JPH081531B2 - トナーカートリッジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機等に用いられる
トナーカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】乾式複写機へトナーを補給するには、通
常トナーカートリッジが用いられ、これをトナー容器に
取付けて逆さにするか、トナー容器内で反転させるかし
て、内部のトナーをトナー容器内に移し換えるようにし
ている。ところがこのようなトナーカートリッジを用い
た場合には、補給に際してトナーが外部に飛散するとい
った問題があるほか、現像ユニットにこのトナーを収容
するホッパーを設ける必要があって、装置を小型にし得
ないといった問題を有している。

【０００３】このような問題に対して、トナーカートリ
ッジを装置本体に装填し、これを回転させながら内部の
トナーを現像ユニットに供給するようにしたものも提案
されており、この種のものとしては、口部を下にして
カートリッジを回転させつつ口部に挿通したＪ字状のパ
イプからトナーを間欠的に補給するようにしたもの、
ボトルホルダをモータによって回転駆動するようにし
て、このホルダにカートリッジを装着するようにしたも
の、装着したカートリッジに対しその底部にカップリ
ングを結合して、これをモータにより回転駆動するよう
にしたもの、あるいはカートリッジの外周面２ヵ所を
コロによって支持するとともに、モータに結合した他の
１つのコロをレバーによってカートリッジの外周面に圧
接させて転動させるようにしたもの等が存在する。しか
しながら、上記のものは、カートリッジを傾けて装着
するため装置本体内に余分なスペースが必要になるこ
と、のものは、ボトルホルダとその駆動のために多く
のスペースと部品が必要になること、のものは、カー
トリッジの配設位置後方に駆動部を設けるスペースが必
要になること、さらにのものは、カートリッジの保持
とその駆動のための機構が大型化するなど、装置を小型
化する上で種々の問題を有している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、
可能な限り小さなスペース内で回転させることができる
容量の大きなトナーカートリッジを提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明はこのよ
うな課題を達成するためのトナーカートリッジとして、
トナー補給装置のトナー導入口に嵌挿可能な開口部と、
軸方向の回転によって内部のトナーを上記開口部に向け
て送り出す手段とを備えた筒状のカートリッジの開口部
近傍外周に、装置本体側の駆動歯車と噛合う歯車を設け
るようにしたものである。

【０００６】

【実施例】そこで、以下に本発明の詳細を図示した実施
例に基づいて説明する。図１は、本発明の特徴部分をな
すトナーカートリッジとトナー補給ユニットについて示
したものであり、はじめに上記したトナー補給ユニット
について説明すると、図２において、内部の現像ローラ
２１、羽根車２２等を備えた現像ユニット２は、複写機
本体１の上部に取付けられており、この現像ユニット２
の外殻をなすケーシング２３の上部には、内部にトナー
攪拌用のアジテータ３２を備えたトナー容器３が延設さ
れていて、現像ユニット２とこのトナー容器３の連通口
３３には、図示しないトナー濃度センサーの出力信号に
より回動するトナー補給ローラ３４が軸設されている。

【０００７】ところで、図１に示したトナー補給ユニッ
ト４は、上記したトナー容器３の一端に取付けられ、後
述するトナーカートリッジ６を保持してこれをトナー補
給ローラ３４と同期させつつ回動し、その内部に収納し
たトナーを順次トナー容器３の一端から供給するよう構
成されている。

【０００８】つぎにこの詳細を説明すると、図中符号４
１は、トナー容器３の操作側に向いた側板３９から突設
した筒体で、この中心にはトナー容器３内から伸びたア
ジテータ３２の軸３１が貫通しており、この軸３１に
は、筒体４１の側部に穿設したトナー流入口４２から流
入したトナーをトナー容器３内に移送するためのスパイ
ラル状をなすトナー送り板４３（図３、４）が取付けら
れている。

【０００９】４４は、上記した筒体４１を覆うようにし
てその周囲に可回動的に取付けた支持筒で、この側面に
は、トナーカートリッジ６の口部を気密にかつ可回動的
に包被支承する蓋状の受け４５が一体的に取付けられ、
さらにこの奥には、筒体４１の周壁に達する開口４６が
穿設されていて、受け４５を水平位置に回動させた際、
開口４６が筒体４１の上記したトナー流入口４２と合致
するように構成されている。

【００１０】４７は、この受け４５にビス４８をもって
固定したカートリッジ保持用の腕で、第５図に示したよ
うに、この腕４７には、カートリッジ６の下面と端面を
支持する保持皿５２が、両者間に張設したバネ４８によ
って常時受け４５に向けて付勢された状態で載置されて
おり、また、この腕４７の下面にはつまみ４９が取付け
られ、このつまみ４９を回動することにより、円弧状溝
５１から腕４７の底面上に突出させたピン５０を脚５３
に係合させて、保持皿５２をバネ４８に抗して図中左方
向に動かすことができるように構成されている。

