特許 7570950 トナーカートリッジ及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-11

(45)【発行日】2024-10-22

(54)【発明の名称】トナーカートリッジ及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20241015BHJP

【ＦＩ】

G03G15/08 348A

G03G15/08 347

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2021039418

(22)【出願日】2021-03-11

(65)【公開番号】P2022139159

(43)【公開日】2022-09-26

【審査請求日】2024-02-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】厚 祐輔

(72)【発明者】

【氏名】松丸 直樹

【審査官】内藤 万紀子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１２２５１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－００２９５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０１７７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０４９６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１３４２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－２０２４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３１４８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０４０７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１６２８５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像形成装置本体に着脱可能なトナーカートリッジであって、
トナーを収容する収容室と、
トナーを外部へ排出するための排出口を有する排出室と、
前記収容室と前記排出室とを連通する第１連通路と第２連通路が形成されるように、前記収容室と前記排出室とを仕切る仕切り部と、
前記第１連通路を通って設けられ、前記収容室内のトナーを前記排出室へ搬送する搬送部材と、
前記収容室内に設けられた開封部材と、
一端が前記排出口を開封可能に封止し、他端が前記開封部材に固定され、前記第２連通路を通って設けられるシール部材と、
を備え、
前記開封部材によって、前記シール部材の前記一端が前記排出口の周りから剥離され、前記シール部材の前記一端が前記排出室から前記収容室に移動されることを特徴とするトナーカートリッジ。

【請求項2】

前記第２連通路は、前記排出室の前記排出口が設けられている内壁面に対し垂直の方向に前記排出口から離れた位置において前記排出室に連通していることを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジ。

【請求項3】

前記排出口は前記排出室の底面に設けられ、前記第２連通路は前記排出口より鉛直方向で上側の位置において前記排出室に連通していることを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジ。

【請求項4】

前記シール部材の前記一端は、前記排出口の周りに剥離可能に溶着されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。

【請求項5】

前記シール部材の前記一端が前記排出口の周りに溶着される溶着部は、前記シール部材の前記他端に向かう方向に凸の形状を有することを特徴とする請求項４に記載のトナーカートリッジ。

【請求項6】

前記開封部材は回転可能であり、
前記開封部材が回転することで、前記シール部材は前記開封部材に巻き取られることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。

【請求項7】

前記シール部材が前記開封部材に巻き取られる際の前記開封部材の回転方向は、前記搬送部材がトナーを前記排出室へ搬送する際の前記開封部材の回転方向と逆方向であることを特徴とする請求項６に記載のトナーカートリッジ。

【請求項8】

駆動受け部を有し、前記駆動受け部が前記画像形成装置本体から駆動を受けることにより、前記開封部材と前記搬送部材の両方が駆動されることを特徴とする請求項１から７のいずれか1項に記載のトナーカートリッジ。

【請求項9】

容器と、前記容器に取り付けられ、前記仕切り部を有する仕切り部材と、を有し、
前記第2連通路は、前記容器と前記仕切り部材の間に形成されることを特徴とする請求
項１から８のいずれか1項に記載のトナーカートリッジ。

【請求項10】

前記容器は底面から突出する突出部を有し、前記仕切り部材は前記突出部に対向する対向部を有し、前記第２連通路は前記突出部と前記対向部との間に形成されることを特徴と
する請求項９に記載のトナーカートリッジ。

【請求項11】

前記第2連通路は屈曲部を含むことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記
載のトナーカートリッジ。

【請求項12】

前記開封部材は、前記収容室内のトナーを撹拌する撹拌部を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。

