(57)【要約】【課題】輸送・保管される期間や姿勢にかかわらず，トナーの架橋・凝集を防止できるトナー収容カートリッジを提供すること。【解決手段】本発明の現像カートリッジ１０は，トナーを収容するトナー収容区画２１を有し，画像形成装置に取り付けられて使用される現像カートリッジ１０であって，トナー収容区画２１を現像装置区画２２から仕切る仕切り部材１２と，トナー収容区画２１の内部を複数の小部屋２１ａに分割する分割部材１８とを有するものである。さらに，仕切り部材１２は，取り付け先の画像形成装置に感光体の軸方向に沿った方向に配置されており，分割部材１８は，トナー収容区画２１の内部を感光体の軸方向に分割する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容するトナー収容部を有し，画像形成装置に取り付けられて使用されるトナー収容カートリッジにおいて，
前記トナー収容部をそのトナー供給先部位から仕切る仕切り部材と，
前記トナー収容部の内部を複数の小部屋に分割する分割部材とを有することを特徴とするトナー収容カートリッジ。
【請求項２】
請求項１に記載のトナー収容カートリッジにおいて，
前記トナー収容部の内部を外界から遮断する蓋部材を有し，
前記分割部材は，前記蓋部材と一体であることを特徴とするトナー収容カートリッジ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のトナー収容カートリッジにおいて，
前記仕切り部材は，取り付け先の画像形成装置の感光体の軸方向に沿った方向に配置されており，
前記分割部材は，前記トナー収容部の内部を感光体の軸方向に分割することを特徴とするトナー収容カートリッジ。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載のトナー収容カートリッジにおいて，
前記仕切り部材が除去可能に設けられていることを特徴とするトナー収容カートリッジ。
【請求項５】
請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載のトナー収容カートリッジにおいて，前記仕切り部材は，
取り付け先の画像形成装置に感光体の軸方向と平行な軸周りに回転するものであり，
回転時に前記分割部材を通すスリットが形成されたものであることを特徴とするトナー収容カートリッジ。
【請求項６】
請求項５に記載のトナー収容カートリッジにおいて，
前記仕切り部材の縁辺に設けられたシール部材を有することを特徴とするトナー収容カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，画像形成装置にトナーを供給するトナー収容カートリッジに関する。さらに詳細には，トナーを収容している状態で保管されるトナー収容カートリッジに関するものであり，トナーカートリッジと現像カートリッジなどを含む。
【背景技術】
【０００２】
従来より，トナーによって画像形成する画像形成装置においては，トナーを収容して着脱可能なカートリッジが使用されるものがある。このようなカートリッジとしては，トナー収容部分のみを含むトナーカートリッジや，トナー収容部分と現像装置部分とを含む現像カートリッジ等がある。このようなカートリッジを使用する画像形成装置では，カートリッジに収容されているトナーを使い切った場合には，ユーザや保守作業者によってカートリッジごと交換される。
【０００３】
一般に，カートリッジの交換頻度をあまり高くしないために，特に現像カートリッジでは比較的多量のトナーを収容できるように構成される。そのため，新品のカートリッジでは，収容されているトナーの総重量はかなり大きいものとなることが多い。そのため，特に高温高湿の環境下に長く保管された場合等では，一部のトナーが凝集するおそれがあった。これに対し，例えば，特許文献１には，トナー収納部から現像部へのトナーの流出を抑止する封止部材に破砕部材が設けられ，開口部近傍のトナーをほぐす装置が開示されている。
【特許文献１】特開平２００４−４５６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，前記した従来のトナー収容カートリッジでは，軸方向を立てて輸送・保管されると，内部に収容されているトナーは下方向に集まり，下側となった部分のトナーには自重によってかなりの圧力が加わる。この状態で長期間にわたって保管された場合，特に環境等の要因が加わると，カートリッジの端部においてトナーが架橋・凝集するおそれがあった。このようになったトナーは攪拌してもすぐには分散させることが難しいため，トナーが均一に供給されず，画像品質が低下するという問題点があった。特に，カートリッジの使い始めにはこの問題点が顕著であった。
