JPH1055103A5 - - Google Patents

Description

【書類名】 明細書
【発明の名称】 トナー充填カートリッジ及び現像装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】 着脱可能なトナーボックスが装着された現像装置であって、
外壁にトナー導入口と前記トナーボックスが装着されるトナーボックス支持部とが形成された現像ケースと、
前記現像ケースの前記トナー導入口に対向する側に設けられる現像スリーブと、
前記トナーボックス支持部に接して前記トナー導入口を開閉可能であり且つ前記現像ケースと連結される移動可能なケース遮へい部材と、
前記現像ケースの前記トナーボックス支持部に設けられた現像リブと、
を備え、
前記トナーボックスは、
トナーを収容し、トナー排出口を有するトナー収容本体と、
前記トナー収容本体に対して回転可能に構成され、前記トナー収容本体の回転に応じて前記トナー排出口を開閉するトナーボックス遮へい部材と、
前記トナーボックス遮へい部材の各側部に隣接して形成され、それぞれが前記トナー収容本体の回転に応じて前記ケース遮へい部材と係合または分離するように構成された一対の突起部と、
前記トナー収容本体の回転に応じて前記現像リブと係合し、付勢またはカム作用により、前記トナーボックスが前記トナー収容本体の前記トナー導入口に移動するように構成された第１トナーボックスリブと、を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】 前記トナーボックス遮へい部材は、前記トナー収容本体を覆ってはめ合わされる二部式組立品であることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】 前記トナーボックス遮へい部材は、前記トナーボックスの回転軸方向に形成された長手リブを備え、該長手リブは、前記トナーボックス支持部の一部として形成された溝内に配置可能であり、前記トナーボックス遮へい部材及び現像ケース間の相対回転を防止することを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】 前記トナーボックス遮へい部材は、前記一対の突起部と摺動可能に係合する側面を備えていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項５】 前記トナー収容本体は、円筒形状であり、
前記現像リブは、アーチ形であり、
前記第１トナーボックスリブは、前記トナー収容本体の周囲面を少なくとも部分的に取り巻くように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項６】 前記現像ケースの前記トナーボックス支持部に設けられたアーチ形突起部と、前記トナー収容本体には、更に、前記回転軸方向において前記第１トナーボックスリブに対して前記トナー排出口の反対側に配置された第２トナーボックスリブを備え、
該第２トナーボックスリブは、前記アーチ形突起部と回転及び摺動可能に係合することを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【請求項７】 前記第１トナーボックスリブ及び前記第２トナーボックスリブのうち少なくとも一方が、前記トナー収容本体を前記現像装置と干渉することなく所定の位置へ摺動させる空間を有するＣ字形状とされていることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
【請求項８】 前記トナー収容本体は、該トナー収容本体を回転操作することが可能なキャップにより密閉可能な開放端部を有し、前記第１トナーボックスリブは、前記第２トナーボックスリブより前記キャップに近い位置に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
【請求項９】 前記トナー収容本体は、その回転時に前記トナーボックス遮へい部材を支持する支持リブを少なくとも一つ有することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項１０】 前記少なくとも一つの支持リブは、中央リブと、該中央リブの両側で前記トナーボックス遮へい部材の各端部を支持する横リブとを含み、前記トナーボックス遮へい部材は前記トナー収容本体の周面から離れて配置されていることを特徴とする請求項９に記載の現像装置。
【請求項１１】 前記トナー収容本体は、トナー充填口によって分離された第一及び第二トナーレベル検知部を備え、前記中央リブの位置は前記トナー充填口と一致することを特徴とする請求項９に記載の現像装置。
【請求項１２】 前記トナー充填口は、Ｖ字状部材からなることを特徴とする請求項１１に記載の現像装置。
【請求項１３】 前記トナー排出口は、前記遮へい部材から余分なトナーを拭き取るトナー吸収部材により取り囲まれており、前記中央リブは、前記トナー吸収部材より前記トナーボックスからの高さが低いことを特徴とする請求項１２に記載の現像装置。
【請求項１４】 取り外し可能なトナーボックスを取り付けるイメージ形成装置の現像装置であって、
トナー導入口と、それを選択的に開閉するように配置可能なケース遮へい部材と、トナーボックス支持部とを備えた現像ケースと、
前記現像ケースの前記トナー導入口とは反対側に設けられた現像スリーブと、
前記現像ケースの前記トナーボックス支持部に設けられた現像リブと、
前記現像ケースに形成されたトナーボックス支持部にて回転可能且つ着脱可能であり、取り付け時に前記トナー導入口に対向する位置にトナー排出口が形成され、前記ケース遮へい部材と係合してそれを移動させることにより前記トナー導入口を開閉させる少なくとも一つの突起部が設けられるトナーボックスと、を備え、
