JP2001235937A - トナー補給装置およびトナーカートリッジ - Google Patents

トナー補給装置およびトナーカートリッジ

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    • Y10S222/01Xerography

Abstract

(57)【要約】 【課題】 カートリッジ交換時にトナー排出孔を必ず上
方を位置決めする。 【解決手段】 内部に螺旋突条を有する円筒容器60と
トナー排出孔161を備えるキャップ160よりなるト
ナーカートリッジ16と、カートリッジ16のキャップ
160を把持・回転させてトナー排出孔からトナーを補
給させる駆動装置20を備える。円筒容器60の基端側
には位置決め部63が形成され、これに嵌合する凹部1
8Cが入り口ホルダ18に形成される。駆動装置20は
ホルダ21およびホルダカバー22と、これらの内部に
回転自在に設けられてキャップ160を把持するカップ
状のホルダガイド35と、これに回転力を与えるモータ
26と、この回転力をホルダガイド35に伝達する駆動
ギア30と、を備える。トナーカートリッジ16の円筒
容器60の底面には把持用のハンドル67が設けられて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業状の利用分野】本発明は複写機,ファクシミリ,
プリンタ等の画像形成装置におけるトナー補給装置に係
り、特に交換可能な円筒形状のトナーカートリッジを回
転させながらトナーを補給すると共にカートリッジ交換
時や所望の状況により所定角度でトナーカートリッジを
正逆方向に回動することによりカートリッジ内のトナー
の局部的な堆積を崩すようにしたトナー補給装置および
この装置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】画像形成装置においては、帯電させた感
光体ドラムの表面にを帯電させて複写しようとする画像
情報をドラム表面に露光させて潜像を形成し、トナーを
感光体に吸着させて可視像を形成し、この可視像を紙面
に転写してから熱および圧力によりトナーを紙面に定着
させ、クリーニングと除電とを行なうことにより、所定
の画像情報を紙面上の印刷物情報とするものであり、可
視像を形成する現像過程においては前記トナーが磁性体
よりなるキャリアと共に現像剤として用いられている。
【0003】前記現像剤に含まれる主成分であるキャリ
アは、トナーの搬送と摩擦帯電の発生のために用いられ
ている。このキャリアは、トナーを感光体ドラムおよび
紙面に吸着させるために帯電させられて用いられるた
め、紙面に付着させて消費されることはないので、その
量が減ることはない。これに対して、トナーはそれ自体
が帯電することはないが、転写,定着,クリーニング等
の過程を経て印刷物が作成されることにより徐々に消費
されて減少していくことになる。したがって、トナーは
画像形成装置の経時的使用に伴い随時補給しなければな
らない。
【0004】上記トナーの補給の仕方としては、大きく
分けて2つの方法がある。1つはその複写機に専用のト
ナーカートリッジを設けておき、複写機のトナーの残量
が不足してきたときに、所定量の容器に封入されたトナ
ーをカートリッジの補給口から補給するものであり、こ
の方法によれば容器からカートリッジにトナーを補給す
る際に熟練者はともかくとして通常のユーザでは、カー
トリッジの小径の補給口にトナーを手際よく充填するこ
とが難しく、トナーをこぼしたりして着衣や手を汚して
しまう虞れがある。また、こぼしたトナーをかき集めて
カートリッジ内に入れたりすると不純物が混入してしま
う可能性もある。
【0005】もう1つのトナー補給方法は、交換カート
リッジを用いる方法である。交換カートリッジは、その
画像形成装置の最高のパフォーマンスを発揮して複写物
が作成されるために最良配合されたトナーを、不純物が
混入しないようにして画像形成装置の現像部に供給する
ことができると共に、トナーの補給を行なうユーザがト
