特開 2024-151865 シール部材およびそれを備えたトナー収容容器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024151865

(43)【公開日】2024-10-25

(54)【発明の名称】シール部材およびそれを備えたトナー収容容器

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20241018BHJP

【ＦＩ】

G03G15/08 390B

G03G15/08 343

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023065618

(22)【出願日】2023-04-13

(71)【出願人】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤原 一彰

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 陽介

【テーマコード（参考）】

2H077

【Ｆターム（参考）】

2H077AA03

2H077AA05

2H077AB02

2H077AB15

2H077AB18

2H077AD02

2H077AD06

2H077BA08

2H077BA09

2H077CA12

2H077FA22

(57)【要約】

【課題】シール性、摺動性、および耐ヘタリ性に優れたシール部材を備え、トナー融着やトナー漏れを抑制可能なシール部材およびそれを備えたトナー収容容器を提供する。
【解決手段】シール部材は、容器本体に対向する第１シール層と、キャップ部材に対向し、シール部材全体の厚みに対する厚み比率が５０％以上の第２シール層と、を含む複数のシール層を有する積層構造であり、第１シール層の圧縮滑り抵抗ρ［Ｎ］、第１シール層の圧縮率ｋ［％］、第１シール層の厚みＴ_１[ｍｍ] 、第１シール層の圧縮残留歪みε_１［％］、第２シール層の厚みＴ_２[ｍｍ] 、第２シール層の圧縮残留歪みε_２［％］、第１シール層および第２シール層以外のシール層の厚みＴ_ｎ[ｍｍ] 、第１シール層および第２シール層以外のシール層の圧縮残留歪みε_ｎ［％］が、０＜ρ／ｋ＜０．３、および０．０４＜Ｔ_２ε_２／（Ｔ_１ε_１＋Ｔ_２ε_２＋・・・Ｔ_ｎε_ｎ）＜０．４８を満たす。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トナーを収容して回転する円筒状の容器本体と、
前記容器本体の一端側の外周面に周方向の移動が規制された状態で装着され、前記容器本体に回転駆動力を伝達する伝達ギアと、
前記容器本体の回転軸線方向の一端部に設けられる開口部を覆い、前記容器本体および前記伝達ギアの回転時に回転停止状態を保持するか、若しくは前記容器本体および前記伝達ギアよりも低速で回転するキャップ部材と、
を備え、画像形成装置に対し着脱可能なトナー収容容器の、前記容器本体と前記キャップ部材との隙間に配置されるシール部材であって、
前記容器本体に対向する第１シール層と、
前記キャップ部材に対向し、シール部材全体の厚みに対する厚み比率が５０％以上の第２シール層と、
を含む複数のシール層を有する積層構造であり、以下の式（１）、（２）を満たすことを特徴とするシール部材。
０＜ρ／ｋ＜０．３ ・・・（１）
０．０４＜Ｔ_２ε_２／（Ｔ_１ε_１＋Ｔ_２ε_２＋・・・Ｔ_ｎε_ｎ）＜０．４８ ・・・（２）
ただし、
ρ；前記第１シール層の圧縮滑り抵抗［Ｎ］、
ｋ；前記第１シール層の圧縮率［％］、
Ｔ_１; 前記第１シール層の積層方向の厚み［ｍｍ］、
ε_１; 前記第１シール層の圧縮残留歪み［％］、
Ｔ_２; 前記第２シール層の積層方向の厚み［ｍｍ］、
ε_２; 前記第２シール層の圧縮残留歪み［％］、
Ｔ_ｎ; 前記第１シール層および前記第２シール層以外の前記シール層の積層方向の厚み［ｍｍ］、
ε_ｎ; 前記第１シール層および前記第２シール層以外の前記シール層の圧縮残留歪み［％］、
である。

【請求項2】

前記シール層が、前記第１シール層と前記第２シール層のみから成ることを特徴とする請求項１に記載のシール部材。

【請求項3】

前記第１シール層は、密度２００～４８０［ｋｇ／ｍ^３］の発泡ウレタンで形成されることを特徴とする請求項１に記載のシール部材。

【請求項4】

前記シール部材は、外力を加えない状態での全体の厚みが、前記隙間に対して１．１～２倍であることを特徴とする請求項１に記載のシール部材。

【請求項5】

前記キャップ部材の前記開口部との対向面に固定されることを特徴とする請求項１に記載のシール部材。

【請求項6】

トナーを収容して回転する円筒状の前記容器本体と、
前記容器本体の一端側の外周面に周方向の移動が規制された状態で装着され、前記容器本体に回転駆動力を伝達する前記伝達ギアと、
前記容器本体の回転軸線方向の一端部に設けられる開口部を覆い、前記容器本体および前記伝達ギアの回転時に回転停止状態を保持するか、若しくは前記容器本体および前記伝達ギアよりも低速で回転する前記キャップ部材と、
前記容器本体と前記キャップ部材との隙間に配置される請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のシール部材と、
を備えたトナー収容容器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子写真プロセスを用いる画像形成装置に装着され、トナーを収容するトナー収容容器の容器本体とキャップ部材の連結部に用いられるシール部材、およびシール部材を備えたトナー収容容器に関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体（例えば感光体ドラム）の表面に形成された静電潜像に現像器からトナーを供給することで、現像処理を行っている。このような現像処理に用いられるトナーは、トナー収容容器から現像器に供給されている。トナー収容容器は、トナーを収容して回転する容器本体を備えるものが知られている。