【０００５】
本発明は，前記した従来のトナー収容カートリッジが有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，輸送・保管される期間や姿勢にかかわらず，トナーの架橋・凝集を防止できるトナー収容カートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題の解決を目的としてなされた本発明のトナー収容カートリッジは，トナーを収容するトナー収容部を有し，画像形成装置に取り付けられて使用されるトナー収容カートリッジであって，トナー収容部をそのトナー供給先部位から仕切る仕切り部材と，トナー収容部の内部を複数の小部屋に分割する分割部材とを有するものである。
【０００７】
本発明のトナー収容カートリッジによれば，トナーを収容するトナー収容部は，仕切り部材と分割部材とによってトナー供給先部位から仕切られるとともに小部屋に分割されている。従って，輸送・保管時の期間や姿勢にかかわらず，積み重ねられるトナーの量は最大でもその小部屋に充填されている分のみである。このことから，下側となったトナーに加えられる圧力をさほど大きくないものとできるので，トナーの架橋・凝集を防止できる。
【０００８】
ここで，「トナー収容カートリッジ」とは，トナーを収容した状態で保管されるカートリッジ全般を指す。すなわち，現像部を含まないトナー収容部のみのトナーカートリッジでも良いし，現像部を含む現像カートリッジでも良い。あるいは，現像部だけでなく画像形成部をも含むプロセスカートリッジであっても良い。また，「トナー供給先部位」とは，トナー収容部から直接トナーの供給を受ける部位を指す。すなわち，トナーカートリッジでは取り付け先の画像形成装置に含まれる現像装置であり，現像カートリッジではカートリッジ内に含まれる現像部である。
【０００９】
さらに本発明では，トナー収容部の内部を外界から遮断する蓋部材を有し，分割部材は，蓋部材と一体であることが望ましい。このようなものであれば，蓋部材を取り付ける前の状態では分割部材も取り付けられていない。従って，トナー収容部は小部屋に分割されていないので，トナーの充填には特段の工夫を要しない。
【００１０】
さらに本発明では，仕切り部材が，取り付け先の画像形成装置の感光体の軸方向に沿った方向に配置されていることが望ましい。トナー収容部からのトナー供給は感光体の軸方向に沿って広い範囲から行われることが多い。このように仕切り部材を設ければ，この範囲をすべて仕切ることができる。また，分割部材が，トナー収容部の内部を感光体の軸方向に分割することが望ましい。トナー収容部は感光体の軸方向に長い形状であることが多い。この分割部材によれば，この長手方向が分割されるので，カートリッジをどのような向きにしても多量のトナーが積み重なった状態となることを防止できる。
【００１１】
さらに本発明では，仕切り部材が除去可能に設けられていることが望ましい。画像形成装置に装着されて使用されるときに除去されれば，トナー供給先部位へトナーを供給することができる。
【００１２】
あるいは，仕切り部材が，取り付け先の画像形成装置に感光体の軸方向と平行な軸周りに回転するものであり，回転時に分割部材を通すスリットが形成されたものであってもよい。このようになっていれば，仕切り部材の回転によって，トナー収納部と供給先部位とを仕切る状態と連通させる状態とを切り替えることができる。さらに，回転により，トナー収容部から供給先部位へとトナーを掻き出すことができる。
【００１３】
さらに本発明では，仕切り部材の縁辺に設けられたシール部材を有することが望ましい。このようにすれば，仕切り部材によるシール性が良好となるとともに，回転時の摺動性も向上させることができる。ここで，縁辺とは，第１に保管時にトナー収納部の内壁面に接する部位であり，第２にスリットに臨む部分である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のトナー収容カートリッジによれば，輸送・保管される期間や姿勢にかかわらず，トナーの架橋・凝集を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
「第１の形態」
以下，本発明を具体化した第１の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，画像形成装置に着脱可能に取りつけられる現像カートリッジに本発明を適用したものである。
【００１６】