前記トナーボックスには、該トナーボックスの回転に応じて前記現像リブと係合し、付勢またはカム作用により、該トナーボックスが前記トナー導入口に近づくように移動させるように構成されたトナーボックスリブが設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項１５】 前記トナーボックスには、前記トナーボックスの回転時に該トナーボックスのトナー排出口を開閉するトナーボックス遮へい部材を更に備え、前期突起部の少なくとも一つが該トナーボックス遮へい部材に隣接して形成されていることを特徴とする請求項１４に記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、着脱可能なトナーボックスが装着された現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のレーザ・プリンタ、コピー機、ファクシミリ等では、現像剤及び／又はトナーをその中に収容するトナーボックスが使用されている。このトナーボックスは現像ケースに取り外し可能に設けられ、現像剤をトナーボックスから現像ケースに供給するものである。
【０００３】該トナーボックスにはトナー排出口が、該現像ケースにはトナー導入口が形成されている。これらトナー排出口及び導入口は、トナーがトナーボックスから現像ケースに移される時には互いに位置合わせされる。更に、トナー排出口を塞ぐための蓋部材と、トナー導入口を塞ぐための蓋部材とを設けることが知られている。それら二つの蓋部材が互いに位置合わせされて引き抜かれると、該トナー排出口及びトナー導入口が互いに通じ合う。
【０００４】しかしながら、上記の構造では、該二つの蓋部材はトナーボックス及び現像ケースの各本体から突出する方向に直線的に引っ張られるため、該蓋部材はトナーボックス及び現像ケースからそれぞれ横方向に突き出てしまい、かさばることになる。また、トナーが蓋部材の内面に付着したり、突出した蓋部材が現像装置の周辺機器を汚してしまうこともある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的とするところは、上記課題を解決し、トナーボックスのトナー排出口を閉じる開閉部材をコンパクトにし、またトナーボックス開閉部材及び現像ケース開閉或は遮へい部材を開閉する動作中にもトナーによる汚れのない現像装置を提供することにある。
【０００６】
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】前記目的を達成するため、本発明に係る着脱可能なトナーボックスが装着された現像装置は、外壁にトナー導入口と前記トナーボックスが装着されるトナーボックス支持部とが形成された現像ケースと、前記現像ケースの前記トナー導入口に対向する側に設けられる現像スリーブと、前記トナーボックス支持部に接して前記トナー導入口を開閉可能であり且つ前記現像ケースと連結される移動可能なケース遮へい部材と、前記現像ケースの前記トナーボックス支持部に設けられた現像リブとを備え、前記トナーボックスは、トナーを収容し、トナー排出口を有するトナー収容本体と、前記トナー収容本体に対して回転可能に構成され、前記トナー収容本体の回転に応じて前記トナー排出口を開閉するトナーボックス遮へい部材と、前記トナーボックス遮へい部材の各側部に隣接して形成され、それぞれが前記トナー収容本体の回転に応じて前記ケース遮へい部材と係合または分離するように構成された一対の突起部と、前記トナー収容本体の回転に応じて前記現像リブと係合し、付勢またはカム作用により、前記トナーボックスが前記トナー収容本体の前記トナー導入口に移動するように構成された第１トナーボックスリブとを備えたことを特徴とする。
【０００８】
【０００９】
【００１０】本発明の他の態様によれば、イメージ形成用現像装置は、トナー導入口と、それを選択的に開閉するように配置可能なケース遮へい部材と、トナーボックス支持部とを備えた現像ケースと、前記現像ケースの前記トナー導入口とは反対側に設けられた現像スリーブと、前記現像ケースの前記トナーボックス支持部に設けられた現像リブと、前記現像ケースに形成されたトナーボックス支持部にて回転可能且つ着脱可能であり、取り付け時に前記トナー導入口に対向する位置にトナー排出口が形成され、前記ケース遮へい部材と係合してそれを移動させることにより前記トナー導入口を開閉させる少なくとも一つの突起部が設けられるトナーボックスと、を備え、前記トナーボックスには、該トナーボックスの回転に応じて前記現像リブと係合し、付勢またはカム作用により、該トナーボックスが前記トナー導入口に近づくように移動させるように構成されたトナーボックスリブが設けられていることを特徴とする。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態に従う現像装置を説明する。図１及び２にプリンタ１などのイメージ記録装置が開放状態で図示されている。図３には動作中の該プリンタ１が図示されている。これら図１乃至図３は本発明に係る構成の現像装置１０を示している。
【００１４】該プリンタ１は、本体フレーム２と、該本体フレーム２の一方の上方側から着脱可能に設けられた用紙カセット３とを備え、該用紙カセット３はプレート３１を有し、用紙供給ローラ４（図３）側へバネＳによって付勢されている。該用紙供給ローラ４は前記用紙カセット３内に重ねて収容されている用紙を一枚ずつ搬送するためのものであり、これにより用紙はプリンタ１の用紙通路Ｐに沿って供給される。用紙供給ローラ４の下流側には、一対の用紙搬送ローラ６が設けられ、感光ユニット９へ各用紙Ｐを搬送するものである。該感光ユニット９は、感光ドラム７と転写ローラ８とからなる。
【００１５】現像装置１０は、前記感光ユニット９の近傍で、それより前記用紙カセット３に近い位置に配置されており、一方、定着ユニット１３は、前記感光ユニット９の現像装置１０とは反対側に設けられている。該現像装置１０は、前記本体フレーム２に固定された現像ケース２７と、この現像ケース２７に対して着脱可能に設けられたトナーボックス２００と、前記感光ドラム７に当接して設けられた現像スリーブ３２とから構成される。前記定着ユニット１３は、加熱ローラ１４と加圧ローラ１２とからなる。