【請求項13】

前記排出室と連通するポンプを備えることを特徴とする請求項１から１２のいずれか1
項に記載のトナーカートリッジ。

【請求項14】

請求項１から１３のいずれか１項に記載のトナーカートリッジと、
前記画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジと、
を有し、前記トナーカートリッジの前記排出口から排出されるトナーは、前記プロセスカートリッジに供給され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、トナーカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、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ある。一方、特許文献１には、カートリッジのトナー供給開口をシール部材で封止し、カートリッジの使用時にシール部材が引き剥がす技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１４－０６６９６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、排出口を封止しているシール部材を剥離して使用するトナーカートリッジにおいて、排出口から安定してトナーを排出可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、画像形成装置本体に着脱可能なトナーカートリッジであって、
トナーを収容する収容室と、
トナーを外部へ排出するための排出口を有する排出室と、
前記収容室と前記排出室とを連通する第１連通路と第２連通路が形成されるように、前記収容室と前記排出室とを仕切る仕切り部と、
前記第１連通路を通って設けられ、前記収容室内のトナーを前記排出室へ搬送する搬送部材と、
前記収容室内に設けられた開封部材と、
一端が前記排出口を開封可能に封止し、他端が前記開封部材に固定され、前記第２連通路を通って設けられるシール部材と、
を備え、
前記開封部材によって、前記シール部材の前記一端が前記排出口の周りから剥離され、前記シール部材の前記一端が前記排出室から前記収容室に移動されることを特徴とするトナーカートリッジである。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、排出口を封止しているシール部材を剥離して使用するトナーカートリッジにおいて、排出口から安定してトナーを排出可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】現像剤補給カートリッジの上面図及びＡ－Ａ断面斜視図

【図2】電子写真画像形成装置の概略断面図

【図3】プロセスカートリッジの主断面図

【図4】プロセスカートリッジの前方からの全体斜視図

【図5】プロセスカートリッジの後方からの全体斜視図

【図6】現像剤補給カートリッジの分解斜視図

【図7】現像剤補給カートリッジのＢ－Ｂ断面図

【図8】シール部材剥離過程を示す現像剤補給カートリッジのＡ－Ａ断面図

【図9】シール部材の溶着形状の詳細図

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に図面を参照して本発明の実施形態を例示する。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。

【0009】

＜電子写真画像形成装置の全体構成＞
本実施例に係る電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置という）１００の全体構成について図２を用いて説明する。図２は、画像形成装置１００の概略断面図である。プロセスカートリッジ１、及び、現像剤補給カートリッジ（トナーカートリッジ、現像剤カートリッジ）１３は画像形成装置本体に対して着脱可能である。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（装置本体、画像形成装置本体）と呼ぶ場合がある。

【0010】

画像形成装置１００は、形成する画像の色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）毎に設けられた画像形成部（第１～第４の画像形成部）を備える。各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、色毎の区別が必要な説明では構成要素を示す符号にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを示す添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付し、色毎の区別が不要な説明では符号の添字を省略する。

【0011】

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、ドラムユニット４と現像ユニット６から形成される。ドラムユニット４は像担持体としての感光ドラム７、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Ｔ（以下、トナー）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。ドラムユニット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ＴＹを収容している。第２のプロセスカートリッジ１Ｍは、マゼンタ（Ｍ）のトナーＴＭを収容している。第３のプロセスカートリッジ１Ｃは、シアン（Ｃ）のトナーＴＣを収容している。第４のプロセスカートリッジ１Ｋは、ブラック（Ｋ）のトナーＴＫを収容している。

【0012】

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、画像形成装置１００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の着脱方向下流側）に廃トナー搬送ユニット２３が配置されている。

【0013】

第１～第４の現像剤補給カートリッジ１３は、第１～第４のプロセスカートリッジ１にそれぞれ対応した位置におけるプロセスカートリッジ１の下方に、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、現像剤補給カートリッジ１３を単にカートリッジ１３と呼ぶ場合がある。

【0014】

第１のカートリッジ１３Ｙはイエロー（Ｙ）のトナー、第２のカートリッジ１３Ｍはマゼンタ（Ｍ）のトナー、第３のカートリッジ１３Ｃはシアン（Ｃ）のトナー、第４のカー
トリッジ１３Ｋはブラック（Ｋ）のトナーをそれぞれ収納している。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。

【0015】

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。なお、プロセスカートリッジ１、カートリッジ１３の詳細は後述する。

【0016】

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にそれぞれ対応した位置におけるカートリッジ１３の下方に、第１～第４のトナー搬送装置１４が配置されている。各トナー搬送装置１４は各カートリッジ１３から排出されたトナーを上方に搬送し、プロセスカートリッジの各現像ユニット６にトナーを供給する供給手段である。トナー搬送装置１４は、トナーを通過させるための通路と、その通路の内部に配置されたスクリューを有する。このスクリューの回転によって、トナー搬送装置１４の通路の内部を通って、トナーが上方に移動する。