本形態の現像カートリッジ１０は，図１と図２に示すように，略中空四角柱形状のハウジング１１を有している。そのハウジング１１の内部に長手方向に平行に仕切り部材１２が設けられ，内部空間が図中上下に区画されている。そして，図中上方の区画がトナーが収容されるトナー収容区画２１である。また，下方の区画が現像ローラ１３，供給ローラ１４，薄層形成部材１５等が配置される現像装置区画２２である。現像装置区画２２に配置される各部材は，一般的な現像装置に使用されるものと同様であり，ここでは説明を省略する。なお，この図１と図２に示したのは，画像形成装置に装着する前の未使用の現像カートリッジ１０である。図２は，図１の側方から見た断面図である。
【００１７】
仕切り部材１２は，図２に示すように，ハウジング１１の内壁に設けられた支持部材１６に支持されている。そして，図２中では奥行き方向，図１中では左右方向に進退可能にされている。画像形成装置へ装着される前の状態では，仕切り部材１２は図１中左側に寄せられている。また，仕切り部材１２はハウジング１１の内側面に密着されている。これにより，トナー収容区画２１から現像装置区画２２へトナーが流出することは防止されている。
【００１８】
また，トナー収容区画２１には，図１に示すように，複数の分割部材１８が長手方向の所々に設けられている。分割部材１８は，その３方がハウジング１１と密着されるとともに，図中下方は仕切り部材１２に密着されている。従ってこの状態では，仕切り部材１２と分割部材１８とによって，トナー収容区画２１は軸方向に複数の小部屋２１ａに分断されている。さらに，各小部屋２１ａにはそれぞれほどよい量のトナーが収容されている。そして，いずれも他の小部屋２１ａへの移動は防止されている。
【００１９】
この現像カートリッジ１０では，上記のようにトナー収容区画２１が複数の小部屋２１ａに分割されているので，各小部屋２１ａに収容されているトナーの量は，それほど多いものではない。現像カートリッジ１０は，この状態で梱包・出荷されるものであり，この現像カートリッジ１０が輸送・保管されるのはこの状態においてである。そのため，この現像カートリッジ１０ではどのような向きにして保管されても，下側となったトナーに加わる総重量は各小部屋２１ａ内のトナーの分のみである。従って，分割部材１８の個数をあらかじめ適切に設定しておけば，どのような向きに保管してもトナーの架橋・凝集が起きないようにすることができる。
【００２０】
なお，この分割部材１８は，図３の正面図と図４の側面図に示すように，ハウジング１１の蓋１９と一体的に形成されると良い。このようになっていれば，現像カートリッジ１０の製造時に，各分割部材１８によって区画された小部屋２１ａにそれぞれトナーを充填する必要はない。その代わりに，蓋１９を取り付ける前の状態でトナー収容区画２１の全体にトナーを充填すればよい。その後に蓋１９を装着することによって各小部屋２１ａに分割された状態とすることができる。
【００２１】
次に，本形態の現像カートリッジ１０が取り付けられる画像形成装置３０を図５の概略構成図に基づいて説明する。図５に示すように，画像形成装置３０は，トナー像を担持するための感光体３１を有している。感光体３１は図５中奥行き方向に長い円柱形であり，図中矢印で示したように回転駆動される。感光体３１の周囲には，帯電装置３３，露光装置３４，現像カートリッジ１０が感光体３１の回転方向にこの順で配置されている。
【００２２】
さらに，感光体３１の図５中下方には，転写装置３６，分離装置３７が設けられ，その図中右方には定着装置３８，排紙トレイ３９が配置されている。画像形成装置３０にはさらにこの他に，給紙装置４１，クリーナー装置４２，除電装置４３等が設けられている。ここで，現像カートリッジ１０以外の部分については，画像形成装置において一般的に使用されるもので良く，ここでは説明を省略する。
【００２３】
この画像形成装置３０による一般的な画像形成動作について簡単に説明する。感光体３１は，帯電装置３３によって所望の電位に一様に帯電され，露光装置３４によって画像データに基づいて露光される。これにより，感光体３１の表面に静電潜像が形成される。次に，その静電潜像が現像カートリッジ１０に対面され，現像ローラ１３に付着しているトナーによって現像される。また，給紙装置４１からは記録媒体が給紙される。
【００２４】
次に，感光体３１上に形成されたトナー像は，転写装置３６によって記録媒体に転写される。トナー像が転写された記録媒体は，分離装置３７によって感光体３１から分離される。さらに，定着装置３８によってトナー像が記録媒体に定着される。こうして画像形成された記録媒体は，排紙トレイ３９に排紙される。さらに，転写が終了した後の感光体３１に残留しているトナーは，クリーナー装置４２によって掻き取られる。そして，感光体３１は除電装置４３によって除電されて，次回の画像形成に備えられる。