【００１６】前記感光ユニット９の下方には、スキャナ１７、制御基板、電源部などが配置されている。かかるスキャナ１７は、レーザ出力部と、レンズと、複数の反射鏡などから構成されている。キーボード２２は、複数の操作ボタンを備え、カバー部材２１に設けられている。帯電器２３が設けられ、前記感光ドラム７を電気的に帯電する。前記定着ユニット１３の下流側には、一対の排出ローラ２４が設けられており、また該排出ローラ２４の下流側には排出トレイ２５が備えられている。
【００１７】さらに、トナーセンサ５８が傾斜部５９に沿って設けられ、これによりトナーボックス２００のトナー量が検出される。前記傾斜部５９に対するトナーセンサ５８の位置は、トナーボックス２００内のトナーレベルが減少するに従ってトナーレベルの検知を最適に行い、トナーボックス内のトナー量を継続的にモニターして、トナーを正確に計測できるように、プリンタ１の製造の際に決定される。これにより操作者がトナーレベルをチェックして、トナーが少ない時には交換用トナーカートリッジ２００を注文することができる。この点で、トナー検知器の位置を変えることができず、一カ所に固定されているため、公差が全く考慮されておらず、またトナーレベル検知が正確に行われない従来のトナーレベル検知構造に比べて、明確な利点を有する。前記トナー検知器５８は、図３に示されるように、垂直軸に対して約３３゜の角度をもって配置されている。
【００１８】前記現像装置１０におけるトナーボックス２００を構成するブロー成型樹脂体２０２には、図２８に示すように、トナー排出口２０６（後述する）が形成されており、また、トナー排出口２０６の周囲にはトナー吸収部材２１６（後述する）が設けられている。更に、ブロー成型樹脂体２０２には、トナー排出口２０６の開閉を行うトナーボックス遮へい部材が設けられている。尚、図２８においては、トナーボックス遮へい部材は図示されていないが、その詳細な構成については後述する。
【００１９】また、図２８において、トナーボックス２００を収納するトナーボックス支持部と現像スリーブ３２が配設された現像室とを連通させるべく、現像ケース２７におけるトナーボックス支持部の右側にはトナー導入口６１２（後述する）が形成されており、また、かかるトナー導入口６１２の開閉を行うケース遮へい部材６１４が、トナーボックス支持部の湾曲面に沿って摺動可能に配置されている。トナー導入口６１２は、前記のようにケース遮へい部材６１４が上方に移動されてトナー導入口６１２を開放した際に、トナーボックス２００と現像室とを相互に連通するものである。尚、ケース遮へい部材６１４の構成、及び、その開閉作用については後述する。
【００２０】更に、トナー導入口６１２の下方にて現像ケース２７の右上端部２７ｄには、下側から上側に向かって現像室側に傾斜する傾斜面２７ｅが形成されており、また、トナー導入口６１２の下側でトナーボックス支持部の湾曲面には、スポンジからなるシール部材７００が付着されている。ここに、シール部材７００の上部は、図２８に示すように、前記右上端部２７ｄの傾斜面２７ｅと略平行な傾斜面７００ａが形成されている。尚、トナー導入口６１２の上方側でトナーボックス支持部の湾曲面にも、シール部材７００が付着されている。
【００２１】前記のように、現像ケース２７の右上端部２７ｄに傾斜面２７ｅを形成するとともに、トナー導入口６１２の下側にてトナーボックス支持部の湾曲面に付着されたシール部材７００に傾斜面２７ｅと略平行な傾斜面７００ａを形成することに基づき、ケース遮へい部材６１４を閉じる際にその下端部が、シール部材７００に対して直接突き当たることなく、シール部材７００の傾斜面７００ａを介してスムーズに下方に案内されるので、ケース遮へい部材６１４の開閉動作に起因してシール部材７００が剥がれてしまうことを確実に防止することができる。
【００２２】図４には、現像装置１０から外された状態のトナーボックス２００が示されている。該トナーボックス２００は、ブロー成型された樹脂体２０２からなり、かかる樹脂体２０２には、以下により詳細に説明される複数の一体成型突起部が形成されている。該ブロー成型樹脂体２０２は、可撓性に富み、トナーと反応することなく、またトナーボックス２００の内面へのトナーの付着を促進することのない樹脂を使用して、任意の最適なブロー成型技術によって形成することができる。
【００２３】前記ブロー成型樹脂体２０２としては、ビニルクロライド（塩化ビニル）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂が使用され得るが、費用が安く、再生利用に優れている点でポリプロピレンが好ましい。
【００２４】かかるブロー成型樹脂体２０２は、キャップ５００と、トナーボックス遮へい部材２０４とを備え、該トナーボックス遮へい部材２０４は、ブロー成型樹脂体２０２に対して回転可能に構成され、トナー排出口２０６を選択的に開閉するようにされている。かかるトナー排出口２０６には、複数の分離ポスト２０８を設けてもよい。トナーボックス遮へい部材２０４には、凹部２１２が設けられた延長部２１０が形成され、該凹部２１２は、前記ブロー成型樹脂体２０２に一体的に形成されたブロー成型固定突起２１４と一体的に係合される。前記トナーボックス遮へい部材２０４は、トナーボックス２００を搬送中には、前記ブロー成型樹脂体２０２からトナーが洩れないようにトナー排出口２０６を覆う位置にある。前記トナー排出口２０６付近には、それを取り巻くようにトナー吸収体２１６が付着させて設けられ、前記トナーボックス遮へい部材２０４の内側面からトナーを拭き取ったり、また前記トナー排出口２０６から洩れ出るトナーを吸収するようにされている。前記トナー排出口２０６は、トナー本体２０２をその内部に切断手段を挿入させて、内側から外側に向けて切り込むことにより形成されている。