【0003】

上記のような構成のトナー収容容器では、容器本体の回転時に回転しないカバーによって容器本体の開口部を覆う場合がある。このような場合には、容器本体の回転時にカバーが容器本体と一体に回転するような場合と比較して、容器本体とカバーの間からトナーが漏出しやすくなる。

【0004】

そこで、容器本体とカバーとの連結部にシール部材を備えるトナー容器が知られている。特許文献１には、容器本体の開口部の周囲に対向する位置に、容器本体との隙間を封止する環状のシール材が貼着されたトナー容器が開示されている。また、特許文献２には、軟質ウレタンフォームを粘着テープにより高分子シートと積層し、圧縮前の軟質ウレタンフォームの厚みが２～５０ｍｍであり、圧縮後の厚みが０．５～２ｍｍとなるようにした積層構造のトナーシール材が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２－１８３７５号公報

【特許文献2】特開２００４－２２６７２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１のトナー容器では、シール性を高めるたにはシール部材を高圧縮させて使用する必要があり、摺動熱の上昇に伴うトナー凝集や、長期保管時の圧縮残留歪みを発生させてしまうおそれがあった。また、特許文献２のトナーシール材では、シール部材の表面摩擦係数を下げることによって駆動トルクや摺動熱を低減しているが、高分子シート等の低反発材料を摺動面に設けた場合、シール性が不十分となりトナー漏れを発生させてしまうおそれがあった。

【0007】

本発明は、上記問題点に鑑み、シール性、摺動性、および耐ヘタリ性に優れたシール部材を備え、トナー融着やトナー漏れを抑制可能なトナー収容容器およびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、容器本体と、伝達ギアと、キャップ部材と、を備え、画像形成装置に対し着脱可能なトナー収容容器の、容器本体とキャップ部材との隙間に配置されるシール部材である。容器本体は、円筒状であってトナーを収容して回転する。伝達ギアは、容器本体の一端側の外周面に周方向の移動が規制された状態で装着され、容器本体に回転駆動力を伝達する。キャップ部材は、容器本体の回転軸線方向の一端部に設けられる開口部を覆い、容器本体および伝達ギアの回転時に回転停止状態を保持するか、若しくは容器本体および伝達ギアよりも低速で回転する。シール部材は、容器本体に対向する第１シール層と、キャップ部材に対向し、シール部材全体の厚みに対する厚み比率が５０％以上の第２シール層と、を含む複数のシール層を有する積層構造であり、以下の式（１）、（２）を満たす。
０＜ρ／ｋ＜０．３ ・・・（１）
０．０４＜Ｔ_２ε_２／（Ｔ_１ε_１＋Ｔ_２ε_２＋・・・Ｔ_ｎε_ｎ）＜０．４８ ・・・（２）
ただし、
ρ；第１シール層の圧縮滑り抵抗［Ｎ］、
ｋ；第１シール層の圧縮率［％］、
Ｔ_１; 第１シール層の積層方向の厚み［ｍｍ］、
ε_１; 第１シール層の圧縮残留歪み［％］、
Ｔ_２; 第２シール層の積層方向の厚み［ｍｍ］、
ε_２; 第２シール層の圧縮残留歪み［％］、
Ｔ_ｎ; 第１シール層および第２シール層以外のシール層の積層方向の厚み［ｍｍ］、
ε_ｎ; 第１シール層および第２シール層以外のシール層の圧縮残留歪み［％］、
である。

【発明の効果】

【0009】

本発明の第１の構成によれば、第１シール層および第２シール層を含むシール層が式（１）、（２）を満たすことにより、シール部材の温度上昇によるトナー癒着の発生を抑制するとともに、シール部材の耐ヘタリ性を向上させることができる。従って、シール性、および容器本体の回転時における摺動性を両立することができ、さらに長期保管時のトナー漏れも抑制可能なシール部材となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の内部構成を示す概略図

【図2】図１における画像形成部Ｐａ付近の拡大図

【図3】本発明の一実施形態に係るトナーコンテナ４ａ～４ｄとコンテナ装着部３０ａ～３０ｄを示す斜視図

【図4】本実施形態のトナーコンテナ４ｄを挿入方向上流側から見た斜視図

【図5】本実施形態のトナーコンテナ４ｄの挿入方向下流側の端部の分解斜視図

【図6】本実施形態のトナーコンテナ４ｄの挿入方向下流側の端部を軸方向に沿って切断した断面図

【図7】シール部材４３の層構成を示す分解図

【図8】トナーコンテナ４ｄがコンテナ装着部３０ｄに装着された状態で、トナーコンテナ４ｄの挿入方向下流側の端部を軸方向に沿って切断した断面図

【図9】シール部材４３の圧縮率と圧縮滑り抵抗との関係を示すグラフ

【図10】シール部材４３を圧縮した後の放置時間と圧縮率との関係を示すグラフ

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の構成を示す概略図であり、図２は、図１における画像形成部Ｐａ付近の拡大図である。