【００２５】
次に，本形態の現像カートリッジ１０を，画像形成装置３０に装着する方法を説明する。ユーザはまず，画像形成装置３０から古い現像カートリッジを取り外す。その後，新しい現像カートリッジ１０を，その長手方向を図５中奥行き方向にして差し込む。現像カートリッジ１０は，画像形成装置３０本体の奥まで差し込まれると，現像ローラ１３等が本体側のその駆動装置に接続されるように構成されている。これにより，現像カートリッジ１０は，図６と図７に示すように，トナー収容区画２１を上方，現像装置区画２２を下方として長手方向が水平にされた姿勢で画像形成装置３０に固定される。
【００２６】
次に，ユーザは，現像カートリッジ１０から仕切り部材１２を引き抜く。仕切り部材１２は，図６に示すように，水平方向に引き抜くことができる。これにより，トナー収容区画２１と現像装置区画２２との間をトナーが移動可能になる。従って，図６と図７に示すように，トナー収容区画２１に収容されていたトナーは，自重によって現像装置区画２２に落下する。そして，この現像カートリッジ１０は現像処理可能な状態となる。
【００２７】
このとき，保管中の現像カートリッジ１０では，前述のように，トナーの架橋・凝集が防止されている。従って，仕切り部材１２を抜いた後，一般的な攪拌を行うのみでトナーは良好に分散される。これにより，現像カートリッジ１０交換後の初期から良好な画質の画像が得られる。なお，仕切り部材１２は，現像カートリッジ１０が画像形成装置３０に装着された状態でのみ引き抜けるように，ロック機構等を有するとさらに良い。なお，画像形成装置３０に取り付け後は，現像カートリッジ１０の向きは固定されているので，不都合な姿勢になることはない。従って，取り付け後には，自重によるトナーの凝集等の問題が生じるおそれはない。
【００２８】
以上詳細に説明したように本形態の現像カートリッジ１０は，使用前の状態では，仕切り部材１２と分割部材１８とによって，トナー収容区画２１が小部屋２１ａに分割されている。それぞれの小部屋２１ａに充填されているトナーの量はさほど多くない。従って，どのような姿勢で輸送・保管されても，下側のトナーにかかる重量はあまり大きくならない。これにより，輸送・保管される期間や姿勢にかかわらず，トナーの架橋・凝集を防止できる。
【００２９】
「第２の形態」
以下，本発明を具体化した第２の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，画像形成装置に着脱可能に取りつけられる現像カートリッジに本発明を適用したものである。
【００３０】
本形態の現像カートリッジ５０は，図８と図９に示すように，画像形成装置に装着されたとき，感光体３１に対してトナー収容区画５１と現像装置区画５２とが水平に並んで配置されるものである。図９は，図８の図中上方から見た断面図である。画像形成装置の他の部分については，第１の形態と同様に，一般的なものでよい。
【００３１】
本形態の現像カートリッジ５０においても，トナー収容区画５１と現像装置区画５２との間には，仕切り部材５３が設けられ，トナー収容区画５１から現像装置区画５２へのトナーの流出は防止されている。本形態の仕切り部材５３には，回転軸５４が取り付けられている。図８と図９に示す装着前の状態では，仕切り部材５３は，両端がハウジング５５に内接した回転位置で停止されている。また，現像装置区画５２には，現像ローラ５６，供給ローラ５７等からなる現像装置が配置されている。
【００３２】
さらに，図９に示すように，トナー収容区画５１には，長手方向の複数箇所に分割部材５８が設けられている。これは，第１の形態における分割部材１８と同様に，トナー収容区画５１を複数の小部屋５１ａに分割するものである。なお，本形態では，図９とその回転時の様子を図１１に示すように，仕切り部材５３には，回転時に各分割部材５８を通すためのスリット５３ａが形成されている。例えば，仕切り部材５３は，トナー収容区画５１の長手方向に複数の板部材が，それらの間にスリット５３ａだけ隙間を設けて並べられたものである。そして，図９に示す未使用の状態では，仕切り部材５３の各スリット５３ａに各分割部材５８がはめ込まれて，トナー収容区画５１と現像装置区画５２との間のトナーの流れが防止されている。
【００３３】
従って，図８と図９に示すように，画像形成装置への装着前の状態では，仕切り部材５３と分割部材５８とによって，トナー収容区画５１は複数の小部屋５１ａに分割されている。そのため，各小部屋５１ａに充填されているトナーの総重量は，さほど大きくならないようにされている。そして，いずれも他の小部屋５１ａへの移動は防止されている。このことから，この現像カートリッジ５０を保管・輸送時にどのような姿勢にしておかれても，トナーの架橋・凝集は防止されている。
