JPH08137231A

JPH08137231A - トナーカートリッジ

Info

Publication number: JPH08137231A
Application number: JP6295812A
Authority: JP
Inventors: Nobutaka Noda; 信隆野田; Takamasa Fuse; 隆正布施
Original assignee: Katsuragawa Electric Co Ltd
Current assignee: Katsuragawa Electric Co Ltd
Priority date: 1994-11-05
Filing date: 1994-11-05
Publication date: 1996-05-31

Abstract

(57)【要約】【目的】筒体内にスクリュウを設け、筒体内に収容さ
れたトナーを現像装置内部に供給するトナーカートリッ
ジにおいて、トナーカートリッジ内のトナーが消費され
尽くすまでほぼ一定の供給速度を保ち、且つ最後まで現
像装置内に供給可能なトナーカートリッジを提供する。【構成】トナーを収容する筒体と、その内部に筒体の
軸線方向に向かって螺旋状に延びる幅広の帯体を有して
トナーをほぼ一定の供給速度で搬送するスクリュウと、
帯体を支持する支持部材と、支持部材とスクリュウとを
回転させる回転軸とを含み、スクリュウと支持部材と回
転軸とが合成樹脂等により一体成形されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンター等
の画像形成装置に使用されるトナーカートリッジに関
し、特には、トナーカートリッジ内に収容された補給用
のトナーを現像装置内に定量的に補給することが可能な
トナカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置において、現像剤として粉
体トナーを使用して転写材上に複写画像を形成する装置
が知られる。かかる装置内には像担持体上に形成された
原稿画像の潜像をトナー像として可視像化する現像装置
が配置されており、現像装置の内部には上記したトナー
が収容されている。このトナーは複写画像を形成する毎
に消費され、消費されたトナーに相当する量のトナーを
画像形成装置外部から補給しなければならない。トナー
の補給については、現像装置内にトナー補給部を設け、
トナーが収容されたトナーボトルから手作業によって適
量のトナーをトナー補給部内に振り注いで補給する方
法、或いはトナーを収容した補給用トナー容器を現像装
置にセットしてワンタッチでトナー補給部内に一括して
トナーを補給する方法等が知られる。

【０００３】一般に現像装置の内部には、トナーを均一
に帯電させる目的で攪拌装置が設けられている。上記し
たトナー補給の方法においては、トナー容器内のすべて
のトナーが一時にトナー補給部内部に供給される。この
ため、トナー補給部内のトナーを攪拌装置に定量的に補
給する装置が必要となり、現像装置が大型化してしまう
ことは避けられず、更には装置本体からの現像装置の着
脱作業やメンテナンス作業が煩雑となってしまう。

【０００４】上記した問題を解決するため、現像装置内
にトナー補給部を設ける代わりに、トナーが収容された
カートリッジを現像装置近傍に配置させ、カートリッジ
内部のトナーをカートリッジ内の供給手段により定量的
に現像装置内に補給する方法が知られる。図４はその一
例を示すが、図に示すように、筒体２６とその両端を塞
ぐ蓋２７、２８とを含む円筒形状のトナーカートリッジ
６の内部には金属性の丸細棒によって螺旋状に形成され
たコイルスプリング状のスクリュウ２９がトナーカート
リッジ６の内周面３２に沿って設けられている。スクリ
ュウ２９は外部からの駆動手段にギア３０を介して連結
されており、トナーカートリッジ６内部に収容されたト
ナーを一方の端部の下面に形成された供給口１１に向か
って押し出すように回転する。即ち、現像装置内のトナ
ーが消費されたという信号に基づいて駆動手段が動作し
てスクリュウ２９を適宜に回転させ、トナーカートリッ
ジ６内に収容されたトナーをほぼ定量的に必要量だけ現
像装置内へ供給している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した構成のトナー
カートリッジは、次に示す欠点を有する。即ち、トナー
カートリッジ内にトナーが十分に収容されている場合に
は、スクリュウを回転させることによってトナーカート
リッジの供給口方向にトナーを押し出して現像装置内に
供給することができるが、トナーカートリッジ内部のト
ナーが少量となった場合においては、スクリュウが回転
しているにもかかわらず、トナーがスクリュウを乗り越
えてしまい、供給口方向に搬送されずらくなる。このた
め、現像装置へのトナーの供給速度が落ち、現像装置へ
のトナーの供給量が画像形成によって消費されるトナー
量に追いつかなくなり、まだカートリッジ内にトナーが
残存しているにもかかわらずトナー残量なしの信号が発
せられ、画像形成装置本体が使用不能となる。