【００２５】前記ブロー成型樹脂体２０２には複数の突起部２１８が設けられており、例えば、前記固定突起２１４が前記凹部２１２から外されて、前記トナーボックス遮へい部材２０４がトナー本体２０２に対して回転させられ、トナー排出口２０６を露出させる際などに、前記トナーボックス遮へい部材２０４の側端部２２０が該突起部２１８により案内される。例えば、図４に示されるように、一対の突起２１８がトナーボックス遮へい部材２０４の各側端部２２０に接して形成され、一対の突起２１８のそれぞれが、ブロー成型トナー本体２０２の中央に面する内表面２１８ｃ（図５）を有する。
【００２６】前記ブロー成型樹脂体２０２に対するトナーボックス遮へい部材２０４の回転を容易にするために、該ブロー成型樹脂体２０２には複数の案内リブが形成されている。図４に示されるように、中央リブ２２２が設けられ、図４に示されるブロー成型樹脂体２０２の反対側に位置する前記トナーボックス遮へい部材２０４の中央部を案内するようにされている。かかるトナーボックス遮へい部材の反対側は図２５に示されている。
【００２７】図５に示すように、前記トナーボックス遮へい部材２０４のすぐ下側に、前記突起部２１８に隣接して一対の側部案内リブ２２４が配置されている。図５では、トナーボックス遮へい部材２０４及びキャップ５００は分かりやすくするために省略されている。前記中央リブ２２２及び側部リブ２２４により、それらの付近で、トナーボックス遮へい部材２０４の内面とブロー成型樹脂体２０２の外周面２２６との間に僅かに空間が確保されている。これら中央リブ２２２及び側部リブ２２４により、トナー排出口２０６周辺の変形又は放射状の収縮に対する抵抗が大きくなるという効果がある。トナー排出口が過度に変形した場合には、前記トナーボックス遮へい部材２０４が良好なトナー供給特性を発揮できないためである。
【００２８】前記中央リブの高さは、ブロー成型樹脂本体２０２の外周面２２６からの前記トナー吸収部材２１６の高さより低くされ、トナー吸収部材２１６がトナーボックス遮へい部材２０４の内面に密着するようになっているが、また該中央リブ２２２及び側部リブ２２４の高さは、トナー吸収部材２１６の過度の変形を防止するようにも設定されている。また、図５に示されるように、前記トナー吸収体２１６は、トナー排出口２０６から無駄に洩れるトナーを完全に吸収するように、該トナー排出口２０６を完全に取り巻いている。
【００２９】前記トナーボックス遮へい部材２０４は、第一及び第二半筒部からなる二部式組立体であり、それら半筒部は、図２５に示す分割線２５１に沿って設けられ、弾力により取り外し可能なバネ状取付部材によって連結されている。かかる第一及び第二半筒部は、二枚貝のような形状として、前記突起部２１８間で、トナー排出口２０６、中央リブ２２２及び側部リブ２２４を覆うように配置されている。
【００３０】図６は、ブロー成型樹脂体２０２の内部構造を示すトナーボックス２００の断面図であり、該ブロー成型樹脂体２０２内で回転可能に設けられた軸３００及び中央揺動羽根４００が配されている。該軸３００は、ブロー成型樹脂体２０２の軸受け部材２３０の内面２２８と回転可能に係合する軸受け部材３０２と、この軸受け部材３０２に固定された一体成型フランジ３０４とを備えている。かかる軸３００及びフランジ３０４は、前記軸受け部材２３０の内面２２８が軸受け部材３０２の外周面に対して摩擦により係合又は摺動するのに応じて、ブロー成型樹脂体２０２に対して回転する。
【００３１】前記軸受け部材２３０は、ブロー成型樹脂体２０２の内面２２８及び外面２３２にわたって、該ブロー成型樹脂体２０２の他の部分よりも厚い厚さを有する。その軸受け部材２３０の厚さＴ及びブロー成型樹脂体２０２の他の部分の厚さｔを図６に示す。軸受け部材２３０には、また軸受け部材２３０とブロー成型樹脂体２０２とを良好に連結するために補強された境界部２３４が設けられている。この境界部２３４は、前記軸受け部材２３０の外面２３２に対してほぼ１３５゜の角度で形成されている。
【００３２】前記軸受け部材２３０に隣接して段差部２３６が形成されており、前記軸受け部材３０２の一部を取り巻く環状部を形成し、前記フランジ３０４と軸受部材２３０との間に配置される圧縮性トナーシール部材３０６を保持する。前記軸３００がブロー成型樹脂体２０２内に正確に配備されている場合には、トナーシール部材３０６はフランジ３０４に対して回転せず、シール効果が高まる。シール部材３０６とフランジ３０４との間に生じる摩擦により摩耗が早まるのを防ぐために、それらの間に薄い耐摩耗フィルム３０８を配置することも可能である。この耐摩耗フィルム３０８はフランジ３０４より大きな径を持つものである。軸受部材３０２の反対側の端部には、下記に示すように、軸受けピン３１０が前記キャップ５００内で回転可能に支持されている。
【００３３】また、図９に示すように、前記軸３００は、各端部に配置された一対の横揺動羽根３１２を備えている。図９は、図６の軸３００を９０゜回転させた状態を示す。各横揺動羽根３１２は少なくとも一つの連結部３１４によって軸３００に一体的に形成されており、図６及び図９には、例えば３つの連結部３１４が各揺動羽根３１２を軸３００に連結するために用いられている。それら横揺動羽根３１２は、その端縁部が、好ましくはその全長に亘って、前記ブロー成型樹脂体２０２の内面に密接するように延び、そこからトナーをかき集めるように形成されている。各横揺動羽根３１２は、ブロー成型樹脂体２０２の内面に対して弾力的に変形され、そして各羽根３１２は、図６に示されるように、その拡張縁部３１６が、トナー排出口２０６が位置する横羽根３１２の中央部と同時に移動されるように僅かにらせん状に形成されている。従って、横羽根３１２は通常Ｖ字状に配置され、前記拡張縁部３１６は、前記軸３００の回転に従って、トナー排出口２０６に最も近い羽根３１２部分より僅かに先に位相される。米国特許第５５０６６６５号をここに引用し、また参照する。この配置により、トナーはトナーボックス２００の端部からトナー排出口２０６が位置する中央部へと進められる。前記横揺動羽根３１２によってトナー排出口２０６の方へ一旦追いやられたトナーは、後述する中央揺動羽根４００に達する。
