補給が可能である。
【００９８】
但し、ポンプの空気を吸引する量等のバラつきなどを考えると、導電性コーティング２０１によりトナー収容袋４１の大きさを検知できる方がより正確に測定でき、より補給の精度を向上させることができる。
【００９９】
よって本実施形態では、最善の形態として、トナー収容袋４１の大きさを検知する導電性コーティング２０１と収容するトナーの量又はトナー収容袋４１の大きさの情報を保持するトナーカートリッジメモリ２０５の両方を具備する構成に関して説明する。しかし、トナーカートリッジ１５ａがトナーカートリッジメモリ２０５のみ具備する構成であっても基本的な機能を果たすことには問題が無い。
【０１００】
図８は、本実施形態において、トナーカートリッジ１５ａを画像形成装置１００の装置本体１０１ａに装着した場合の構成を示す断面図と画像形成装置１００の動作モードを示す表である。図８（ａ）は、トナーカートリッジ１５ａを画像形成装置１００の装置本体１０１ａに装着した場合の構成を示す断面図であり、図８（ｂ）は、画像形成装置１００の動作モードを示す表である。
【０１０１】
図８に示す構成は、基本的には第１実施形態及び第２実施形態に準じ、これらと同一又は類似の部分には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１０２】
図８（ａ）に示すように、装置本体１０１ａは、トナーカートリッジ１５ａが装着されるとトナー排出路４２に接続してトナー１４０を装置本体に導入するトナー排出路接続部８０（現像剤排出路接続部）が設けられている。トナー排出路接続部８０には、トナー排出路４２が接続した後にトナー排出路接続部８０を封止するシール部材８１が設けられている。
【０１０３】
一方、装置本体１０１ａは、トナーカートリッジ１５ａが装着されると、空気連通路４３に接続して気密室４４と装置本体１０１ａとの間で空気を連通させるように空気連通路接続部９０が設けられている。空気連通路接続部９０には、空気連通路４３が接続した後に空気連通路接続部９０を封止するシール部材９２が設けられている。空気連通路接続部９０には、空気連通路４３の薄膜シール部材４７を破断するために、円筒形状であるシール破断部材９１が設けられている。
【０１０４】
装置本体１０１ａには、トナー収納室１８ａに設けられたトナー流入口２２とトナー排出路接続部８０との間のトナー導入路１２０（現像剤導入路）にトナー排出路開閉部材８２（第１の開閉手段）が備えられている。そして、トナー排出路開閉部材８２によりトナー排出路４２に対して空気の流出入を制御することが可能である。
【０１０５】
また、空気連通路接続部９０から装置本体１０１ａ側に連絡する接続路１３０には、空気の流出入を制御するための空気連通路開閉部材９３（第２の開閉手段）が備えられている。
【０１０６】
また、空気連通路接続部９０とトナー排出路開閉部材８２との間に空気流路８３が備えられている。そして、本実施形態においては装置本体１０１ａがポンプ７３から空気を吸引することにより、空気流路８３及び空気連通路４３を経由してトナー収容袋４１に空気を注入することが可能となる。
【０１０７】
なお、トナーカートリッジ１５ａが装置本体１０１ａに装着される場合、トナー排出路４２が接続されてトナーの排出が可能になった後に、空気連通路４３の薄膜シール部材４７が破断させるようになっている。
【０１０８】
また、装置本体１０１ａには、トナーカートリッジ側コネクタ２０４と接触して電気的導通が取られ、導電性コーティング２０１の電気抵抗の値を受け取る本体側コネクタ２０６が設けられている。さらに、トナーカートリッジ１５ａのトナーカートリッジメモリ２０５に対して読み込みや書き込みを行うリーダ・ライタ２０７（リード手段、リードライト手段）を具備し、トナーカートリッジ１５ａから得られた情報によってポンプ７３の制御を行う。
【０１０９】
次に、トナーカートリッジ１５ａが装置本体１０１ａに装着された場合の電気的接続について説明する。
【０１１０】
図９は、トナーカートリッジ１５ａが装置本体１０１ａに装着された場合の電気的接続を示すブロック図である。
【０１１１】