【００３４】
また，図９に示すように，現像カートリッジ５０の回転軸５４の端部には，ギヤ５９が取り付けられている。このギヤ５９は，現像カートリッジ５０が画像形成装置に装着されたとき，現像ローラ５７に対する回転駆動力を画像形成装置から受けて，回転軸５４を回転させるためのものである。すなわち，現像カートリッジ５０が画像形成装置に装着され，画像形成動作が行われる時には，回転軸５４は現像ローラ５７に連動して回転される。なお，回転軸５４は，現像カートリッジ５０が画像形成装置へ装着される前の状態では，その回転が防止される回転防止手段を有するとさらによい。
【００３５】
次に，この現像カートリッジ５０を画像形成装置に装着した後の動作について説明する。この現像カートリッジ５０が画像形成装置に装着され駆動されると，上記のように回転軸５４が回転され，図１０に矢印で示すように，仕切り部材５３が回転される。従って，トナー収容区画５１に収容されていたトナーは，仕切り部材５３によって攪拌されるとともに，トナー収容区画５１から掻き出されて現像装置区画５２に供給される。このとき，図１０と図１１に示すように，各分割部材５８は仕切り部材５３のスリット５３ａを通過する。従って，各分割部材５８が仕切り部材５３の回転の支障となることはない。
【００３６】
さらに，図１１に示すように，仕切り部材５３の外周部およびスリット５３ａの各縁辺に，柔軟性のあるシール部材６０を配置すれば，ハウジング５５との間の気密性を高くできるとともに回転時の摺動性を良好なものとできる。従って，小部屋５１ａの分割を確実にでき，現像ローラ５７の回転トルクを高くしないので，より好ましい。
【００３７】
以上詳細に説明したように本形態の現像カートリッジ５０によっても，輸送・保管される期間や姿勢にかかわらず，トナーの架橋・凝集を防止できる。
【００３８】
なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，図示した分割部材の数は一例である。また，第１の形態では，装着時に仕切り部材１２を引き抜くとしたが，トナー収容区画２１と現像装置区画２２との間をトナーが流通できるようになれば良く，完全にカートリッジから取り去るものには限らない。また，上記の形態では現像カートリッジについて記載したが，現像装置区画を有しないトナーカートリッジにおいても分割部材を設けて小部屋に分割すれば同様の効果を得ることができる。また，現像部だけでなく画像形成部をも含むプロセスカートリッジにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の形態に係る装着前の現像カートリッジを示す断面図である。
【図２】第１の形態に係る装着前の現像カートリッジを示す断面図である。
【図３】現像カートリッジの蓋を示す正面図である。
【図４】現像カートリッジの蓋を示す側面図である。
【図５】現像カートリッジが装着される画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図６】装着後の現像カートリッジを示す断面図である。
【図７】装着後の現像カートリッジを示す断面図である。
【図８】第２の形態に係る装着前の現像カートリッジを示す断面図である。
【図９】第２の形態に係る装着前の現像カートリッジを示す断面図である。
【図１０】第２の形態に係る装着後の現像カートリッジを示す断面図である。
【図１１】第２の形態に係る装着後の現像カートリッジを示す断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０，５０  現像カートリッジ
１２，５３  仕切り部材
１８，５８  分割部材
１９  蓋
２１，５１  トナー収容区画
５３ａ  スリット
５４  回転軸
６０  シール部材
【図１】
2007322856.tif 000003
【図２】
2007322856.tif 000004
【図３】
2007322856.tif 000005
【図４】
2007322856.tif 000006
【図５】
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【図６】
2007322856.tif 000008
【図７】
2007322856.tif 000009
【図８】
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【図９】
2007322856.tif 000011
【図１０】
2007322856.tif 000012
【図１１】
2007322856.tif 000013