【０００６】本発明は、上記した問題点に鑑みてなされ
たものであり、トナーカートリッジに使用されるスクリ
ュウを簡単な構成で且つ安価に改良することにあり、ト
ナーカートリッジ内に収容されているトナーの残量に係
わらず、最後まで現像装置にトナーを安定供給すること
が可能なトナーカートリッジを提供することを課題とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、筒体内に収容されたトナーを現像装置内
部に供給するスクリュウを筒体内に有するトナーカート
リッジにおいて、前記スクリュウは、筒体の軸線方向に
向かって螺旋状に延びる幅広の帯体と、前記帯体を支持
する支持部材と、前記支持部材とスクリュウとを回転さ
せる回転軸とを有することを特徴とする。

【０００８】また、前記筒体は円筒形状をしており、そ
の一端側には前記回転軸に連結して前記スクリュウを回
転させる回転手段と、他端側にはトナーカートリッジと
現像装置とを連通する供給口とを含み、前記スクリュウ
の帯体は、該スクリュウの自重により前記筒体の内周下
面に接触するように回転して前記筒体内のトナーを前記
供給口へと搬送することを特徴とし、前記帯体と支持部
材と回転軸とが合成樹脂で一体成形されていることを特
徴とする。

【０００９】

【作用】このような構成において、トナーが収容された
トナーカートリッジを画像形成装置本体に取り付ける。
このときトナーカートリッジの供給口と現像装置のトナ
ー補給口とを連通させ、また、装置本体の駆動源とスク
リュウの先端部に設けたギアとを連結させる。画像形成
によって現像装置内のトナーは消費され、現像装置から
トナー供給信号が出力される。この信号に基づいて、装
置本体の駆動手段が作動し、トナーカートリッジ内の前
記した幅広の帯体がトナーカートリッジ筒体の内周下面
に接触しながら回転する。スクリュウは、その帯体の面
によってトナーを搬送するように作用し、トナーカート
リッジ内のトナーの残りが少量となってもトナーを定量
的に現像装置内に安定供給し、トナーカートリッジ内に
トナーが完全になくなるまで供給する。

【００１０】

【実施例】本発明の好適な実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明によるトナーカートリッジを画像形
成装置内にセットした状態を示す側断面図である。画像
形成装置は、大別して画像形成部１と、転写材の搬送案
内手段２と、定着装置３とから構成される。

【００１１】周知のように画像形成部１として、感光ド
ラム１２を中心に、感光ドラム１２表面を一様に帯電さ
せるコロナ帯電器１３、スキャナー等によって読み込ま
れた原稿像を投射して感光ドラム１２上に潜像を形成さ
せる光学投影装置１４、この潜像を現像する現像装置
４、ロール紙（またはカット紙）を装填した給紙部１５
から送られる転写材に可視像化されたトナー像を転写す
る転写コロナ放電器１６、感光体ドラム１２から転写材
を分離するＡＣ分離コロナ放電器１７、感光ドラム１２
表面上に転写後の残留したトナーを除去するクリーニン
グ装置７、感光ドラム１２表面の表面電位を均一に除電
するためのイレーサランプ１８とを有し、これらが順次
に感光ドラム１２に作用するように配置されている。

【００１２】クリーニング装置７の一端には、クリーニ
ングブレード等により回収された廃棄トナーを装置外部
へと案内するトナー案内筒８が設けられ、案内筒８の先
端は廃棄トナー容器９に設けた排出口１０に接続されて
いる。

【００１３】また、分離コロナ放電器１７の近傍と定着
装置３との間には分離コロナ放電器１７によって感光ド
ラム１２から分離された転写材を定着装置３に搬送案内
するための搬送案内手段２としての搬送ベルト１９およ
びガイド板２０が配置されている。ガイド板２０の先端
部にはトナー像を転写材上に永久画像として定着する定
着装置３が配置されている。