同図に示すように、トナーカートリッジ１５ａは、導電性コーティング２０１の両端に接続されたトナーカートリッジ側コネクタ２０４が設けられている。また、トナーカートリッジ１５ａは、さらに、トナーカートリッジメモリ２０５が設けられており、ここにには、トナー収容袋容量演算テーブル２０８、トナー排出量演算テーブル２０９、及びトナー収容量記憶部２１０が設けられている。
【０１１２】
トナー収容袋容量演算テーブル２０８（袋容量データテーブル）は、トナー収容袋４１の表面に被覆された導電性コーティング２０１の電気抵抗をトナー収容袋４１の容量に変換する演算テーブルであり、図５に示すグラフのデータが保持されている。
【０１１３】
トナー排出量演算テーブル２０９（排出量データテーブル）は、トナー収容袋４１内に収容されているトナー収容量とトナー収容袋４１の大きさからトナーの排出量を演算する演算テーブルである。
【０１１４】
トナー収容量記憶部２１０（現像剤量記憶手段）は、トナーカートリッジ１５ａが収容するトナー量を記憶する不揮発性で読み書き可能となっている。
【０１１５】
図１０は、トナー排出量演算テーブル２０９が有している演算テーブルに格納されているデータの関連性を示すグラフである。
【０１１６】
同図に示すグラフでは、横軸がトナー収容量（ｇ）であり、縦軸がトナー排出量（ｇ）を示している。そして、凡例にあるようにトナー収容袋４１の容量（ｃｃ）に対応したグラフが描かれている。したがって、トナー収容袋４１の容量と、現在のトナー収容量とからトナー排出量を求めることができるようになっている。
【０１１７】
装置本体１０１ａには、メモリ・リーダ・ライタ２０７が設けられており、トナーカートリッジメモリ２０５への情報を書き込み、及びトナーカートリッジメモリ２０５からの情報の読み込みを行う。トナーカートリッジメモリ２０５とメモリ・リーダ・ライタ２０７は電気的接点で接触することで情報のやり取りを行っているが、非接触で読み取りや書き込みが可能な所謂、ＲＦＩＤなどで構成されていても問題は無い。本体側コネクタ２０６はトナーカートリッジ側コネクタ２０４に電気的に接触する。
【０１１８】
さらに、装置本体１０１ａには、制御回路２００が設けられており、メモリ・リーラ・ライタ２０７の情報及び導電性コーティング２０１からの情報に基づいて、ポンプ７３を制御する。さらに、制御回路２００によりメモリ・リーダ・ライタ２０７を介してトナーカートリッジメモリ２０５に情報の書き込みも行うことができるようになっている。
【０１１９】
（装置本体へのトナーの補給動作）
ここで、トナーカートリッジ１５が初期に充填されているトナー量が２０ｇの場合に、そのトナーをほぼ均等に４回に分けて補給する場合の動作を説明する。
【０１２０】
図８（ｂ）に示すように、本実施形態の画像形成装置は、第１モードから第４モードまでの４つの動作モードを有しており、順番に動作モードが実行されるようになっている。以下、各モード毎に動作について説明する。
【０１２１】
［第１モード：初期状態］
図８（ｂ）の第１モードは初期状態であり、トナーカートリッジ１５が装置本体１０１に取り付けられている状態で、かつ補給動作を開始する前の状態を表している。  ここで、トナー排出路開閉部材８２、空気連通路開閉部材９３はともに閉じた状態（ｃｌｏｓｅ）である。また、ポンプ７３も停止している。トナー排出路開閉部材８２及び空気連通路開閉部材の開閉は電磁シャッタやメカニカルシャッタなど、いずれであってもよい。また、ポンプ７３は本実施形態では安価かつ取り扱いの容易な一般的なチューブポンプの構成であるが、例えばロータリーポンプと制御弁などの組み合わせであっても、同じ機能が発揮できればよく、本実施形態の形態に限定されるものではない。
【０１２２】
まず、トナーカートリッジ１５ａが装置本体１０１ａに装着されると、制御回路２００がメモリ・リーダ・ライタ２０７を介してトナーカートリッジメモリ２０５内のデータを取得する。
【０１２３】
そして、トナー収容量記憶部２１０に記録されているトナー収容量が補給可能な量に達しない場合、装置本体１０１はトナーカートリッジ１５ａの交換メッセージを表示し、補給動作を開始しない。トナー収容量が補給可能な量以上の場合、補給動作を開始するために第２モードに移行する。