【0012】

図１に示す画像形成装置１００は、いわゆるタンデム方式のカラープリンターであり、以下のような構成になっている。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｄが、搬送方向上流側（図１では左側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ～Ｐｄは、異なる４色（イエロー、シアン、マゼンタおよびブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像および転写の各工程によりイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの画像を順次形成する。

【0013】

これらの画像形成部Ｐａ～Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄが配設されている。さらに図１において反時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ～Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ～１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ～１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次転写された後、二次転写ユニット９において記録媒体の一例としての用紙Ｓ上に一度に転写される。さらに、定着部１３において用紙Ｓ上に定着された後、画像形成装置１００本体より排出される。感光体ドラム１ａ～１ｄを図１において時計回り方向に回転させながら、各感光体ドラム１ａ～１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。

【0014】

トナー像が転写される用紙Ｓは、画像形成装置１００の本体下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９へと搬送される。中間転写ベルト８には継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが主に用いられる。

【0015】

次に、画像形成部Ｐａ～Ｐｄについて説明する。以下、画像形成部Ｐａについて詳細に説明するが、画像形成部Ｐｂ～Ｐｄについても基本的に同様の構成であるため説明を省略する。図２に示すように、感光体ドラム１ａの周囲には、ドラム回転方向（図２の時計回り方向）に沿って帯電装置２ａ、現像装置３ａ、クリーニング装置７ａが配設され、中間転写ベルト８を挟んで一次転写ローラー６ａが配置されている。また、感光体ドラム１ａに対し中間転写ベルト８の回転方向上流側には中間転写ベルト８を挟んでテンションローラー１１に対向するベルトクリーニングユニット１９が配置されている。

【0016】

次に、画像形成装置１００における画像形成手順について説明する。ユーザーにより画像形成開始が入力されると、先ず、メインモーター（図示せず）により感光体ドラム１ａ～１ｄの回転が開始され、帯電装置２ａ～２ｄの帯電ローラー２０によって感光体ドラム１ａ～１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置５から出射されたビーム光（レーザー光）によって感光体ドラム１ａ～１ｄの表面を光照射し、各感光体ドラム１ａ～１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。

【0017】

現像装置３ａ～３ｄには、それぞれイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックの各色のトナーが所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置３ａ～３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ４ａ～４ｄから各現像装置３ａ～３ｄにトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置３ａ～３ｄの現像ローラー２１により感光体ドラム１ａ～１ｄ上に供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

【0018】

そして、一次転写ローラー６ａ～６ｄにより一次転写ローラー６ａ～６ｄと感光体ドラム１ａ～１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ～１ｄ上のイエロー、シアン、マゼンタおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、感光体ドラム１ａ～１ｄの表面に残留したトナーがクリーニング装置７ａ～７ｄのクリーニングブレード２２および摺擦ローラー２３により除去される。

【0019】

ベルト駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１０の回転に伴い中間転写ベルト８が反時計回り方向に回転を開始すると、用紙Ｓがレジストローラー対１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に隣接して設けられた二次転写ローラー９へ搬送され、フルカラー画像が転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは定着部１３へと搬送される。中間転写ベルト８の表面に残存したトナーはベルトクリーニングユニット１９によって除去される。

【0020】

定着部１３に搬送された用紙Ｓは、定着ローラー対１３ａにより加熱および加圧されてトナー像が用紙Ｓの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｓは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、両面搬送路１８に送られて両面印字された後に）、排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。

【0021】

次に、トナーコンテナ４ａ～４ｄについて説明する。図３は、トナーコンテナ４ａ～４ｄとコンテナ装着部３０ａ～３０ｄを示す斜視図である。なお、図３では、トナーコンテナ４ｄのみがコンテナ装着部３０ｄに装着途中の状態で示され、トナーコンテナ４ａ～４ｃはコンテナ装着部３０ａ～３０ｃへの装着が完了した状態で示されている。

【0022】

図３に示すように、トナーコンテナ４ａ～４ｄは、それぞれ画像形成装置１００の前側（図３の右手前側）から後側（図３の左奥側）に向かう挿入方向に沿ってコンテナ装着部３０ａ～３０ｄに装着されている。コンテナ装着部３０ａ～３０ｄは、左右方向に並んでいる。コンテナ装着部３０ａ～３０ｄは、前後方向に延びる筒状を成している。ブラックのトナーが収容されるトナーコンテナ４ｄの外径は、イエロー、シアン、マゼンタのトナーを収容するトナーコンテナ４ａ～４ｃの外径よりも大きい。コンテナ装着部３０ｄの内径は、コンテナ装着部３０ａ～３０ｃの内径よりも大きい。

【0023】

各コンテナ装着部３０ａ～３０ｄの下部であって挿入方向の下流側には、トナー補給口３０３（図８参照）が設けられている。トナー補給口３０３は、上下方向に沿って延びる補給管３０４（図８参照）を介して、各画像形成部Ｐａ～Ｐｄの現像装置３ａ～３ｄの内部と連通している。

【0024】

図４は、本実施形態のトナーコンテナ４ｄを挿入方向上流側から見た斜視図である。図５は、本実施形態のトナーコンテナ４ｄの挿入方向下流側（図４の右奥側）の端部の分解斜視図である。図６は、本実施形態のトナーコンテナ４ｄの挿入方向下流側の端部を軸方向に沿って切断した断面図である。以下、ブラックのトナーを収容するトナーコンテナ４ｄについて説明するが、イエロー、シアン、マゼンタのトナーを収容するトナーコンテナ４ａ～４ｃについても同様の構成である。