【００１１】５６は、腕４７を水平位置に回動させた
際、保持皿５２上に載置したトナーカートリッジ６の歯
車６３と噛合うピニオンで、このピニオン５６は、トナ
ー容器３の側室から突出したトナー補給ローラ軸３５の
軸端に取付けたウォームギヤ３６（図３、４）からアイ
ドラー５７を介して回転力を受けており、この回転力に
よってトナーカートリッジ６をトナー補給ローラ３４を
同期させて駆動するように構成されている。

【００１２】一方、上記した保持皿５２は、指定された
トナーを収容するカートリッジ６のみを装着し得るよう
そのカートリッジ６の周面に突設したフランジ状隆起部
６５を受け入れる係合溝５８が設けられ、またその端部
には、トナーカートリッジ６の下面中心部６４を支える
底板５４が、さらに底板５４には、複写機本体１に設け
た磁性材からなる係止部１１（図３）と吸着して保持し
たトナーカートリッジ６を水平位置に保持するための永
久磁石片５５がそれぞれ固設されている。

【００１３】他方、この保持皿５２に載置するトナーカ
ートリッジ６は、ワンウェイ容器として樹脂材により一
体的に形成されており、図１、３からも明らかなように
その円筒状をなす周面には、収容したトナーに応じて位
置を異にする１本もしくは複数本（この実施例では１
本）のフランジ状隆起部６５が設けられ、また、その内
面には、収納したトナーを口部６１に導く螺旋状のリブ
６２が、さらにその口部６１の近くには、上記したピニ
オン５６と噛合うフランジ状をした歯車６３がそれぞれ
カートリッジ６の補強部を兼ねて一体的に形成されてい
る。

【００１４】なお、図２における符号７は感光ドラム、
図３における符号１２は、カートリッジ６が水平に保持
された状態、つまりトナーの補給状態においてはカート
リッジ６の抜取りを不能となすよう複写機本体１のカー
トリッジ装着位置後端部に設けたストッパ、図４におけ
る符号３７は、図示しない駆動源から電磁クラッチを介
して回転伝達力を受けるトナー補給ローラ軸をそれぞれ
示している。

【００１５】次にこのように構成された装置の操作につ
いて説明する。はじめに筒体４１を支点として腕４７を
下方に回動し（図３の実線位置）、つまみ４９を回して
脚５３と係合するピン５０により保持皿５２を下方に押
下げると、（図３の２点鎖線位置）、トナーカートリッ
ジ６は保持皿５２から外せるような状態になる。

【００１６】したがて、この状態で空になったカートリ
ッジ６を外し、そこに指定されたトナーを収容した新し
いカートリッジ６を装着すると、カートリッジ６周面の
フランジ状隆起部６５が保持皿５２の係合溝５８に嵌合
して取付けることができるから、つぎにつまみ４９をも
との位置に戻してピン５０による押圧を解けば、保持皿
５２を介してカートリッジ６はバネ４８の付勢力により
受け４５に押上げられる。

【００１７】つぎに、この状態から腕４７を図中時計方
向に９０°回転させ、保持皿５２状の永久磁石５５を複
写機本体１の所定箇所に設けた係止片１１に吸着させて
腕４７を水平に保持すると、保持皿５２に載置されたカ
ートリッジ６の歯車６３はピニオン５６と噛合い、ま
た、この回動によって受け４５内の開口４６は、筒体４
１側面に穿ったトナー流入口４２と合致してトナー補給
が可能となる。

【００１８】現像動作が繰返されて現像ユニット２内の
トナー濃度が低下すると、図示しないトナー濃度センサ
ーの出力信号により電磁クラッチが作動してトナー補給
ローラ３４が回動を始め、これに伴って、この軸３５に
固定されたウォームギヤ３６がピニオン５６を介して保
持皿５２上に回動可能に支持されたカートリッジ６を回
動させる。上述したように、このカートリッジ６の内面
には螺旋状のリブ６２が設けられているため、この回動
により内部に収納されていたトナーは徐々に口部６１に
送り出され、受け４５内に穿たれた開口４６を経てトナ
ー流入口４２から筒体４１内に流入し、さらに、ここで
常時回転している軸３１上のトナー送り板４３によって
トナー容器３内へと送り込まれ、この動作は、現像ユニ
ット２内のトナー濃度が所定の値になってトナー補給ロ
ーラ３４が再び停止するまで続けられる。

【００１９】ところで第６図に示した実施例は、トナー
カートリッジ６と別体に構成した収納トナーの識別体８
で、カートリッジ６の外周に摩擦的に包被し得るよう形
成した筒状本体８１に、上述した保持皿５２の係合溝５
８と位置的関係を持たせて２本のフランジ状隆起部８
５、８５を歯車８３とともに一体的に形成し、これをカ
ートリッジ６の位置決めフランジ６６に当接するまで嵌
合わせて一体となしたもので、この実施例によれば、収
納するトナーの如何にかかわらずカートリッジ６を同形
に形成することができ、また、これらフランジ状隆起部
８５、８５のいずれかを除去するか併設するかの組合せ
により多種類のトナーの識別を可能にすることができ
る。