【０１２４】
［第２モード：負圧形成開始］
第２モードに入ると、トナー排出路開閉部材８２が開き、空気連通路開閉部材９３が閉じた状態で、ポンプ７３が動作を開始する。ポンプ７３による吸引によって、気密室４４の空気は空気流路８３および空気連通路４３を経由して容器本体４０の外部へと排出される。すなわち、気密室４４はポンプ７３による吸引によって、負圧状態となる。
【０１２５】
このように気密室４４が負圧状態になると、気密室４４の負圧とトナー収容袋４１の弾性が釣り合うようにトナー収容袋４１が膨らもうとする。本モードにおいては、トナー排出路開閉部材８２は開いた状態（ｏｐｅｎ）であるために、トナー排出路４２を経由して空気がトナー収容袋４１内に流入し、トナー収容袋４１を膨らませることが出来る。
【０１２６】
［第３モード：負圧形成停止］
第３モードでは、第１実施形態と同様に、トナー収容袋４１の表面に被覆されている導電性コーティング２０１の電気抵抗を検知する。そして、トナー収容袋容量演算テーブル２０８を参照してトナー収容袋４１の容積に計算することで、所望の量で充填を停止する。このため、過小もしくは過大な空気の充填を防止し、トナー収容袋４１を適切な膨張サイズにすることが可能となる。以下、詳細に動作を説明する。
【０１２７】
まず、制御回路２００が導電性コーティング２０１の電気抵抗値を、トナーカートリッジ側コネクタ２０４を介して検知する。次に、トナーカートリッジメモリ２０５内のトナー収容袋容量演算テーブル２０８を読み出し、先ほど得られた導電性コーティング２０１の電気抵抗値をトナー収容袋４１の容量に変換する。制御回路２００はトナー収容袋４１の容量が所定の大きさになった時点でポンプ７３の動作を停止させる。これにより、気密室４４の負圧形成動作が終了する。
【０１２８】
本実施形態におけるトナーカートリッジ１５ａの構成においては、トナー収容袋４１が収縮しようとしても空気連通路開閉部材９３は閉じた状態としているため、気密室４４へ空気が流入しない。そのため、気密室４４の空気は減圧され、気密室４４は大気圧（外気圧）よりも低い状態である負圧状態（減圧状態）となる。
【０１２９】
その結果として、空気が注入され膨らんでいる状態のトナー収容袋４１が収縮しようとする力と、気密室４４の負圧が釣り合う状態において、トナー収容袋４１が容器本体４０の内部で膨らんでいる状態を維持することができる。
【０１３０】
これによって、トナー排出路開閉部材８２が開いた状態で、トナー収容袋４１と接続されたトナー排出路４２を介して大気に開放されている状態においても、トナー収容袋４１内に収容したトナーと空気が排出されることを抑制することが可能となる。  以上で述べたように第３モードにおいては、トナー排出路開閉部材８２を全開にした状態で、気密室４４内を負圧に維持することで、トナー収容袋４１からトナーを排出するための準備を行う。
【０１３１】
［第４モード：負圧解除］
最後に、第４モードにおいては、トナー排出路開閉部材８２は開いた状態を維持し、空気連通路開閉部材９３を閉じた状態から開いた状態へと切り替える。これによって、空気連通路４３を経由して気密室４４に空気が流入し、気密室４４の負圧状態が解除される。その結果、気密室４４の負圧により膨らんだ状態を維持していたトナー収容袋４１は、膨らんだ状態を維持する力がなくなり、弾性部材の復元力によって収縮する。
【０１３２】
つまり、気密室４４の負圧状態を解除すると同時に、弾性部材の復元力によってトナー収容袋４１が収縮することを利用して、トナー収容袋４１内に収容されたトナーを空気と共にトナー排出路４２から排出させることができる。ここで、トナー収容袋４１を単に膨張させて排出させる構成の場合は、トナー排出路を開けてしまうと同時にトナー排出が始まってしまい、トナー排出路を開ける途中で空気だけが出始め、トナーの排出路の状況に応じてトナー排出量にばらつきが発生してしまう。しかしながら本実施形態の構成では、排出口の開閉速度などのバラつきによるトナー補給量のバラつきが発生しにくいことが分かる。