【0017】

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の内側には、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とは反対側に配置され、一次転写ローラ２０と感光ドラム７により一次転写部Ｓ１が形成される。また、中間転写ベルト１８に接触する二次転写部材である二次転写ローラ２１と別のローラとが中間転写ベルト１８を介して対向するように配置され、二次転写部Ｓ２を形成している。さらに、左右方向（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、中間転写ベルトクリーニングユニット２２が配置される。

【0018】

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。定着ユニットは加熱ユニット２６と、加熱ユニットに圧接する加圧ローラ２７とで構成される。また、装置本体の上面には、排出トレイ３２が設けられ、排出トレイ３２と中間転写ユニット１９の間に廃トナー回収容器２４が設けられている。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が設けられている。

【0019】

＜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２及び図３を用いて説明する。

【0020】

画像形成時には、感光ドラム７は図３の矢印Ａの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、図２の矢印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。

【0021】

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。

【0022】

例えば、フルカラー画像の形成時には、第１～第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。

【0023】

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。

【0024】

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が加熱及び加圧されることで記録材３にトナー像が定着する。その後、トナーが定着した記録材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。

【0025】

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、所望の単独又は一部の画像形成部のみを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできる。

【0026】

＜プロセスカートリッジ＞
次に、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、図４、図５を用いて説明する。図３は、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の全体斜視図である。図５（ａ）は、プロセスカートリッジ装着方向における下流側（後方）下側から見たプロセスカートリッジ１の全体斜視図、図５（ｂ）は、プロセスカートリッジ装着方向における下流側（後方）上側から見たプロセスカートリッジ１の全体斜視図である。

【0027】

プロセスカートリッジ１は、ドラムユニット４と現像ユニット６から形成される。ドラムユニット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。

【0028】

ドラムユニット４は、ドラムユニット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、ドラムユニット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、感光ドラム７を回転可能に支持し、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を備えるクリーニング軸受３３が、ドラムユニット４の長手両端に設けられている。

【0029】

ドラムユニット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の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の方向に回転駆動されると、矢印Ｄの方向（感光ドラム７の回転方向と逆方向）に回転する。

【0030】

ドラムユニット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）を除去するための作用部材１０ａと、作用部材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へと受け渡される。

【0031】

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。

【0032】

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、画像形成時は矢印Ｅの方向に回転し、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の方向に回転する。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。

【0033】

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搬送部材としての撹拌シート２９ｂ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の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。

【0034】

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。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。

【0035】

さらに、現像ユニット６には、着脱方向下流側の一端に受入口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（着脱方向）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、プロセスカートリッジ１の装着時には画像形成装置１００の本体に係合し、画像形成装置１００の本体に押されて開くよう構成されている。

【0036】

受入口４０に連通して受入搬送路４２が設けられ、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、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。

【0037】

＜現像剤補給カートリッジ＞
次に、画像形成装置１００に装着される現像剤補給容器であるカートリッジ１３の全体構成について図６、図７を用いて説明する。図６は、カートリッジ１３の分解斜視図である。図７は、カートリッジ１３の、図１に示すＢ－Ｂ断面図である。

【0038】

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の本体に供給（補給）するために、装置本体に装着される。

【0039】

なお、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、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。

【0040】

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。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と呼ぶ。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。上下方向は鉛直方向と平行である。

【0041】

前後方向（装置本体に対しカートリッジ１３を着脱する方向）をＺ軸で示す。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矢印Ｚ２とする。Ｚ１方向を前方、Ｚ２方向を後方とする。カートリッジ１３のＺ１方向の端の面をカートリッジ１３の前面と呼び、Ｚ２方向の端の面を後面と呼ぶ。カートリッジ１３の前面は前方（Ｚ１方向）を向いており、後面は後方（Ｚ２方向）を向いている。カートリッジ１３の前面から後面へ向かう方向（Ｚ軸方向）をカートリッジ１３の長手方向とする。Z軸方向は水平方向と平
行である。

【0042】

さらに左右方向（装置本体においてカートリッジ１３が並ぶ方向）をＸ軸で示す。カートリッジ１３が画像形成装置１００の本体に装着された場合に複数のカートリッジ１３が並ぶ方向において左方向（図２で左方向）を矢印Ｘ１で示し、右方向（図２で右方向）を矢印Ｘ２で示す。カートリッジ１３のＸ１方向の端の面を左側面（左面）とよび、Ｘ２方向の端の面を右側面（右面）と呼ぶ。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。カートリッジ１３の左側面から右側面へ向かう方向（すなわちＸ軸方向）をカートリッジ１３の短手方向とする。X軸方向は水
平方向と平行である。また、Ｘ軸方向はZ軸方向と直交する。