【００１４】現像装置４のトナー供給口５にはトナーカ
ートリッジ６に設けた供給口１１が、供給時にトナーを
装置内に飛散させないようにガイド部材２１で覆い、且
つスポンジ２２等によって口周辺を押圧して接続されて
いる。図２に示すようにトナーカートリッジ６は、円筒
または略円筒状の筒体２６とその端部を塞ぐ蓋２７とを
有しており、補給用トナーを収納させて接着材またはシ
ール部材等により密閉されている。筒体２６の内部には
画像形成によって消費されるトナーを継続的または周期
的に現像装置４内に安定供給するスクリュウ４０が挿入
されている。スクリュウ４０は、筒体トナーカートリッ
ジ６の内周面３２を沿うように筒体２６の軸線方向に向
かって螺旋状に延び、ほぼ半径方向に向かって幅広とな
るように設けられた帯体を有する。後述するが、スクリ
ュウ４０は更に帯体３５の内側部を支持する支持部材２
３と、支持部材２３に回転させる回転軸２４とを含んで
いる。回転軸２４は帯体３５の螺旋のほぼ中心に位置し
て延在する。尚、好ましくは、帯体３５と支持部材２３
と回転軸２４とは合成樹脂により一体成形されている。

【００１５】回転手段として、回転軸２４の一端を蓋２
７のほぼ中心部からパッキン３１を介して外部に突出さ
せ、先端にギア３０を固定する。ギア３０は外部からの
駆動を受けてスクリュウ４０を回転させて筒体２６の先
端部に設けた供給口１１から必要に応じたトナーを現像
装置４に供給する。また、上記したようにスクリュウ４
０の回転軸を蓋２７側で片持ちとしたことによりスクリ
ュウ４０の回転時においては、スクリュウ４０の自重に
よりギア３０側を支点として筒体２６の内周面３２の下
方部に接触して回転する。

【００１６】蓋２７には、筒体２６内にトナーを収容す
るための充填用の開口３３が二カ所設けられている。開
口３３は、例えば円形形状をしており、一方の開口３３
からトナーを補充し、他方の開口３３は空気穴の役割を
している。筒体２６内にトナーが収容された後には合成
樹脂等で形成されているキャップ３４により開口３３を
密閉する。また、トナーカートリッジ６の梱包時には供
給口１１はシール部材等によって塞がれ、トナーの漏洩
を防止している。

【００１７】筒体２６および蓋２７は、プラスチックや
金属材料を用いて形成され、好ましくは円筒形状の紙管
により形成される。継ぎ目や合わせ目はシール部材また
は接着剤等によって固着されている。また、供給口１１
はシール部材によって仮シールされ、保管時におけるト
ナーの漏洩を防止しており、装置への装填時に該シール
部材を剥がしてカートリッジが使用される。

【００１８】図２にスクリュウ４０の側面図を示し、ま
た、図３にその正面図を示す。前述したように、スクリ
ュウ４０は幅広の帯体３５を有し、帯体３５は回転軸２
４を中心に螺旋状に形成されている。帯体３５は例えば
５〜１５ｍｍの幅を有している。帯体３５の内側縁３６
には複数の支持部材２３が、例えば９０度もしくは１８
０度の角度毎にスクリュウ４０の中心部に向かって設け
られており、支持部材のそれぞれの先端は回転軸２４に
一体に連接または固定されている。かかる帯体３５、支
持部材２３および回転軸２４は、それらの間に適度な空
間５０を形成してトナーの逃げ部を形成している。これ
によりトナーの搬送量は帯体３５および支持部材２３の
幅、ピッチならびにスクリュウ４０の回転速度により決
定される。また帯体３５の外側縁３７はトナーカートリ
ッジの内周面に接触して回転するため滑らかに仕上げら
れている。帯体３５は、トナーカートリッジ６内のトナ
ー量が少なくなってもトナーを開口１１へ搬送する十分
な幅とする。尚、帯体３５および支持部材２３の面は、
トナーの搬送方向および搬送量を考慮してその向きまた
は傾斜度が決定される。

【００１９】上記した構成によるトナーカートリッジ６
の動作を説明する。トナーカートリッジ６の供給口１１
を上方に向けてガイド部材２１の内側へ挿入させ、案内
・固定手段であるガイド２５（図１）により装置本体に
装着する。このときギア３０は装置本体の駆動源に連結
される。トナーカートリッジ６の装着後、トナーカート
リッジ６を軸方向に半回転させる。このときガイド部材
２５はトナーカートリッジ６の供給口１１を塞ぐように
その外周面に密着しており、トナーカートリッジ６内の
トナーを装置内に漏洩させずに半回転させて供給口１１
を現像装置４の補給口に向けることができる。また、供
給口１１が現像装置４の補給口５に対向するときにはス
ポンジ２２がそれらの間の間隙を埋めるように密着して
配置されているためトナーの供給時においてもトナーの
漏洩を防止する。