【０１３３】
最後に、制御回路２００が、トナー収容量記憶部２１０に、トナーカートリッジ１５が収容していたトナー量から今回排出したトナー量を差し引いたトナー残量を記録し（更新し）、初期状態である第１モードへと切り替えて次回のトナー排出に備えておく。
【０１３４】
そして、トナー収容量記憶部２１０に記憶されているトナー量に基づいてポンプ７３による空気の充填を制御するようにすることもできる。
【０１３５】
今回、排出したトナー量は、トナー排出量演算テーブル２０９のデータを参照することで行われる。すなわち、図１０のグラフの凡例で示すようなトナー収容袋４１の容量からグラフが選択される。さらに、トナー収容量記憶部２１０に記憶されているトナー収容量を読み出し、図１０のグラフの横軸のトナー収容量に対応する縦軸のトナー排出量が求められる。
【０１３６】
これにより、仮にトナーカートリッジが取り外され、再度装着されたとしても、その度に装置本体１０１ａがトナーカートリッジメモリ２０５のデータを読み取って、トナーカートリッジに収納されているトナーの量を確認することができる為、補給を誤る事は無い。
【０１３７】
＜従来技術に対する優位性＞
次に、上述した本発明の実施形態の従来技術に対する優位性を説明する。従来技術では、現像剤を排出するための出口部である現像剤流路上に閉鎖部材を備えることで、弾性材料の復元力によって現像剤が現像剤補給容器から排出されることを抑制する方法が開示されている。
【０１３８】
しかしながら、閉鎖部材によって現像剤が現像剤補給容器から排出されることを抑制しているものの、弾性材料の復元力によって現像剤を現像剤補給容器から排出しようとする圧力が常に働いている。そのため、現像剤が現像剤補給容器から排出されることを抑制する閉鎖部材が開き始めた途端に圧力の解放が開始され、現像剤が現像剤補給容器から排出され始める。
【０１３９】
ところが、閉鎖部材が全開になっていない状態において、現像剤が現像剤補給容器から排出され始めると、閉鎖部材の開ききっていない部分が流路抵抗となり、現像剤が現像剤補給容器から排出される際の妨げとなる。このように流路抵抗によって現像剤が堰き止められると、堰き止められた部分において現像剤の詰まりが発生し、更に現像剤塊へと成長すると画質の低下を招くことがあった。
【０１４０】
また、弾性材料の復元力を利用するといった一定期間のみ働く力を利用する構成においては、上述したような閉鎖部材が全開になっていない状態において圧力損失が発生すると、現像剤が現像剤補給容器から排出される前に圧力差が無くなってしまうことがある。そのため、閉鎖部材を開く速度によっては現像剤補給容器における現像剤の残り量がばらつき、現像剤の残り量が増大することもあった。
【０１４１】
これに対して、本発明においては、容器本体４０の気密室４４を負圧状態にすることによって、弾性を有するトナー収容袋４１が膨らんだ状態においても収縮を抑制し、膨らんだ状態を維持している。そして、トナー収容袋４１からトナー１４０を排出させる際には、空気連通路４３を経由して気密室４４に空気を流入させることによって、気密室４４の負圧状態が解除される。
【０１４２】
つまり、トナー収容袋４１からトナーが排出されることを制御している機構がトナー収容袋４１からトナーが排出される際のトナー流路であるトナー排出路４２以外に備えられている。これによって、トナーがトナー収容袋４１から排出される際のトナー流路における流路抵抗を低減させることが可能となる。
【０１４３】
また、本発明の実施形態においては、従来技術のようにトナー流路が全開になっていない状態でトナーが排出され始めることがないため、これによってもトナー流路における流路抵抗を低減させることが可能となる。
【０１４４】
加えて、トナー流路が全開になっていない部分が流路抵抗となり、トナーが堰き止められるといった従来技術における課題を抑制することができるため、トナー塊などの生成を抑制することが可能となる。さらに、トナー流路が確実に全開となった状態において、トナーの排出をさせることができることに加えて、トナーを排出させるためのきっかけが、流路抵抗への影響が少ない空気の流入である。そのため、弾性材料の復元力を利用するといった一定期間のみ働く力を利用する構成において、効果的に圧力を開放させることができる。その結果として、トナー収容袋４１内のトナー残り量のばらつきを抑制することが可能となる。