【００３４】図９は、トナーボックス２００の中央部へ向かうに従ってサイズが大きくなる連結部３１４を示し、これによって、拡張縁部３１６に関して前記横羽根の中央部を時期をずらして移動させるように、より弾力性が付与される。図１０は、図５の軸３００を右側から見た図であり、軸受けピン３１０に接して、複数の羽根部材３５７が１２０゜の間隔をあけて設けられている。
【００３５】図６及び１１を参照すると、中央揺動羽根４００は、薄いフィルム部材からなり、前記軸３００に一体的に形成された複数のクリップ３１８を介して該軸３００に固定されている。それらクリップ３１８は中央揺動羽根４００に切込み形成された一連の孔部４０２と係合されている。例えば、二つのクリップ３１８は、前記軸３００に一体的に形成された平面支持部３２０上に形成されている。
【００３６】図６に示されるように、前記中央揺動羽根４００は、個々の羽根部材４０６がブロー成型樹脂体２０２の外側に延びるように前記軸３００に固定されている。かかる中央揺動羽根４００は、高い弾力性のある薄い材質から形成され、羽根部材４０６がブロー成型樹脂体２０２の内周面に沿って摺るようにされ、そのため該内周面に対して変形して、中央揺動羽根４００の中央部にポテンシャルエネルギを蓄積するようにされている。前記軸３００を、中央揺動羽根４００の羽根部材４０６がトナーボックス２００の内周面から外れて、トナー排出口２０６を介してトナーボックス２００の外側に延びるまで回転させて、蓄積されたポテンシャルエネルギを放出し、それによってトナーがトナーボックス２００内から現像装置１０の現像ケース２７へと振り出される。このようにトナーを振り出すことはより均一にトナーを広げるには効果的であり、そのため現像ケース２７内にトナーが溜ることを防止できる。
【００３７】また、図４に示す分離ポスト２０８は、トナーを均一に広げるのに寄与し、例えばブロー成型樹脂体２０２のブロー成型中にトナー排出口２０６が放射状に収縮するなどの変形に対する処置としても寄与する。
【００３８】前記軸部材３００には、放射状延長部３２２が前記平面支持部３２０とは反対側に設けられ、更にクリップ３１８が一つ形成されている。この放射状延長部３２２は、薄い材質から前記羽根部材４０６と一体的に形成されたクリーニング羽根４１０を保持する面を有する。該クリーニング羽根４１０と羽根部材４０６とは、共に０．０７５〜０．１５ｍｍの範囲の厚さであり、好ましくは０．１２５ｍｍの厚さである。クリーニング羽根４１０は、ブロー成型樹脂体２０２と一体的にブロー成型されたトナー充填口２４０（図７）内で回転するように配置されている。該トナー充填口２４０の各側面に接して、トナー検知部２４２が、それぞれ図１に示す検知器５８の一部を支えるように構成されている。前記クリーニング羽根４１０は、トナー充填口２４０の内側側面２７０から残余のトナーを拭き取るためのものであり、それにより検知器５８がトナー充填口２４０を満たすトナーの量を正確に読み取ることができる。米国特許第５４９９０７７号をここに引用し、参照する。
【００３９】前記トナーボックス２００は、例えば予備成型品を二軸延伸変形によるブロー成型するブロー成型技術を用いて、複数の突起部が設けられたブロー成型樹脂体として製造されるので、米国特許第５４９９０７７号に記載されるように、断面が均一なトナー充填口を形成することが困難である。従って、前記トナー充填口２４０は、その断面幅が均一でないＵ字状若しくはＶ字状部材からなり、そのため、前記クリーニング羽根４１０には、クリーニング羽根４１０をトナー充填口２４０の形状に一致させることができように、少なくとも一つのスリット、例えば二つのスリット４２２が形成されており、電球のような球形状となる場合もある。前記スリット４２２は約０．５ｍｍ〜５ｍｍの長さであり、クリーニング羽根４１０の変形を可能にしている。例えば、クリーニング羽根４１０の外側部を内側部と同等若しくはより大きく、より少なく若しくは異なる量で大きくすることができる。該クリーニング羽根４１０の非圧縮状態が図１１に示され、圧縮状態が図６に示されている。
【００４０】しかしながら、前記トナー充填口２４０のテーパー形状自体に明白な利点がある。例えば、従来のトナー充填口は断面幅が鋭角な境界部のある長方形であるため、角部にクリーニング羽根が届きにくく、また使用中に変形され易い。このため、クリーニング羽根の先端及び側端部により前記角部から十分にトナーを除くことができず、実際にはトナーレベルが低くても、レベルが高いという間違った信号が送られてしまうことになる。前記トナー充填口２４０を鋭角な角部のない形状とすることにより、トナーレベルの検知の誤りを回避することができる。前記クリーニング羽根４１０をテーパー状としたため、トナー充填口２４０の内側表面２７０を十分に拭き取ることができるからである。
【００４１】さらに、上記したように、前記ブロー成型樹脂体２０２は、半透明になるようにブロー成型できるポリプロピレンなどの樹脂材料から形成されているため、トナー充填口のトナーレベルの検知を正確に行うことが可能である。この樹脂材料が半透明であることにより、トナーセンサ５８から前記トナー検知部２４２間の連結壁への反射光から生じる不要な光を減少、除去、吸収する点で有効である。該連結壁はトナー充填口の底壁をなすものでもある。例えば、米国特許第５４９９０７７号を参照されたい。このように、前記ブロー成型樹脂体２０２、とりわけトナー充填口２４０は、ポリプロピレンなどの半透明材料からなるため、トナーレベル検知のためには十分な光量を通過させる一方、周辺構造から偶然に反射される可能性のある光を吸収する。
【００４２】図６及び１１に示すように、前記中央揺動羽根４００には複数のスリット４３０もまた形成され、それにより図４に示される分離ポスト２０８と位置合わせする部位を形成している。該一組のスリット４３０間の部位は、前記中央揺動羽根４００がトナー排出口２０６を越えて回転すると、トナーボックス２００の内部に残され、揺動及びトナー散布をより助けるものである。前記中央揺動羽根４００はトナー排出口２０６を介して、０．１〜１０ｍｍの範囲で延びる長さである。