ナーをこぼしたり着衣や手を汚したりする虞れもないた
め、使用し易い優れた補給方法となっている。
【0006】従来のトナー補給装置によりトナーを補給
するには、所定の形状や規格により形成された空のカー
トリッジを複写機のカートリッジ取付部から取り外し、
同一形状および同一規格を有すると共にトナーが満杯と
なった交換用のカートリッジを、充分に振ってから前記
カートリッジ取付部に装着することにより行なわれてい
る。トナーカートリッジの形状や容量は千差万別である
が、その中の1つに、円筒形状のものもある。この円筒
形カートリッジのメリットは、周面状の内壁を利用して
トナーを効率よく排出孔まで供給することができること
であるが、円筒形カートリッジを水平方向に設置する場
合には、円筒形カートリッジの内壁面にスパイラル状の
溝を形成しておいたり、円筒形カートリッジの中心を軸
にして回転駆動したりして、トナーを排出孔方向に案内
したりするようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のトナー補給装置によれば、トナーカートリッ
ジのトナー収納容器を例えば複写機等の画像形成装置の
狭い空間に水平方向に挿入する際の作業がし難くいとい
う問題があった。特に、トナーが消費され尽くしてしま
った空の容器を取り出す際にはそれほどの作業の困難性
がなくともトナーが満杯となった収納容器を挿入する際
にかなりの重量の容器を指先で保持して収納するのはか
なりの困難性を伴うという問題があった。このため、ト
ナー収納容器の底部側にユーザがトナーカートリッジを
確実に保持することができる保持部を形成することは重
要なことである。
【0008】また、トナー収納容器の先端部を段状の小
径円筒部に形成して、この小径円筒部の周面にトナー排
出孔を形成しているタイプのトナーカートリッジにおい
ては、その周面に穿設されたトナー排出孔を上方に向け
て保持した方が好ましい。このトナー排出孔にはトナー
カートリッジが装着されていないときにはトナー排出孔
を遮蔽し、トナー供給の必要がある状況となったときの
みトナー排出孔を開放する遮蔽カバーを設けることが多
いが、たとえ遮蔽カバーが設けられていたとしても、ト
ナー排出孔は上方を向いていた方がトナーの漏れ等の問
題が少ない。
【0009】特に、トナーカートリッジの交換時におい
ては、遮蔽カバーが開放される機会が多くなるが、現像
器に対して実際にトナーを補給する必要性が生じる直前
までは、なるべくならば、トナーカートリッジが上方を
向けて保持されていることは重要なことである。ところ
がトナーカートリッジの交換時にあっては先端側に設け
られたトナー排出孔が何れの方向を向いているかを底部
側から確認することができないという問題があった。こ
のために、複写機等の本体の内側に挿入されかけている
トナーカートリッジにおける先端筒部に設けられたトナ
ー排出孔の向きを底部側からでも確認したいという要請
があった。
【0010】本発明は上記従来技術の有する問題を解消
し、カートリッジ交換時のトナー収納容器の底部側を持
ち易くしてカートリッジの脱着を容易にできると共に、
トナーカートリッジ交換時におけるカートリッジのトナ
ー排出孔の向きをトナーカートリッジの底部側からでも
確認できるトナー補給装置を提供することを目的として
いる。
【0011】
【課題を解決する手段】上記目的を達成するため、本発
明の第1の基本構成に係るトナー補給装置は少なくとも
内周面に螺旋状に突出形成された螺旋突条と、閉塞され
た両端部の基端寄りの周面に設けられた装填位置決め部
と、前記両端部の先端寄りの周面に穿設されたトナー排
出孔と、を備えると共に、底面に前記トナーカートリッ
ジを保持するためのハンドルが設けられ、かつ、底面側
より目視可能な位置に前記トナー排出孔が穿設されてい
る方向を示すマークが形成された円筒容器を含むトナー
カートリッジと;本体側に設けられて、前記トナーカー
トリッジを水平方向に、かつ、このトナーカートリッジ
の回転を許容するように支持するカートリッジ支持部
と;前記カートリッジ支持部の挿入側の一端に設けられ