【０１４５】
さらに、従来技術において仮に、トナー収容袋４１内に空気の再充填が必要な場合、トナー収容袋４１内からトナーおよび空気を排出しようとする圧力が常に発生しているため、トナー飛散が発生しやすくなる。
【０１４６】
これに対して、本発明においては、容器本体４０の気密室４４を負圧状態にすることによって、弾性を有するトナー収容袋４１が膨らんだ状態においても収縮を抑制し、膨らんだ状態を維持している。そして、気密室４４の負圧を解除するまではトナーの排出を抑制することが可能である。その結果として、トナー収容袋４１内に空気を再充填する際にもトナー排出圧力を抑制することが出来き、トナー飛散を抑制できる。
【０１４７】
最後に上述した実施形態１〜３の構成、作用効果をまとめると以下のとおりである。各実施形態において、トナーカートリッジ１５（現像剤補給容器）は、薄膜シール部材４７（負圧維持解除手段）を具備する。薄膜シール部材４７は、トナー収容袋４１（現像剤収容袋）の弾性復元力によりトナー収容袋４１が収縮することにより気密室４４の気圧がトナーカートリッジ１５の外部の気圧よりも低い負圧状態の維持と解除とが可能である。
【０１４８】
このため、装置本体１０１にトナーカートリッジ１５を装着する前などでは、薄膜シール部材４７により気密室４４を負圧に維持することでトナー収容袋４１の収縮を抑制してトナー（現像剤）がトナー収容袋４１から排出されないようにする。
【０１４９】
一方、画像形装置の装置本体１０１に装着してトナーを装置本体１０１に供給する場合には、薄膜シール部材４７により気密室４４の負圧を解除して外部の気圧と同じする。これにより、トナー収容袋４１の弾性復元力によりトナーがトナー排出路４２（現像剤排出路）から排出される。
【０１５０】
このように、トナーの排出を薄膜シール部材４７により行うため、トナー排出路４２は開いた状態のままで、トナーの排出の制御が行える。このため、従来のように排出路の開閉により現像剤の排出の制御を行なうことで発生する流路抵抗による現像剤の詰まりなどの発生を抑制することができる。
【０１５１】
さらに、トナーカートリッジ１５はトナー収容袋４１に収容されているトナーの量及びトナー収容袋４１の大きさのうち少なくとも一方の情報を外部に出力するトナーカートリッジ側コネクタ２０４（情報出力手段）を具備する。このため、装置本体１０１から空気をトナーカートリッジ１５に充填する場合に、トナー収容袋４１に収容されているトナーの量及びトナー収容袋４１の大きさのうち少なくとも一方の情報に基づいて適切な量の空気を充填するように制御することが可能である。
【符号の説明】
【０１５２】
１５、１５ａ…トナーカートリッジ
１８ａ…トナー収納室
２２…トナー流入口
４０…現像剤補給容器
４１…トナー収容袋
４２…トナー排出路
４３…空気連通路
４４…気密室
４５…一方向弁
４６…排出路封止部材
４７…薄膜シール部材
４８…装着ガイド
７０…前扉
７１…挿入口
７２…装着リブ
７３…ポンプ
８０…トナー排出路接続部
８１…受入シール部材
８２…トナー排出路開閉部材
８３…空気流路
９０…空気連通路接続部
９１…シール破断部材
９２…空気シール部材
９３…空気連通路開閉部材
１００…画像形成装置
１０１、１０１ａ…装置本体
１２０…トナー導入路
１３０…接続路
１４０…トナー
２００…制御回路
２０１…導電性コーティング
２０４…トナーカートリッジ側コネクタ
２０５…トナーカートリッジメモリ
２０６…本体側コネクタ
２０７…メモリ・リーダ・ライタ
２０８…トナー収容袋容量演算テーブル
２０９…トナー排出量演算テーブル
２１０…トナー収容量記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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