【0025】

図４、図５に示すように、トナーコンテナ４ｄは、容器本体４０と、容器本体４０の後部に装着される伝達ギア４１と、伝達ギア４１の後側に設けられるキャップ部材４２と、キャップ部材４２の内側に収容されるシール部材４３と、を備えている。

【0026】

容器本体４０は、コンテナ装着部３０ｄに対する挿入方向（矢印Ａ方向）に沿って延びる円筒状である。本実施形態では、画像形成装置１００の前後方向が容器本体４０の長手方向である。容器本体４０は、長手方向に延びる回転軸線Ｙを中心に回転可能に構成されている。容器本体４０の内部には、ブラックのトナー（図示せず）が収容されている。容器本体４０の内部に収容されたトナーは、画像形成装置１００の前側から後側（挿入方向の上流側から下流側）に向かって搬送される。

【0027】

容器本体４０は、取手部４０１と、トナー搬送方向（矢印Ａ方向）に対し取手部４０１の下流側に設けられる大径筒部４０２と、大径筒部４０２の下流側に設けられる中径筒部４０３と、中径筒部４０３の下流側に設けられる小径筒部４０４と、を有する。

【0028】

取手部４０１は、容器本体４０の挿入方向上流側の端部に設けられている。取手部４０１の内部空間は、大径筒部４０２の内部空間と連通している。大径筒部４０２、中径筒部４０３、および小径筒部４０４は、回転軸線Ｙを中心とする円筒状に形成されている。中径筒部４０３は、大径筒部４０２と小径筒部４０４の間に設けられている。中径筒部４０３の外径は大径筒部４０２の外径よりも小さく、小径筒部４０４の外径よりも大きい。

【0029】

容器本体４０の外周面には、大径筒部４０２と中径筒部４０３の間に略円環状の第１段差部４０５が形成され、中径筒部４０３と小径筒部４０４の間に螺旋状の第２段差部４０６が形成されている。第１段差部４０５の段差（大径筒部４０２と中径筒部４０３の外径差）は、第２段差部４０６の段差（中径筒部４０３と小径筒部４０４の外径差）よりも小さい。

【0030】

容器本体４０の大径筒部４０２、中径筒部４０３、および小径筒部４０４の内周面には、１本の螺旋状の搬送リブ４０７が連続的に設けられている。搬送リブ４０７は、容器本体４０の内周面から径方向内側に向かって略Ｖ字状に突出している。

【0031】

小径筒部４０４の外周面には、一対の第１係合突起５０（回転規制部）が設けられている。一対の第１係合突起５０の一方は、搬送リブ４０７と重ならないように配置されている。一対の第１係合突起５０の他方は、搬送リブ４０７と重なるように配置されている。一対の第１係合突起５０は、回転軸線Ｙに対して点対称となる位置に設けられている。

【0032】

小径筒部４０４の外周面には、一対の第２係合突起部５１（移動規制部）が設けられている。第２係合突起５１は、それぞれ搬送リブ４０７と重ならないように配置されている。各第２突起部５２は、第１係合突起５０に対して９０度ずつ周方向の位置をずらして配置されている。即ち、一対の第１係合突起５０と一対の第２係合突起５１は、互いに周方向の位置が重ならないように配置されている。

【0033】

小径筒部４０４の挿入方向下流側の端部には、円形の開口部５２が設けられている。開口部５２の周縁部には、径方向外側に向かって突出する環状のフランジ部５３が設けられている。

【0034】

伝達ギア４１は、容器本体４０の小径筒部４０４の外周面に装着されている。伝達ギア４１は、回転軸線Ｙを中心とする円筒状に形成されている。伝達ギア４１は、大径部４１１と、トナー搬送方向に対し大径部４１１の下流側に設けられる中径部４１２と、中径部４１２の下流側に設けられる小径部４１３と、を有する。伝達ギア４１の外径は、大径部４１１、中径部４１２、小径部４１３の順に小さくなっている。

【0035】

大径部４１１の外周面にはギア歯５５が設けられている。ギア歯５５を含む大径部４１１の直径は、容器本体４０の大径筒部４０２および中径筒部４０３の外径よりも小さく、小径筒部４０４の外径よりも大きい。挿入方向に対し大径部４１１の上流側の端部は、容器本体４０の第２係合突起５１と対向している。

【0036】

伝達ギア４１の大径部４１１および中径部４１２の内周面の全域には、挿入方向に沿って延びる複数の係合リブ５６が設けられている。複数の係合リブ５６は、周方向に所定の間隔を隔てて（例えば、等間隔で１０個～２０個）設けられている。

【0037】

複数の係合リブ５６のうち、２組の係合リブ５６の間には、一対の第１係合突起５０が挿入される。これにより、容器本体４０に対する伝達ギア４１の回転が規制される。なお、上記２組の係合リブ５６以外の係合リブ５６（第１係合突起５０が挿入されていない係合リブ５６）は、伝達ギア４１を補強する補強部として機能している。