て、前記トナーカートリッジの脱着時には前記トナー排
出孔が常に上方を向くように前記装填位置決め部に嵌合
する本体側位置決め部と、前記トナーカートリッジの装
着後に一定の付勢力により前記トナーカートリッジの前
記基端部を前記先端部方向に付勢し続ける付勢部材と、
を備える入り口ホルダと;前記トナーカートリッジの前
記トナー排出孔を含む前記一端側の周面を覆うと共に前
記トナーカートリッジのトナー排出孔に対応するトナー
補給孔の位置を脱着時には常に上方を向くようにして前
記トナー排出孔の位置に一致させた状態で前記トナーカ
ートリッジを把持するカップ状の把持部と、この把持部
の底面に設けられたギアとこれに歯合するギアとを含む
ギアセットにより構成される駆動ギアと、この駆動ギア
を介して前記把持部およびこれにより把持される前記ト
ナーカートリッジに回転力を与える回転駆動手段と、を
備える駆動装置と;を備えることを特徴としている。
【0012】本発明の第2の構成に係るトナー補給装置
は、第1の基本構成に係るトナー補給装置において、前
記トナーカートリッジが、前記螺旋突条および装填位置
決め部を有すると共に先端が段部を介して小径部となり
この小径部の端面が開口する前記円筒容器と、この円筒
容器の先端側に装着され前記小径部に嵌合して前記装填
位置決め部の位置とその位置関係を一定にされる前記ト
ナー排出孔がその周面に形成されたキャップと、を備え
るものである。
【0013】第3の構成に係るトナー補給装置は第2の
構成において、前記トナーカートリッジが、前記キャッ
プの周面に穿設された前記トナー排出孔の直径よりも幅
広のリングにより形成され、前記キャップの小径部分を
軸方向にスライド自在にして取り付けられた、前記トナ
ー排出孔を遮蔽するためのカバー部材をさらに備えるも
のである。
【0014】本発明の第4の構成に係るトナー補給装置
は、第3の構成において、前記キャップの小径部分の少
なくとも前記トナー排出孔が形成されている箇所の周囲
には、弾性材により形成されると共に前記カバー部材と
の面接触を密にするシールが貼着されているものであ
る。
【0015】本発明の第5の構成に係るトナー補給装置
は、第3の構成において、前記キャップの小径部分の外
周面には軸方向の溝が形成され、前記カバー部材の内周
面には軸方向の突起が形成され、前記溝と前記突起との
係合によりカバー部材の回転が阻止され軸方向のスライ
ドのみ許容されているものである。
【0016】本発明の第6の構成に係るトナー補給装置
は第2の構成において、前記キャップの先端面には、前
記トナーカートリッジの回転方向の移動を規制する位置
決め用の凸部が設けられているものである。
【0017】本発明の第7の構成に係るトナー補給装置
は、第2の構成において、前記円筒容器の基端側周面に
形成された前記装填位置決め部は、円形容器の半径方向
に放射状に突出する突起により構成されているものであ
る。
【0018】本発明の第8の構成に係るトナー補給装置
は、上記第1の基本構成において前記トナーカートリッ
ジの底面に形成される前記ハンドルは、断面略々C字状
で2脚で支持されると共に、前記底面に形成された凹部
との窪みと併せて充分な掴み代を有するものである。
【0019】本発明の第9の構成に係るトナー補給装置
は上記第8の構成において、前記ハンドルの表面には、
前記トナー排出孔の位置を指し示すマークが設けられて
いるものである。
【0020】本発明の第10の構成に係るトナー補給装
置は、上記第8の構成において、前記ハンドルには、滑
り止めが形成されているものである。
【0021】本発明の第11の構成に係るトナー補給装
置は、上記第1の基本構成において、前記トナーカート
リッジの底面に形成される前記ハンドルは、断面略々T
字状で1脚で支持されると共に、前記底面に形成された
凹部との窪みと併せて充分な掴み代を有するものであ
る。
【0022】本発明の第12の構成に係るトナー補給装
置は、上記第11の構成において前記ハンドルの表面に
は、前記トナー排出孔の位置を指し示すマークが設けら
れているものである。