【0043】

カートリッジ１３の前面と後面と間の（着脱方向、図２で奥行方向の）距離は、左側面と右側面と間の（左右方向の）距離よりも長く、また、上面と底面と間の（上下方向の）距離よりも長い。また、左側面と右側面と間の（左右方向の）距離は、上面と底面と間の（上下方向の）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、カートリッジ１３の左側面と右側面と間の（左右方向の）距離が、上面と底面と間の（上下方向の）距離よりも長くてもよい。

【0044】

以下、ブラック（Ｋ）以外の色、すなわちイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のトナーが収容される第１～第３のカートリッジ（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ）を例に説明する。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点でのみ第
１～第３のカートリッジと相違し、その他は実質的に同じである。よって、第４のカートリッジ１３Ｋの説明は省略する。

【0045】

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、トナー搬送装置１４によってプロセスカートリッジ１に補給される。つまり、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。

【0046】

図６に示すように、カートリッジ（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ）は補給枠体（ケーシング、枠体）５０を有する。補給枠体５０は、容器部分（容器）５０ａと蓋部分（蓋）５０ｂを有していて、容器部分５０ａに蓋部分５０ｂが取り付けられている。また容器部分５０ａと蓋部分５０ｂによって、補給枠体５０の内側にトナーを収容可能な内部空間５１を形成している。蓋部分５０ｂは、カートリッジ１３のＹ１方向の端に位置し、カートリッジ１３の天面（補給枠体５０の天面）を形成する。

【0047】

図７に示すように、内部空間５１は、仕切り部材（パーテーション）５５の仕切り部５５ａによって、トナー収容室４９、トナー通路４８、トナー排出室５７の複数の領域に区切られている。仕切り部材５５は、容器部分５０ａに取り付けられている。仕切り部材５５は補給枠体５０の一部とみなすこともできる。つまり、補給枠体５０が仕切り部５５ａを有するということもできる。例えば、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。より具体的には、仕切り部材５５を容器部分５０ａと蓋部分５０ｂの少なくともいずれか一方と一体的に形成することもできる。仕切り部材５５の仕切り部５５ａは、後述するトナー通路４８と連通路７１が形成されるように、トナー収容室４９とトナー排出室５７とを仕切っている。

【0048】

また、補給枠体５０のＺ２方向の端部（後端、後面）の近傍には駆動入力ギア（開封ギア）５９、カムギア（中間ギア）６０、スクリューギア（搬送ギア）６４からなるギア列や、ポンプ５８などが取り付けられている。カムギア６０は、駆動入力ギア５９とスクリューギア６４に直接噛み合っている。駆動入力ギア５９は、画像形成装置本体からの駆動を受ける駆動受け部としての機能を有する。駆動入力ギア５９が回転することで、カムギア６０、スクリューギア６４が回転する。ギア列やポンプ５８などをカバーするため、その外側からはサイドカバー６２が取り付けられる。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Ｚ軸方向（着脱方向）の移動が規制されている。

【0049】

補給撹拌部材５３（以下、単に撹拌部材５３と呼ぶ）は、トナー収容室４９内に設けられ、カートリッジ１３の装着方向上流側（Ｚ１方向）から装着方向下流側（Ｚ２方向）に延びるように配置されている。

【0050】

補給搬送スクリュー５４（以下、単に搬送スクリュー５４と呼ぶ）は、装着方向上流側（Ｚ１方向）から装着方向下流側（Ｚ２方向）に延びるように配置されており、一部が仕切り部材５５の仕切り部５５ａによって覆われている。搬送スクリュー５４にはスクリューギア６４が連結される。仕切り部材５５の仕切り部５５ａが搬送スクリュー５４を覆うことで、仕切り部材５５の内部にトンネル状の空間が形成され、これがトナー通路（第１連通路）４８となっている。仕切り部材５５の仕切り部５５ａは、搬送スクリュー５４の回転軸線に直交する方向について、撹拌部材５３と搬送スクリュー５４の間に位置する。