【0038】

キャップ部材４２は、容器本体４０の開口部５２を覆っている。キャップ部材４２は、本体部４２１と、本体部４２１から挿入方向上流側に向かって延出する保持部４２２と、本体部４２１から挿入方向下流側に向かって突出する係合筒部４２３と、係合筒部４２３の上側に設けられるカバー側規制部４２４と、本体部４２１、保持部４２２および係合筒部４２３の下側に設けられるカバー側シャッター４２５と、を有する。

【0039】

本体部４２１の内部には、容器本体４０の開口部５２を介して容器本体４０のトナー収容空間と連通する連通部６０が設けられている。連通部６０の下端にはトナー排出口６１が設けられている。

【0040】

保持部４２２は、回転軸線Ｙを中心として本体部４２１から容器本体４０側に突出する略円筒状を成している。保持部４２２の内周面は、伝達ギア４１の中径部４１２および小径部４１３の外周面と対向している。キャップ部材４２の保持部４２２の内周面には、計４箇所の係止部６２が設けられている。各係止部８２は、本体部４２１との隙間Ｄに容器本体４０のフランジ部５３（挿入方向下流側の端部）およびシール部材４３を挟持している。隙間Ｄは、フランジ部５３とシール部材４３の厚みの合計よりも狭い。そのため、シール部材４３は所定の厚みに圧縮されており、容器本体４０とキャップ部材４２とのシール性が維持される。

【0041】

保持部４２２は、容器本体４０の第２係合突起５１との間に伝達ギア４１を挟み込んでいる。これにより、容器本体４０に対する伝達ギア４１の挿入方向の移動が規制されると共に、容器本体４０からの伝達ギア４１の脱落が防止される。

【0042】

シール部材４３はリング状に形成されており、キャップ部材４２の保持部４２２の径方向内側に配置されている。シール部材４３は、圧縮された状態で、容器本体４０のフランジ部５３とキャップ部材４２の本体部４２１の間に配置されている。

【0043】

シール部材４３は、キャップ部材４２の本体部４２１の、フランジ部５３との対向面（挿入方向上流側の面）に固定されている。なお、シール部材４３を容器本体４０のフランジ部５３に固定してもよいが、シール部材４３をフランジ部５３に固定した場合、容器本体４０にキャップ部材４２を装着する際にシール部材４３が保持部４２２に接触して破損するおそれがある。そのため、トナーコンテナ４ｄの組み立て性の観点からシール部材４３をキャップ部材４２の本体部４２１に固定することが好ましい。

【0044】

図７は、シール部材４３の層構成を示す分解図である。シール部材４３は、第１シール層４３１と、第１接着層４３２と、第２シール層４３３と、第２接着層４３４と、を備える。第１シール層４３１は、シール部材４３の最表面層を構成しており、容器本体４０のフランジ部５３と対向する。第１シール層４３１は、例えば弾性材料であるウレタンフォームによって構成される。第１接着層４３２は、第１シール層４３１の裏面側（挿入方向下流側）に積層される。第１接着層４３２は、例えば両面テープによって構成されており、第１シール層４３１と第２シール層４３３を接着する。

【0045】

第２シール層４３３は、第１接着層４３２の裏面側（挿入方向下流側）に積層される。第２シール層４３３の厚みは、シール部材４２の全体の厚みに対して５０％以上である。第２シール層４３３は、例えば弾性材料であるウレタンフォームによって構成される。第２接着層４３４は、第２シール層４３３の裏面側（挿入方向下流側）に積層される。第２接着層４３４は、例えば両面テープによって構成されており、第２シール層４３３とキャップ部材４２の本体部４２１を接着する。

【0046】

次に、トナーコンテナ４ａ～４ｄをコンテナ装着部３０ａ～３０ｄに装着する動作について説明する。なお、各トナーコンテナ４ａ～４ｄの装着動作は同様であるため、以下、トナーコンテナ４ｄをコンテナ装着部３０ｄに装着する動作についてのみ説明を行い、トナーコンテナ４ａ～４ｃをコンテナ装着部３０ａ～３０ｃに装着する動作については説明を省略する。

【0047】

トナーコンテナ４ｄをコンテナ装着部３０ｄに装着する際には、図２に示すように、トナーコンテナ４ｄを挿入方向下流側の端部（キャップ部材４２側）からコンテナ装着部３０ｄに挿入していく。

【0048】

図８は、トナーコンテナ４ｄがコンテナ装着部３０ｄに装着された状態で、トナーコンテナ４ｄの挿入方向下流側の端部を軸方向に沿って切断した断面図である。トナーコンテナ４ｄがコンテナ装着部３０ｄに装着されると、図８に示すように、トナーコンテナ４ｄのキャップ部材４２の係合筒部４２３とコンテナ装着部３０ｄの装着部側シャッター３０１のボス３０２が係合した状態で、キャップ部材４２の本体部４２１がボス３０２を押圧する。これにより、装着部側シャッター３０１が閉止位置から開放位置まで移動し、コンテナ装着部３０ｄのトナー補給口３０３が開放される。

【0049】

また、トナーコンテナ４ｄがコンテナ装着部３０ｄに装着されると、キャップ部材４２に設けられたカバー側シャッター４２５が閉位置から開位置まで移動し、キャップ部材４２の本体部４２１のトナー排出口６１が開放される。そのため、本体部４２１の連通部６０が補給管３０４と連通する。