【００４３】更に、前記連結部材３１４は、トナーボックス２００の中央部へ向けて大きくたわむことができる弾力性のあるＵ字形状の支持部材（図８）であり、トナー排出口２０６に隣接する各横または側羽根の中央部分が各側羽根３１２のトナー排出口２０６から離れた端部３１６より更にたわむことができるようにされている。各横または側羽根３１２は、部分的に前記拡張縁部３１６を形成して、わずかにらせん形状を有しているので、前記軸３００がブロー成型樹脂体２０２内で回転すると、トナーボックス２００の中央部へトナーを追いやることになる。前記中央揺動羽根４００またはクリーニング羽根４１０を除いた前記軸３００が図９に示される。
【００４４】図４に戻ると、前記トナーボックス２００の一方の端部に、キャップ５００がブロー成型樹脂体２０２を密封するように設けられている。このキャップ５００の詳細は図１２〜１６に示されており、また図１７には該キャップ５００と前記軸３００との連結状態が示されている。
【００４５】図１２及び１３において、キャップ５００は、前記ブロー成型樹脂体２０２の端部を密封できるような大きさに形成されている。すなわち、前記ブロー成型樹脂体２０２は、キャップ５００の内部に嵌合されるような径とされている。さらに該キャップ５００には、周壁５０４が設けられ、ブロー成型樹脂体２０２を覆って摺動するように構成されている。該周壁５０４にはノブ５０６が連結されて径方向に延びている。かかる周壁５０４には円周上に間隔をもって凹部５０８と５１０が形成され、それらはブロー成型樹脂体２０２に対して所定の一方向のみで合わせられるように互いに僅かに異なる大きさとされている。このため、前記ブロー成型樹脂体２０２は、一対の一体ブロー成型突起部２４５が設けられ（その一つを図５に示す）、前記凹部５０８及び５１０のそれぞれとはめ合わされる。これら突起部２４５が一旦凹部５０８及び５１０と係合されると、キャップ５００はブロー成型樹脂体２０２に対して回転しないように固定され、前記ブロー成型樹脂体２０２と連携しているノブ５０６を操作することにより、前記現像装置１０（図１）及びトナーボックス２００間が連通させられる。その詳細を以下に示す。
【００４６】一例として、前記ノブ５０６には、図１及び１５に示されるように、延長若しくは係合面５１２を設けることが可能である。かかる係合面５１２は、図１に概略的に示されるように、プリンタ１の本体側に形成された突出部１１と係合するような大きさとされている。現像装置１０内にトナーボックス２００を設置すると、それらの係合により該現像装置１０とトナーボックス２００とが連結される。例えば、前記係合面５１２には前記突出部１１と接する端部が設けられ、それにより、図１に示されるように、約９０゜の角度範囲においてトナーボックス２００を反時計回りに回転させている。前記係合面５１２及び突出部１１がなくても、ノブ５０６を操作することにより、現像装置１０の中でトナーボックス２００を回転させることができる。
【００４７】トナーボックス２００を図１に示す位置に回転させると、トナー排出口２０６がトナー導入口６１２（図２２参照）に連通することになる。このような回転は一手段として手によって行われ、その場合には、プリンタ１内に現像装置１０を設置する前に行われる。しかしながら、設置前に回転させない場合、即ち、操作者がトナーボックス２００を回転させ忘れていた場合には、トナーを適正に移動させることができない。そのため、現像装置がプリンタ１内に設置されると、前記係合面５１２が自動的にトナーボックス２００を回転させるようになっている。該トナーボックス２００を自動的に閉じる段階が、完全な連結状態を示す図１からトナーボックス２００が適切に回転していない未連結状態を示す図２に連続的に示されている。図３は、蓋部材２１によりプリンタ１が閉じられた状態及び用紙搬送通路Ｐを示す。
【００４８】どのように回転させる場合でも、前記ノブ５０６に接する外周壁５０４上に形成された係止部５１４によって回転が規制される。かかる係止部５１４は、前記トナーボックス２００が回転されて適正なトナー供給位置になると、現像ケース２７の下部２７ａの当接部に当接する。この位置で、前記トナーセンサ５８は図６に示すトナー検知部２４２と正確に位置合わせされることになる。
【００４９】図１６には、キャップ５００の他の例が示される。そこでは、ブロー成型樹脂体２０２に面する端部壁５０２の内側面５１８に軸受け支持部５１６が形成されている。かかる軸受け支持部５１６は内壁５２０を有し、それによって図６、９及び１７に示すように、前記軸３００の軸受けピン３１０を案内するＶ字形溝を形成している。この軸受け支持部５１６には、端部壁５０２に合わせてフォーム・シール（図示せず）をはめ込むための外側円筒壁５２２も設けられており、そのためブロー成型樹脂体２０２の端部に係合して密封するようにされている。
【００５０】図１８〜２０は、前記トナーボックス２００の現像装置１０への載置を示している。図１８には、トナーボックス２００が連結された現像装置１０の状態が示されており、キャップ５００が図示されている。前記トナーボックス２００の端部である軸受け部材２３０（図４参照）を、先ず、現像装置１０内にＩ方向に、キャップ５００の外表面が現像装置１０の外面と面一になるまで挿入する。トナーボックス２００を挿入した後、図１８及び１９に示されるように、ノブ５０６を回転させて、係止部５１４を現像ケース２７の端部壁２７ａ方向へ回転させる。図２０は、かかる係止部５１４が現像ケース２７の端部壁２７ａと係合した状態のトナーボックス２００の位置を示す。この位置で、トナー排出口２０６は現像ケース２７の壁部に形成されたトナー導入口６１２と位置合わせさせられる。
【００５１】前記現像ケース２７とトナーボックス２００との作用を以下に示す。