【0051】

補給枠体５０の内部空間５１に形成される複数の領域（トナー収容室４９、トナー通路４８、トナー排出室５７）について以下で詳細に説明する。

【0052】

（トナー収容室）
トナー収容室（現像剤収容室）４９は、トナー（現像剤）を収容する空間である。トナ
ー収容室４９には、撹拌部材（開封部材）５３が配置されている。撹拌部材５３は、カートリッジ１３の長手方向（着脱方向）に平行に配置され、回転可能に補給枠体５０に支持された回転部材である。撹拌部材５３には駆動入力ギア５９が連結される。また、撹拌部材５３は、軸５３ａと、可撓性を有するシートである補給撹拌シート（撹拌部）５３ｂ（図２参照）とを有する。補給撹拌シート５３ｂの一端が軸５３ａに取り付けられ、補給撹拌シート５３ｂの他端が自由端となっている。軸５３ａが回転駆動されて補給撹拌シート５３ｂが図８（ａ）の矢印Ｈの方向に回転することで、補給撹拌シート５３ｂによってトナーが撹拌され、搬送スクリュー５４に送られる。

【0053】

（トナー通路）
トナー通路４８はトナー収容室４９とトナー排出室５７を連通する空間であり、トナーがその内部を移動する通路である。トナー通路４８は、仕切り部材５５と補給枠体５０とで形成される。トナー通路４８内には、トナー収容室内のトナーをトナー排出室５７へ搬送する搬送部材である搬送スクリュー５４が配置されている。

【0054】

搬送スクリュー５４は、回転可能に補給枠体５０に支持された可動部材である。搬送スクリュー５４の一部はトナー収容室４９に露出しており、回転することでトナー収容室４９のトナーを搬送スクリュー５４の回転軸線方向に搬送する。

【0055】

トナー通路４８は仕切り部材５５と補給枠体５０の容器部分５０ａとで形成されており、搬送スクリュー５４によるトナー搬送方向（搬送スクリュー５４の回転軸線方向）に沿って延び、トンネル形状をなす。また、仕切り部材５５の仕切り部５５ａは、搬送スクリュー５４の一部を覆っている。搬送スクリュー５４はトナー通路４８の内部に配置されている。トナー通路４８のトンネル形状は、搬送スクリュー５４の外形に対応して形成されることにより、トナー通路４８は、搬送スクリュー５４によって搬送されるトナーをすり切って一定量のトナーが搬送されるように構成されている。

【0056】

搬送スクリュー５４によって搬送されるトナーの一部は、トナー通路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、残りのトナーはトナー通路４８に入ることができず、トナー収容室４９に残される。トナー通路４８のトンネル形状の開口の大きさと搬送スクリュー５４の寸法によってトナー通路４８の内部に進入するトナーの量が決まる。そのため、搬送スクリュー５４がトナー通路４８の内部を通る構成とすることにより所望の量のトナーをトナー排出室５７に供給することが可能になる。

【0057】

搬送スクリュー５４は、カートリッジ１３の前面（前端）から後面（後端）に向かう方向（矢印Ｚ２で示される方向）にトナーを搬送する。搬送スクリュー５４の長手方向（回転軸線方向、トナーの搬送方向）は、カートリッジ１３の長手方向と同じである。画像形成装置１００の構成によって適宜、カートリッジ１３の構成は変更可能である。

【0058】

（トナー排出室）
トナー排出室（現像剤排出室）５７は、仕切り部材５５と補給枠体５０の容器部分５０ａとで形成される空間であり、搬送スクリュー５４がトナーを搬送する搬送方向において、トナー通路４８よりも下流に配置されている。

【0059】

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、搬送スクリュー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排出口５２を有する。

【0060】

排出口５２は、カートリッジ１３の底面（すなわち補給枠体５０の底面）に形成されて
いる。つまり、トナーは排出口５２からカートリッジ１３の下方に排出される。なお、排出口５２は、カートリッジ１３における、搬送スクリュー５４の搬送方向で下流側の部分に配置される。つまり、排出口５２とカートリッジ１３の後面（Ｚ２方向の端部）との間の距離は、排出口５２とカートリッジ１３の前面（Ｚ１方向の端部）との間の距離よりも短い。