【0050】

また、上記のようにトナーコンテナ４ｄがコンテナ装着部３０ｄに装着されると、トナーコンテナ４ｄのキャップ部材４２のカバー側規制部４２４に設けられた嵌合突起６３がコンテナ装着部３０ｄの装着部側規制部３０５に嵌合する。これにより、トナーコンテナ４ｄがコンテナ装着部３０ｄに対して位置決めされる。

【0051】

次に、画像形成装置１００において、トナーコンテナ４ｄから画像形成部Ｐｄの現像装置３ｄにトナーを補給する動作について説明する。なお、トナーコンテナ４ａ～４ｃから画像形成部Ｐａ～Ｐｃの現像装置３ａ～３ｃにトナーを補給する動作についても同様であるため説明を省略する。

【0052】

トナーコンテナ４ｄから画像形成部Ｐｄの現像装置３ｄにトナーを補給する際には、図７に示すようにトナーコンテナ４ｄがコンテナ装着部３０ｄに装着された状態で、トナー補給モーター（図示せず）を駆動させる。これにより、トナー補給モーターからの回転駆動力がギア列および駆動入力ギア（いずれも図示せず）を介してトナーコンテナ４ｄの伝達ギア４１に伝達され、伝達ギア４１が回転する。

【0053】

伝達ギア４１が回転すると、これに伴ってトナーコンテナ４ｄの容器本体４０が伝達ギア４１と一体となって回転する。即ち、伝達ギア４１によってトナー補給モーターからの回転駆動力が容器本体４０に伝達される。

【0054】

一方、トナーコンテナ４ｄのキャップ部材４２およびシール部材４３は、容器本体４０の回転時に回転せず、回転停止状態を保持する。そのため、容器本体４０がキャップ部材４２およびシール部材４３に対して相対的に回転する。

【0055】

容器本体４０が回転すると、容器本体４０の搬送リブ４０７によって容器本体４０内のトナーがトナー搬送方向上流側から下流側に向かって搬送され、開口部５２を介して容器本体４０から排出される。容器本体４０から開口部５２を介して排出されたトナーは、キャップ部材４２の本体部４２１の連通部６０に導入される。連通部６０に導入されたトナーは、本体部４２１のトナー排出口６１を介して連通部６０から排出される。連通部６０からトナー排出口６１を介して排出されたトナーは、コンテナ装着部３０ｄのトナー補給口３０３を介して補給管３０４に導入され、補給管３０４から画像形成部Ｐｄの現像装置３ｄに補給される。

【0056】

本実施形態のトナーコンテナ４ａ～４ｄでは、容器本体４０とキャップ部材４２を、少なくとも一部が弾性材料で形成されたシール部材４３によってフレキシブルに接続している。これにより、容器本体４０が回転する際のキャップ部材４２に対する摺動性を確保するとともに、容器本体４０とキャップ部材４２の接続部のシール性を確保してトナー漏れを抑制することができる。

【0057】

ここで、シール部材４３の摩耗やヘタリが発生すると、容器本体４０とキャップ部材４２との摺動性が低下するとともに、容器本体４０とキャップ部材４２の間からトナーが漏れ易くなる。そのため、トナーコンテナ４ａ～４ｄの使用期間の終期までシール部材４３の摺動性を維持しつつ、耐ヘタリ性を確保することが重要である。また、使用済みのトナーコンテナ４ａ～４ｄにトナーを充填して再利用する場合は、シール部材４３の摺動性、および耐ヘタリ性を向上させてシール部材４３の耐用期間（寿命）をさらに延長する必要がある。

【0058】

そこで本発明では、シール部材４３を構成する第１シール層４３１の圧縮率と圧縮滑り抵抗との関係、およびシール部材４３を構成する各シール層（本実施形態では第１シール層４３１、第２シール層４３３）の厚みと圧縮残留歪みとの関係を規定した。これにより、シール部材４３のシール性、摺動性、および耐ヘタリ性が向上することを見出した。以下、シール部材４３について詳細に説明する。なお、第１接着層４３２、第２接着層４３４（図７参照）は、本明細書でいうシール層には含まれないものとする。

【0059】

（圧縮滑り抵抗）
圧縮滑り抵抗は、シール部材４３を所定の圧縮率で圧縮した状態で、シール部材４３と容器本体４０のフランジ部５３との間に発生する滑り抵抗である。本実施形態では、以下に示す試験法に基づいて圧縮滑り抵抗を測定した。

【0060】

シール部材４３を所定の大きさ（３０ｍｍ×３０ｍｍ）の試験片とし、摺動物（ＡＢＳ）を圧接させて圧縮率を１０％、２０％、３０％の３段階に圧縮した。試験片を圧縮した状態で、摺動物（ＡＢＳ）を一定速度（２００ｍｍ／ｓ）で摺動させ、摺動物が移動し始めた際の引張り強度（圧縮滑り抵抗値）を測定した。シール部材４３の圧縮率と圧縮滑り抵抗との関係を図９に示す。

【0061】

図９に示すように、シール部材４３の圧縮率が大きくなるほど圧縮滑り抵抗は上昇している。そして、圧縮滑り抵抗が大きくなるほどシール部材４３の温度が上昇し、シール部材４３へのトナー融着が発生し易くなる。一方、シール部材４３の温度上昇を抑えるために圧縮率を下げると、シール部材４３とフランジ部５３との隙間にトナーが進入し、トナー融着が発生し易くなる。