【００２０】画像形成に伴うトナーの消費は現像装置４
内に設けられた不図示トナーセンサによって検知され、
装置本体側の駆動源によってトナーカートリッジ６内の
スクリュウ４０を回転させて必要量の即ち不足した量の
トナーを現像装置４内に供給する。

【００２１】即ち、現像装置４内のトナー量が減少する
ことによりトナー検知装置が検知して上記した駆動源を
作動させる。駆動源に連結したギア３０に動力が伝達さ
れ、回転軸２４を回転させてスクリュウ４０を回転させ
る。スクリュウ４０の帯体３５の外側縁３７はスクリュ
ウ４０の自重により筒体２６の内周面３２の下方部と接
触しながら回転するため、トナーを確実に供給口１１へ
と搬送させる。また、スクリュウ４０の帯体３５が幅広
で形成されているため、コイルスプリング形状のスクリ
ュウに比較して、期待した量のトナーを安定して現像装
置内に供給することができる。

【００２２】スクリュウ４０の半径方向の大きさとし
て、筒体２６の内周面より若干小さい外周を有するスク
リュウ４０が好適に使用されるが、筒体２６の内周面の
下方に接触して回転する構成であれば更に小さい径であ
っても良く、スクリュウ４０の大きさによりトナーの定
量的な供給には影響されない。また、蓋２７の中心部に
回転軸２４を配置する必要はなく、スクリュウ４０の径
の大きさによって適宜に位置が決定される。

【００２３】

【発明の効果】幅広の帯体を有するスクリュウを使用す
ることにより、また、スクリュウの帯体と筒体の内周面
とを接触させてスクリュウを回転させることにより、ト
ナーカートリッジ内のトナーの残量に影響されずに常に
ほぼ一定の供給速度を保ち、更にはトナーカートリッジ
内のトナーが完全に消費され尽くすまで現像装置内へ供
給することができる。また、帯体と支持部材と回転軸と
を合成樹脂で一体成形することにより、経済性に優れて
強度のあるスクリュウを有するトナーカートリッジを提
供することができる。

【００２４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による実施例を示す側断面図。

【図２】本発明によるトナーカートリッジを示す側断
面図。

【図３】本発明によるスクリュウを示す正面図。

【図４】従来例を示す側断面図。

【符号の説明】

１画像形成部２搬送案内手段３定着装置４現像装置５トナー供給口６トナーカートリッジ７クリーニング装置８案内筒９廃棄トナー容器１０供給口１１補給口１２感光ドラム１３コロナ帯電器１４光学投影装置１５給紙部１６転写コロナ放電器１７ＡＣコロナ放電器１８イレーサランプ１９搬送ベルト２０ガイド板２１ガイド部材２２スポンジ２３支持部材２４回転軸２５ガイド２６筒体２７、２８蓋２９スクリュウ３０ギア３１パッキン３２内周面３３開口３４キャップ３５帯体３６内側縁３７外側縁４０スクリュウ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒体内に収容されたトナーを現像装置内
部に供給するスクリュウを筒体内に有するトナーカート
リッジにおいて、前記スクリュウは、筒体の軸線方向に
向かって螺旋状に延びる幅広の帯体と、前記帯体を支持
する支持部材と、前記支持部材とスクリュウとを回転さ
せる回転軸とを有することを特徴とするトナーカートリ
ッジ。
【請求項２】前記筒体は円筒形状をしており、その一
端側には前記回転軸に連結して前記スクリュウを回転さ
せる回転手段と、他端側にはトナーカートリッジと現像
装置とを連通する供給口とを含み、前記スクリュウの帯
体は、該スクリュウの自重により前記筒体の内周下面に
接触するように回転して前記筒体内のトナーを前記供給
口へと搬送することを特徴とする請求項１記載のトナー
カートリッジ。
【請求項３】前記帯体と支持部材と回転軸とが合成樹
脂で一体成形されていることを特徴とする請求項１また
は２記載のトナーカートリッジ。