【0061】

また、カートリッジ１３の後面（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、蛇腹部５８ａを備え、結合部５８ｂによってトナー排出室５７の内部と連通している。駆動入力ギア５９、カムギア６０、スクリューギア６４等からなるギア列及び駆動変換部（駆動変換機構、ポンプ駆動機構）によって蛇腹部（可動部）５８ａを伸縮させることで、蛇腹部５８ａの容積は可変に構成されている。

【0062】

ポンプ５８の伸縮に伴ってトナー排出室５７の内圧（内部の気圧）が変動し、カートリッジ１３の外部の気圧とトナー排出室５７の内部の圧力の間に差が生じる。この圧力差により排出口５２を介して吸気及び排気が行われ、この空気の流れをトナーの排出に利用することで、安定的にトナーの排出を行うことができる。

【0063】

ポンプ５８が伸びてその容積が増えると、ポンプ５８及びトナー排出室５７の内部の気圧が低下し、排出口５２からトナー排出室５７の内部に空気が入りこむ。その後、ポンプ５８が縮んでその容積が減ると、ポンプ５８及びトナー排出室５７の内部の気圧が高くなり、排出口５２を通ってトナー排出室５７の内部から外部に空気とともにトナーが排出される。この繰り返しによって、カートリッジ１３の内部から排出口５２を通って外部にトナーが断続的に排出される。

【0064】

（シール部材）
シール部材７０の構成について図１、図８（ａ）、図９を用いて説明する。図１（ａ）はカートリッジ（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ）の上面図であり、図１（ｂ）はカートリッジ（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ）のＡ－Ａ断面斜視図である。また、図８（ａ）はシール部材剥離前のカートリッジ（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ）のＡ－Ａ断面図であり、図９はシール部材の溶着形状の詳細図である。

【0065】

シール部材７０は、排出口５２を覆うように、補給枠体５０の容器部分５０ａに取り付けられている。撹拌部材５３が移動することで、シール部材７０が移動されて、シール部材７０が排出口５２の周りから剥離され、排出口５２が開封される。シール部材７０はポリエステルと低密度ポリエチレン、ポリエチレン系シーラントをラミネートしたものを使用している。シール部材７０の材料は同様の特性を有する他の材料でもよい。シール部材７０の一端は排出口５２の周りに剥離可能な強度で熱溶着され、排出口５２を開封可能に封止している。シール部材７０の他端は、回転駆動される回転部材である撹拌部材５３の軸５３ａに固定される。シール部材７０は、トナー収容室４９とトナー排出室５７とを連通する連通路（第２連通路）７１を通って設けられる。連通路７１は、トナー通路４８とは異なる位置に設けられている。撹拌部材５３によって、前記シール部材７０が排出口５２の周りから剥離され、シール部材７０の一端がトナー排出室５７から連通路７１を通ってトナー収容室４９に移動される。なお、本実施形態においては、撹拌部材５３は回転移動することでシール部材７０を移動させるが、撹拌部材５３が平行移動することでシール部材７０を移動させてもよい。

【0066】

シール部材７０の一端は、排出口５２の周りに剥離可能に溶着される。熱溶着部７２は、シール部材７０の一端が排出口５２の周りに溶着される溶着部である。熱溶着部７２は、シール部材７０の他端に向かう方向に凸の形状を有する。図９のように熱溶着部７２の形状は正六角形であり、正六角形の最も長い対角線の１つが、シール部材７０が軸５３ａ
に巻き取られる際にシール部材７０が引っ張られる方向（ここでは左右方向、Ｘ軸方向）と平行となるように形成されている。これにより、シール部材７０は、熱溶着部７２の正六角形の頂点のうち、シール部材７０が引っ張られる方向においてシール部材７０の他端に最も近い位置にある頂点から剥離し始めるため、剥離し始める箇所の溶着面積が小さく、剥離しやすい。なお、熱溶着部７２の形状は、シール部材７０が引っ張られる方向（シール部材７０が軸５３ａに巻き取られる方向）に凸の形状など、剥離しやすい形状であれば三角形や円形などでもよい。シール部材７０は補給枠体５０と仕切り部材５５の間に形成された連通路７１を通り、他端は撹拌部材５３の軸５３ａに熱溶着で取り付けられている。シール部材７０の取り付け方法は、熱溶着と同等の特性を有する他の手段を用いてもよい。また、排出口５２の付近でシール部材７０を折り返し、熱溶着部７２のうち、他端から最も遠い側から剥離されるように構成してもよい。また、シール部材７０は軸５３ａに対して、接着、両面テープ、穴と突起の係合、などの手段によって取り付けることができる。