【0062】

後述の実施例で示すように、シール部材４３の積層構成を変化させて圧縮滑り抵抗に対する摺動温度の関係を測定することにより、シール部材４３へのトナー癒着が発生しない条件を調査した。その結果、第１シール層４３１の圧縮率ｋ［％］に対する圧縮滑り抵抗ρ［Ｎ］の変化率（傾き）ρ／ｋが以下の式（１）
０＜ρ／ｋ＜０．３ ・・・（１）
を満たすことにより、トナー癒着が発生しないことを見出した。

【0063】

（圧縮残留歪み）
図１０は、シール部材４３を圧縮した状態で放置したときの、放置時間［ｈｒ］とシール部材４３の食い込み量［％］との関係を示すグラフである。図１０に示すように、シール部材４３の食い込み量は、圧縮した状態での放置時間が長くなるにつれて小さくなる。即ち、放置時間が長くなるにつれて圧縮残留歪みが大きくなる。圧縮残留歪みは、物体を圧縮したときフックの法則により残留応力に対応する歪みである。本実施形態では、日本工業規格（ＪＩＳ Ｋ６４０１）に基づいてシール部材４３の各層の圧縮残留歪みを測定した。シール部材４３の初期厚みをＴ０［ｍｍ］、試験後の厚みをＴｘとするとき、圧縮残留歪みは以下の計算式により算出される。
圧縮残留歪み［％］＝｛（Ｔ０－Ｔｘ）／Ｔ０｝×１００

【0064】

シール部材４３の圧縮残留歪みが大きくなるほど耐ヘタリ性が低下し、トナー漏れが発生し易くなる。一方、シール部材４３のヘタリを抑えるために圧縮残留歪みの小さい材質にすると、圧縮滑り抵抗が大きくなりトナー融着が発生し易くなる。

【0065】

後述の実施例で示すように、シール部材４３の積層構成を変化させて圧縮残留歪みに対する耐ヘタリ性の関係を測定することにより、トナー漏れが発生しない条件を調査した。その結果、第１シール層４３１の積層方向の厚みＴ_１［ｍｍ］、圧縮残留歪みε_１［％］、第２シール層４３３の積層方向の厚みＴ_２［ｍｍ］、圧縮残留歪みε_２［％］、それ以外のシール層（本実施形態では無し）の積層方向の厚みＴ_ｎ［ｍｍ］、圧縮残留歪みε_ｎ［％］が、以下の式（２）
０．０４＜Ｔ_２ε_２／（Ｔ_１ε_１＋Ｔ_２ε_２＋・・・Ｔ_ｎε_ｎ）＜０．４８ ・・・（２）
を満たすことにより、トナー漏れが発生しないことを見出した。

【0066】

（その他の好ましい構成）
シール部材４３の第１シール層４３１は、ウレタンフォーム（発泡ウレタン）で形成されており、密度が２００～４８０［ｋｇ／ｍ^３］であることが好ましい。

【0067】

また、外力を加えない状態でのシール部材４３の全体の厚みＴ_０［ｍｍ］が、容器本体４０のフランジ部５３とキャップ部材４２のシール部材貼り付け面との隙間［ｍｍ］に対して１．１～２倍であることが好ましい。このように構成することで、第１シール層４２１の厚みを固定した場合に第２シール層４３３の厚みが増加するため、第２シール層４３３による耐ヘタリ性の向上が期待できる。

【0068】

本実施形態によれば、トナーコンテナ４ａ～４ｄの容器本体４０とキャップ部材４２の連結部に配置されるシール部材４３において、第２シール層４３３に圧縮残留歪みが低い材料を用いることにより、シール部材４３の寿命を延ばすことができ、長期保管時のトナー漏れを抑制することができる。

【0069】

さらに、表層に低摩擦、且つ弾性を有するウレタンフォーム層からなる第１シール層４３１を積層することにより、シール性、および容器本体４０の回転時における摺動性を両立することができる。また、シール部材４３と容器本体４０（フランジ部５３）との摺動摩擦力（圧縮滑り抵抗）が大きい場合、シール部材４３の温度上昇により、シール部材４３と容器本体４０との摺動部においてトナー凝集や融着が発生するおそれがあるが、本実施形態では、圧縮滑り抵抗を一定の範囲に抑えることでトナー凝集や融着を抑制することができる。

【0070】

また、シール部材４３単体の構成のみで、トナーコンテナ４ａ～４ｄに要求される性能を満たすことができるため、コンテナ装着部３０ａ～３０ｄや容器本体４０の構成を複雑にする必要もなく、安価でシンプルな構成となる。そのため、トナーコンテナ４ａ～４ｄや画像形成装置１００のコストアップも抑制できる。

【0071】

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、シール層として第１シール層４３１と第２シール層４３３の２層を有するシール部材４２について説明したが、第１シール層４３１および第２シール層４３３以外のシール層が積層された構成であってもよい。例えば、第１シール層４３１と第２シール層４３３の間や、第２シール層４３３とキャップ部材４３の本体部４３１との間に１層以上のシール層が積層された構成が挙げられる。