【００５２】図４において、前記ブロー成型樹脂体２０２には、主リブ２５０及び補助リブ２６０が設けられている。かかる主リブ２５０は、トナーボックス遮へい部材２０４及びトナー排出口２０６の一方の端部側に位置され、また補助リブ２６０はトナー排出口２０６のキャップ５００から離れた反対の端部側に位置されている。これら主リブ２５０及び補助リブ２６０は共にＣ字形部材からなり、前記ブロー成型樹脂体２０２の外周面２２６からそれぞれ突出して形成されており、主リブ２５０は該外周面２２６からの高さが補助リブ２６０より高くされている。さらにキャップ５００には、Ｃ字形主リブ２５０及び補助リブ２６０の開放端部とほぼ一致してフランジ５３０が設けられている。このＣ字形主リブ２５０及び補助リブ２６０の開放端部若しくは空間により、トナーボックス２００は、現像装置１０内へ図１８に示されるＩ方向に挿入される際に妨害なく正しい位置に収められる。
【００５３】加えて、図２１に示すように、図１８のＩ方向への挿入によりトナーボックス遮へい部材２０４の延長部２１０が固定解除突起部６００と係合させられ、ブロー成型樹脂体２０２の外表面から離れる方向に該延長部２１０を曲げる。これによって、固定突起２１４と凹部２１２との係合が解除される。この状態で、キャップ５００のノブ５０６を操作することにより、トナーボックス２００をトナーボックス遮へい部材２０４に対して回転させることができる。
【００５４】図２２に示すように、現像ケース２７にはトナー導入口６１２が設けられている。前記現像装置１０は上下収容部材を備えているが、図２２では分かりやすくするために下部収容部材のみが示されている。かかる下部収容部材には、上部収容部材の係合突起部が挿入される挿入口６３０が設けられている。またトナー導入口６１２は、ケース遮へい部材６１４により密閉可能であり、該ケース遮へい部材６１４は矢印Ａ方向に移動可能とされ、トナー導入口６１２を開閉する。かかるケース遮へい部材６１４は、その各端部６１４ｅを支える一対のフランジ溝６１５によって形成されるアーチ形の通路にそって移動可能である。現像装置１０の反対側の端部には、ギア構造（図示せず）を収容する支持部６１０が形成され、また該ギア構造は、前記軸３００に対して回転力を与えるために該軸３００の軸受け部材３０２内へ挿入可能とされている。図１８を参照して説明したように、トナーボックス２００は、キャップ５００の端部壁５０２が現像装置１０とほぼ面一となるまでＩ方向に挿入される。この位置で、即ち図１９に示すノブ５０６を回転させる前の位置で、補助リブ２６０が、現像ケース２７の壁面に形成されたアーチ形の補助突起部６１６と係合する。これら補助リブ２６０と補助突起部６１６との係合により、トナーボックス２００が正しい向きに保持され、現像装置１０内へ挿入時に現像ケース２７を干渉しないようにされている。前記主リブ２５０及び補助リブ２６０は、共に開放端部に空間を有するＣ字形状であり、現像装置１０へのトナーボックス２００の挿入を容易にしている。
【００５５】前記ブロー成型樹脂体２０２と共にノブ５０６が図１９の位置から図２０の位置へ回転すると、前記主リブ２５０が現像装置１０の内側表面に設けられたアーチ形リブ６５０と係合する。この時、前記補助リブ２６０のＣ字形の開放端部により前記アーチ形補助突起部６１６との係合が外されるが、該補助突起部６１６は相互に離間した複数の突起片を備えており、その一つは現像装置１０の上部に形成されている。このため、前記補助リブ２６０は、アーチ形補助突起部６１６から外れると、別の突起片と係合し、そして該補助突起部６１６の突起片と区分的に連続して接触する。かかる各突起片間の間隙により、トナーボックス２００を現像装置１０内へ挿入させるための空間を形成し、トナーボックス２００の突起部と現像ケース２７の内壁との間の干渉が防止される。
【００５６】かかる構造により、前記補助リブ２６０とその各突起片とは、トナーボックス２００が現像ケース２７に対して回転されると、該トナーボックス２００を正しい向き及び位置に確実に保持する。前記主リブ２５０とアーチ形突起部６５０とが係合していることにより、トナーボックス２００が回転すると、付勢またはカム作用によりトナー排出口２０６がトナー導入口６１２に近づくように移動させられる。従って、トナーボックス２００と現像室との間の空間が小さくなり、現像装置１０の望ましくない部位にそってトナーが洩れる心配は減少する。
【００５７】また、上記カム作用により、ブロー成型樹脂体２０２の突起部２１８が、現像装置のケース遮へい部材６１４が摺動可能に設けられている面に近づくように移動させられる。そのため、各対の突起部２１８の対向する部位２１８ａ及び２１８ｂは、ケース遮へい部材６１４の側縁部６１４ａ及び６１４ｂにそれぞれ固く係合される。
【００５８】トナーボックス２００を現像装置１０内へ挿入すると、前記突起部２１８は前記ケース遮へい部材６１４の側縁部６１４ａ及び６１４ｂに沿って摺動する。同様に、トナーボックス２００の延長部２１０は、前記固定解除突起部６００に達するまで、前記現像装置２７（図２２）の底部の平面６４３に沿って摺動する。この位置でトナーボックス２００が回転すると、前記突起２１８はケース遮へい部材６１４に近づくように移動し、同時に該ケース遮へい部材６１４と係合してＢ方向に移動させる。前記現像装置１０からトナーボックス２００を外す際には、上記操作を逆にされる。即ち、トナーボックスが図２０の位置から図１９の位置へ回転され、ケース遮へい部材６１４をトナー導入口６１２を閉じる位置に戻した後、トナーボックス２００を図１８及び２２に示されるＩ方向と反対の方向に長さ方向に摺動させる。
【００５９】同時に、前記ケース遮へい部材６１４をトナー導入口６１２が開く位置へ移動させることにより、該トナー排出口２０６は、ブロー成型樹脂体２０２に沿って、トナー導入口６１２の下側からトナー導入口６１２とほぼ一致する位置まで回転させられる。このため、トナーボックスが図２０に示す位置へ回転させられると、トナー排出口はトナー導入口６１２と一致する。さらに、トナーボックス遮へい部材２０４は現像装置１０に対して停止しており、その結果、トナーボックス２００が回転すると、ブロー成型樹脂体２０２がトナーボックス遮へい部材２０４に対して回転させられ、トナー排出口２０６を開放する。図２０に示す位置にトナーボックスを回転すると、トナー排出口２０６及びトナー導入口６１２は位置合わせされて連通し、前記軸３００の回転により、前記羽根４００が現像ケース２７内へトナーを強制的に投入する。