【0067】

本実施形態において、補給枠体５０の容器部分５０ａは底面から突出する突出部を有し、仕切り部材５５は突出部に対向する対向部を有し、連通路７１は突出部と対向部の間に形成された隙間である。詳細には、図１（ｂ）に示すように、容器部分５０ａの底面は、トナー排出室５７における底面５０１と、トナー収容室４９における底面５０２と、を有し、それらの境界部分に、底面５０２から内部空間５１に向かう平面状の突出部５０３が設けられている。仕切り部材５５は、この突出部５０３にトナー収容室４９の側から対向する対向部５５１及び５５２と、底面５０２にトナー収容室４９の側から対向する対向部５５０と、を有する。突出部５０３と対向部５５１及び５５２との間、並びに、底面５０２と対向部５５０との間には、微小隙間が形成されている。この微小隙間が連通路７１を構成する。また、連通路７１は屈曲部を含んでいる。これにより、トナー収容室４９から連通路７１を通って、トナー排出室５７にトナーが入り込むことを抑制することができる。本実施形態においては、連通路７１は第１屈曲部と第２屈曲部を含んでおり、第１屈曲部と第2屈曲部はシール部材７０の移動方向について、互いに離れた位置に配置されてい
る。

【0068】

なお、ここでは補給枠体５０の一部である突出部５０３と、仕切り部材５５の一部である対向部５５０～５５２と、の間の隙間によって連通路７１が形成されると説明した。しかしながらこの説明は、トナーを収容する収容室とトナーを排出する排出室とを仕切る部材に連通路が設けられている、という構成を本実施形態に適用した場合の一例を説明するものである。例えば仕切り部材５５が補給枠体５０と一体形成されてもよいし、突出部５０３や対向部５５０～５５２が仕切り部材５５や補給枠体５０と別体形成されてもよい。

【0069】

連通路７１は、トナー収容室４９の底面５０２近傍のトナー収容室側端部７１ｂ（Ｘ２方向の端部）から、突出部５０３に沿って上方向（Ｙ１方向）に延びる。そして、突出部５０３の上端部（Ｙ１方向の端部）近傍のトナー排出室側端部７１ａの位置でトナー排出室５７に開口する。このため、連通路７１がトナー排出室５７に開口するＹ方向の位置は、トナー排出室５７の排出口５２が設けられた底面５０１より高い位置（鉛直方向で上側の位置）である。本実施形態では、トナー排出室５７の底面５０１がトナー収容室４９の底面５０２よりＹ方向位置が低い例を示している。もし、トナー排出室５７の底面５０１がトナー収容室４９の底面５０２より方向位置が高い場合でも、そのトナー排出室５７の底面５０１より高い位置において連通路７１が開口する。また、本実施例ではＹ方向が鉛直方向と平行の場合を例に説明している。しかしながら、そうでない場合でも、連通路７１は、トナー排出室５７の排出口５２が設けられている内壁面に対し垂直の方向に排出口５２から離れた位置においてトナー排出室５７に開口する構成とすればよい。これにより、トナー排出室５７から連通路７１を通って、トナー収容室４９にトナーが出ていくことを抑制することができる。さらに、連通路７１がトナー排出室５７に連通する位置（トナ
ー収容室側端部７１ｂの位置）は、連通路７１がトナー収容室４９に接続される位置（トナー排出室側端部７１ａの位置）の上方に位置する。これにより、トナー収容室４９から連通路７１を通って、トナー排出室５７にトナーが入り込むことを抑制することができる。

【0070】

シール部材７０はこの連通路７１を通って、トナー収容室４９内からトナー排出室５７内に延びるように設けられる。シール部材７０は、連通路７１の屈曲部（第１屈曲部と第２屈曲部）で折り曲げられる。トナー収容室４９内に位置するシール部材７０の端部は軸５３ａに接続され、トナー排出室５７内に位置するシール部材７０の端部はトナー排出室５７の底面５０１に設けられた排出口５２の周りに接続される。