【００２０】なお、上記した実施例は、いずれもカート
リッジ６の収納容積を可及的に大きくすべくカートリッ
ジ６側にトナー識別部を突設しているが、保持皿５２側
に識別部を突設し、カートリッジ６側にはこれと対応す
る係合溝を形成するようにしてもよい。

【００２１】また、上述した実施例においては、収納し
たトナーを口部６１に向けて排出する手段としてカート
リッジ６の内周面に連続した螺旋状のリブ６２を設ける
ようにしているが、これを図７（イ）に示したような不
連続な螺旋状リブ６２ａ、または、螺旋状に列設したピ
ン状もしくは板状の凸起６２ｂ、６２ｃ（同図（ロ）
（ハ））に代えることができ、さらに、トナーの流動性
がよい場合にはこれらの案内用突起を省き、必要に応じ
てカートリッジ６の形状を図８（イ）（ロ）に見られる
ような截頭円錐状もしくは円錐状となしてトナーが流出
し易くすることもできる。

【００２２】他方、カートリッジ６の口部６１について
云えば、この部分に図９に示したような多数の扇形（同
図（イ））もしくは円形の孔６８（同図（ロ））を穿設
した内蓋６７を取付け、これによってトナー補給ユニッ
ト４へセットした直後にトナーが口部６１から崩れ出す
のを抑えるようにすることも必要である。これらの内蓋
６７は、トナーの充填後に口部６１の外端に両面テープ
をもって取付けるとよいが、図９（ハ）（ニ）に見られ
るようなブレード式のものにおいては、ブレード６９の
外径をカートリッジ６の内径より若干大きく形成し、そ
の弾性を利用してトナーの充填後に押込み固定するよう
にするとよい。また、同図（ホ）に示したように、内蓋
６７の中心に充填用の口６８ａを予め形成しておいて、
ここからトナーを充填した後にこの部分をキャップもし
くはシール等によって封止するようにしてもよい。

【００２３】最後に、トナー補給ユニット４へのカート
リッジ６のセット角度について触れると、通常の形態に
おいては上述したような水平保持が採用されるが、例え
ば新たに交換したカートリッジ６からセット当初に一定
量以上のトナーを供給してトナーエンドセンサをリセッ
トするように構成した場合には、カートリッジ６のセッ
ト角度を水平より若干下向きにした方がよいが、この場
合、ややもするとトナーの供給過多が生じ易くなってホ
ッパーがトナーにより閉塞され、補給量を不安定にした
り摩擦帯電作用の不良等を引き起こすことにもなるか
ら、使用するトナーの流動性に応じて、例えば保持皿５
２上の永久磁石５５の取付け位置等を変更するなどして
カートリッジ６の保持角度を変更可能に構成することも
また必要となる。

【００２４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、筒状
のトナーカートリッジの外周に、トナー補給装置側に設
けた駆動歯車と噛合う歯車を設けたので、装着スペース
に対してカートリッジのトナー収容量を限度まで高める
ことができると同時に、カートリッジ側の歯車を単に駆
動歯車に噛合わせるようにして、トナーカートリッジを
装置本体に装着すればすむため、構造の大巾な小型化
と、簡素化と、装着操作の容易性を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す装置の斜視図である。

【図２】同上装置と現像ユニットとの関連を示す側面図
である。

【図３】同上装置の側面図である。

【図４】同上装置の上面図である。

【図５】要部の分解斜視図である。

【図６】本発明の他の実施例を示すトナーカートリッジ
の斜視図である。

【図７】（イ）乃至（ハ）はトナーカートリッジについ
ての他の実施例を示した斜視図である。

【図８】（イ）（ロ）はカートリッジの形状についての
他の実施例を示した斜視図である。

【図９】（イ）乃至（ホ）は口部についての他の実施例
を示した斜視図である。

【符号の説明】

２ 現像ユニット ３ トナー容器 ４ トナー補給ユニット ４４ 支持筒 ４５ 受け ５２ 保持皿 ５８ 係合溝 ６ トナーカートリッジ ６２ 螺旋状のリブ ６３ 歯車 ６５ フランジ状隆起部 ８ 識別体 ８５ フランジ状隆起部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー補給装置のトナー導入口に嵌挿可
   能な開口部と、カートリッジの回転によって内部のトナ
   ーを上記開口部に向けて送り出す手段を設けた筒状のカ
   ートリッジの外周に、トナー補給装置側に設けた駆動歯
   車と噛合う歯車を設け、該トナー補給装置側に設けた上
   記駆動歯車の駆動力をカートリッジの外周に設けた上記
   歯車で受けて回転するようにしたことを特徴とするトナ
   ーカートリッジ。