【００６０】前記現像装置１０とトナーボックス遮へい部材２０４との間の回転を防止するため、トナーボックス遮へい部材２０４には長手リブ２７０（図２３及び２４）が形成され、現像ケース２７の上部及び底部間に形成された溝６２０内に配置されている。それによってトナーボックス遮へい部材２０４の現像装置１０に対する回転が防止されている。前記リブ２７０は図２４にも示されており、そこではトナーボックス遮へい部材２０４がトナー排出口２０６を覆っていない状態が示されている。
【００６１】図２６及び２７には、トナーレベル検知部２４２が配置されたトナーボックス２００の中央部分の断面図が示されており、これら図２６及び２７は、それぞれ、図１９及び２０の回転可能なトナーボックス２００の位置に相当する。図２６から図２７の連続的な位置から分かるように、トナー検知器５８（図１）の各半分がトナー充填口２４０の一方の側部に差し込まれ得るように、トナー検知部２４２はトナーボックスのほぼ底半分に沿って回転される。各トナー検知部２４２には溝状部２４３が設けられ、トナー検知器５８とトナー検知部２４２とが不正に係合されることを防止しつつ、トナーボックスを回転させるものである。また各トナー検知部２４２には、トナーボックス２００が図１及び図２７に示す位置に達する時の前記トナー検知器５８の位置より下に、第二面２４５が設けられている。
【００６２】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は前記実施例に何等限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨に逸脱しない範囲において当業者の知識に基づいて種々変更され得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に従うプリンタの全体構造において、現像装置が適切に組み込まれ状態を示す断面図である。
【図２】図２は、前記プリンタにおいて、前記現像装置が完全に組み込まれていない状態を示す断面図である。
【図３】図３は、前記プリンタの完全に組み立てられ、作動可能な状態を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明に係るトナーボックスの正面図である。
【図５】図５は、本発明に係るブロー成型トナー本体の正面図である。
【図６】図６は、前記ブロー成型トナー本体内に挿入された羽根及び軸部材を示す断面図である。
【図７】図７は、図６に示されるトナー充填口の拡大図である。
【図８】図８は、図６に示される軸のＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図９】図９は、図６に示される一体的な羽根及び軸を９０゜回転させた状態を示す平面図である。
【図１０】図１０は、図９の軸及び羽根を右側から図である。
【図１１】図１１は、本発明に従う中央羽根の正面図である。
【図１２】図１２は、本発明に従うキャップの一例を示す正面図である。
【図１３】図１３は、図１２のキャップの図において前後方向の断面図である。
【図１４】図１４は、本発明に従うキャップの別の例を示す正面図である。
【図１５】図１５は、図１４のキャップの図において前後方向の断面図である。
【図１６】図１６は、図１４のキャップの図において左右方向の断面図である。
【図１７】図１７は、前記軸及びキャップ間の連結を示す断面図である。
【図１８】図１８は、本発明に従うキャップがはめ込まれた現像装置の斜視図である。
【図１９】図１９は、本発明に従う現像装置内のトナーボックスの連続した回転位置を示す断面図である。
【図２０】図２０は、前記トナーボックスの図１９から続く回転位置を示す断面図である。
【図２１】図２１は、現像装置の壁面上に形成された固定解除突起部を示す部分断面図である。
【図２２】図２２は、本発明に従う現像装置の斜視図である。
【図２３】図２３は、前記現像装置の溝内に形成されたトナーボックス開閉部材の長手リブを備えたトナー本体の回転動作を示す図である。
【図２４】図２４は、前記現像装置の溝内に形成されたトナーボックス開閉部材の長手リブを備えたトナー本体の図２３から続く回転動作を示す図である。
【図２５】図２５は、トナーボックス開閉部材が回転してトナー排出口を開放する状態にあるトナーボックスを示す図である。
【図２６】図２６は、トナー検知器を備えたトナー検知部を位置合わせするために回転するトナーボックスの中心線に沿った断面図である。
【図２７】図２７は、トナー検知器を備えたトナー検知部を位置合わせするために回転したトナーボックスの中心線に沿った断面図である。
【図２８】図２８はトナーボックスのトナー排出口と現像ケースのトナー導入口とを連通させた状態の現像装置を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１ プリンタ
７ 感光ドラム
８ 転写ローラ
９ 感光ユニット
１０ 現像装置
１２ 加圧ローラ
１３ 定着ユニット
１４ 加熱ローラ
１７ スキャナ
２４ 排出ローラ
５８ トナーセンサ
２００ トナーボックス
２０２ ブロー成型樹脂体
２０４ トナーボックス遮へい部材
２０６ トナー排出口
２１０ 延長部
２１４ 固定突起
２１６ トナー吸収体
２１８ 突起部
２２２ 中央リブ
２２４ 側部リブ
２３０ 軸受け部材
３００ 軸
４００ 中央揺動羽根
５００ キャップ
６００ 固定解除突起部
６１２ トナー導入口
６１４ ケース遮へい部材
６１６ 補助突起部
６２０ 溝
６５０ アーチ形突起部