【0071】

（シール部材の剥離動作）
次に図８を用いて、シール部材７０の剥離動作について説明する。図８（ａ）は画像形成装置１００に装着される前（未使用状態）のトナーカートリッジ１３の状態を示しており、排出口５２はシール部材７０で封止されている。この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、初期シーケンスが実行される。ここで初期シーケンスとは、排出口５２からシール部材７０を剥離するためのシーケンスである。初期シーケンスでは、駆動入力ギア５９、カムギア６０、スクリューギア６４からなるギア列を、正回転の駆動方向とは逆方向に回転駆動する。正回転の駆動方向とは、トナー排出室５７からトナーを排出するための駆動方向、すなわち軸５３ａを矢印Ｈの方向に回転させる方向である。一方、ギア列を正回転の駆動方向と逆方向（以下、逆回転という）に回転駆動した場合、軸５３ａは矢印Ｋの方向に回転する。

【0072】

ここで、本実施形態では、回転部材としての撹拌部材５３と搬送部材としての搬送スクリュー５４は、ギア列を介して、共通の駆動源により連動して駆動される。本実施形態では、駆動入力ギア（駆動受け部）５９が画像形成装置本体から駆動を受けることにより、撹拌部材５３と搬送スクリュー５４の両方が駆動される。また、駆動入力ギア５９が画像形成装置本体から駆動を受けることにより、ポンプ５８も駆動される。正回転の駆動は、搬送スクリュー５４がトナーをトナー収容室４９からトナー排出室５７へ搬送する際の駆動方向である。もし初期シーケンスにおいてギア列を正回転で駆動したとすると、初期シーケンスの実行開始時点でトナー排出室５７の内部にトナーが存在した場合、搬送スクリュー５４によってそこにさらにトナーが追加されることになる。そうすると、トナー排出室５７の内部のトナーの密度が高くなり、排出口５２からのトナー排出量が安定しない可能性がある。また、ポンプ５８によって外部にトナーを排出できなくなる可能性もある。初期シーケンスにおいてシール部材７０が回転部材としての軸５３ａに巻き取られる際にギア列を逆回転させるよう駆動することにより、トナー排出室５７にさらにトナーが追加されることがない。そのため、トナー排出室５７の内部のトナーの密度が高くなることを抑制することができる。また、ポンプ５８によって外部にトナーを排出できなくなる事態を抑制できる。

【0073】

初期シーケンスによってギア列が逆回転し始めると、図８（ｂ）に示すように、シール部材７０が他端から軸５３ａに巻き取られ始める。そうすると、シール部材７０に対しＸ２方向に引っ張る力が作用し、排出口５２の右側（Ｘ２方向）に溶着しているシール部材７０の一端が剥離し始める。さらに軸５３ａが逆回転すると、図８（ｃ）に示すように、排出口５２の周りからシール部材７０が全て剥離し、排出口５２が開封される。排出口５２の周りから剥離したシール部材７０の一端は、連通路７１を通って、トナー収容室４９の方向へ引かれ、トナー収容室４９に移動する。さらに軸５３ａが逆回転すると、図８（ｄ）に示すように、軸５３ａにシール部材７０が全て巻き取られる。これにより、シール部材７０は、トナー排出室５７には残らず、全てトナー収容室４９に移動する。トナー排出室５７にシール部材７０が残らないので、搬送スクリュー５４で搬送されたトナーを排
出口５２から安定して排出することができる。また、仕切り部材５５の仕切り部５５ａにより、シール部材７０の一部が再びトナー排出室５７に移動することが抑制される。

【0074】

ここで、剥離される前のシール部材７０が配置されている連通路７１のトナー排出室側端部７１ａは、補給枠体５０の容器部分５０ａのトナー排出室５７における底面５０１よりも上側の位置（高い位置、Ｙ１方向の位置）にある。そのため、熱溶着されているシール部材７０の端部と連通路７１のトナー排出室側端部７１ａとの間のＹ軸方向の距離が大きくなる。これにより、図８（ｂ）に示すように、排出口５２の周りに熱溶着されているシール部材７０の端部を引っ張る力の方向は、せん断方向（Ｘ２方向）から垂直方向（Ｙ１方向）に近くなる。したがって、小さい力でシール部材７０を剥離することが可能になる。

【符号の説明】

【0075】

１３：トナーカートリッジ、４９：トナー収容室、５２：排出口、５３：補給撹拌部材、５３ａ：軸、５４：補給搬送スクリュー、５５：仕切り部材、５７：トナー排出室、７０：シール部材、７１：連通路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】