【0072】

また、上記実施形態では、容器本体４０および伝達ギア４１が回転する際にキャップ部材４２が固定される構成のトナーコンテナ４ａ～４ｄに用いられるシール部材４２について説明したが、本発明のシール部材４２は、例えばキャップ部材４２が容器本体４０および伝達ギア４１に対し線速差をもって（低速で）回転するようなトナーコンテナに用いることもできる。

【0073】

また、上記実施形態では、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を用いる二成分現像方式の現像装置３ａ～３ｄが搭載された画像形成装置１００に搭載され、現像装置３ａ～３ｄに補給するためのトナーを収容するトナーコンテナ４ａ～４ｄについて説明したが、本発明は、磁性トナーを用いる磁性一成分現像方式や非磁性トナーを用いる非磁性一成分現像方式の現像装置に補給するためのトナーを収容するトナーコンテナにも同様に適用可能である。

【0074】

また、本発明は図１に示したようなタンデム型のカラープリンターに限らず、カラー複写機やカラー複合機、モノクロプリンターやモノクロ複写機、モノクロ複合機等、トナーコンテナを用いる種々の画像形成装置に適用可能である。以下、実施例により本発明の効果について更に詳細に説明する。

【実施例0075】

シール部材４３の圧縮滑り抵抗、圧縮残留歪み、および厚みと、シール部材４３の摺動性および耐ヘタリ性との関係について調査した。摺動性については、摺動温度およびトナー融着により評価した。耐ヘタリ性についてはトナー漏れにより評価した。

【0076】

摺動性の評価方法は、図１に示したような試験機（京セラドキュメントソリューションズ社製）にトナーコンテナ４ｄを装着し、環境条件を２８℃、８０％Ｒｈとしてトナーコンテナ４ｄの周辺温度を４３℃まで上昇させた。この状態でテスト画像（印字率８０％）を６０分間連続して出力したときのシール部材４３の摺動面近傍の温度を測定し、測定された温度から圧縮滑り抵抗ρ［Ｎ］を推定した。また、画像出力後にトナーコンテナ４ｄのキャップ部材４２を取り外してシール部材４３へのトナー融着の有無を目視により確認した。

【0077】

耐ヘタリ性の評価方法は、キャップ部材４２にシール部材４３を貼り付け、トナーが収容されていない容器本体４０を連結させて空のトナーコンテナ４ｄを組み立て、シール部材４３を圧縮率５０％で圧縮させた。この状態で、空のトナーコンテナ４ｄを７０℃／９５％Ｒｈの環境下で６５日間保管した。保管終了後、空のトナーコンテナ４ｄからキャップ部材４２を取り外し、別途用意したトナーが収容された容器本体４０に取り付けてトナーの入ったトナーコンテナ４ｄを組み立てた。このトナーコンテナ４ｄをコンテナ駆動治具に取り付けて容器本体４０を回転させ、トナー漏れの有無を判定した。

【0078】

摺動性および耐ヘタリ性の評価結果を、第１シール層４３１の厚みＴ１、圧縮残留歪みε１、第２シール層４３３の厚みＴ２、圧縮残留歪みε２、第１シール層４３１の圧縮率ｋ［％］に対する圧縮滑り抵抗ρ［Ｎ］の変化率ρ／ｋと併せて表１に示す。

【0079】

【表1】

【0080】

表１に示すように、シール部材４３の摺動性については、ρ/ｋが小さいほどトナー融着が発生し難く、摺動温度が低いことが分かる。これは、摺動時の摩擦抵抗の低下による摩擦熱の低下によるものと考えられる。表１の結果より、０＜ρ／ｋ＜０．３を満たすことにより、トナー融着を抑制できることが確認された。

【0081】

また、シール部材４３の耐ヘタリ性については、表１の結果より、０．０４＜Ｔ２ε_２／（Ｔ_１ε_１＋Ｔ_２ε_２）＜０．４８を満たすことにより、長期間保管時のトナー漏れを抑制できることが確認された。この理由としては、Ｔ２ε_２／（Ｔ_１ε_１＋Ｔ_２ε_２）が０．４８を超えると、第２シール層４３３のヘタリが大きいために耐ヘタリ性が低下し、Ｔ２ε_２／（Ｔ_１ε_１＋Ｔ_２ε_２）が０．０４未満であると、第２シール層４３３のヘタリは小さいが、第１シール層４３１のヘタリが大きいためにシール部材４３全体として耐ヘタリ性が低下するものと考えられる。

【産業上の利用可能性】

【0082】

本発明は、トナーを収容するトナー収容容器に利用可能である。本発明の利用により、トナー収容容器およびそれを備えた画像形成装置を提供することができる。

【符号の説明】

【0083】

Ｐａ～Ｐｄ 画像形成部
１ａ～１ｄ 感光体ドラム（像担持体）
３ａ～３ｄ 現像装置
４ａ～４ｄ トナーコンテナ（トナー収容容器）
３０ａ～３０ｄ コンテナ装着部
４０ 容器本体
４１ 伝達ギア
４１１ 大径部
４２ キャップ部材
４２１ 本体部
４２２ 保持部
４３ シール部材
４３１ 第１シール層
４３２ 第１接着層
４３３ 第２シール層
４２４ 第２接着層
５２ 開口部
５５ ギア歯
６２ 係止部
１００ 画像形成装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】