【0023】本発明の第13の構成に係るトナー補給装
置は、上記第11の構成において前記ハンドルには、滑
り止めが形成されているものである。
【0024】本発明の第2の基本構成としての第14の
構成に係るトナーカートリッジはトナーにより文字およ
び絵を含む任意の画像を形成する画像形成装置に前記ト
ナーを補給するトナー補給装置に用いられるトナーカー
トリッジであって、先端に開口部を有する円筒形状を備
え、軸線周りに回転を与えると内周面に形成された螺旋
突条に沿って収納されたトナーを前記開口部方向に搬送
すると共に基端の底面外表面にハンドルが形成されたト
ナー容器と、前記開口部に嵌合されると共に前記トナー
容器内を搬送されたトナーを排出するトナー排出孔を備
え、前記トナー容器に装着されたときに予め定められた
位置関係で固定されることにより前記トナー容器を軸線
に対してある回転向きとすると前記トナー排出孔が常時
ある決められた向きを向くように構成された略々カップ
状の形状を有するキャップと、前記キャップに嵌合され
ると共にこのキャップに対して軸方向に往復動可能に設
けられ、前記トナー排出孔を閉鎖してトナーの排出を阻
止する第1の位置と、前記トナー排出孔を開放してトナ
ーの排出を許容する第2の位置でそれぞれ係止可能な円
筒状カバーと、を備えることを特徴としている。
【0025】本発明の第15の構成に係るトナーカート
リッジは、第14の構成において前記トナーカートリッ
ジの底面に形成される前記ハンドルは、断面略々C字状
で2脚で支持されると共に、前記底面に形成された凹部
との窪みと併せて充分な掴み代を有するものである。
【0026】本発明の第16の構成に係るトナー補給装
置は、上記第15の構成において、前記ハンドルの表面
には、前記トナー排出孔の位置を指し示すマークが設け
られているものである。
【0027】本発明の第17の構成に係るトナー補給装
置は、上記第15の構成において、前記ハンドルには、
滑り止めが形成されているものである。
【0028】本発明の第18の構成に係るトナー補給装
置は、上記第14の構成において、前記トナーカートリ
ッジの底面に形成される前記ハンドルは、断面略々T字
状で1脚で支持されると共に、前記底面に形成された凹
部との窪みと併せて充分な掴み代を有するものである。
【0029】本発明の第19の構成に係るトナー補給装
置は、上記第18の構成において、前記ハンドルの表面
には、前記トナー排出孔の位置を指し示すマークが設け
られているものである。
【0030】本発明の第20の構成に係るトナー補給装
置は、上記第18の構成において、前記ハンドルには、
滑り止めが形成されているものである。
【0031】本発明の第21の構成に係るトナーカート
リッジは、上記第14の構成において、前記キャップ
は、前記画像形成装置への装着されたときに、一体に結
合された前記トナー容器を軸線周りに回転駆動させる回
転力を前記画像形成装置より供給されるものである。
【0032】本発明の第22の構成に係るトナーカート
リッジは、上記第21の構成において前記係合部は、前
記キャップの先端面に突出形成された少なくとも2つの
凸部であるものである。
【0033】本発明の第23の構成に係るトナーカート
リッジは、上記第22の構成において、前記2つの凸部
を結んだ線であって前記軸線と略々直交する線に沿った
前記キャップの外周面上の位置に、前記トナー排出孔が
設けられているものである。
【0034】本発明の第24の構成に係るトナーカート
リッジは、上記第14の構成において、前記キャップ
は、外周面の一母線に沿って、先端側と基端側にそれぞ
れ突起を有し、前記円筒状カバーはこれら2つの突起の
間をこれらの突起に当接するまで軸方向に移動可能であ
るものである。
【0035】本発明の第25の構成に係るトナーカート
リッジは、上記第24の構成において、前記キャップに
おける前記2つの突起と前記排出孔とは互いに略々90
度ずれた位置に形成されているものである。
【0036】本発明の第26の構成に係るトナーカート
リッジは、上記第24の構成において、前記円筒状カバ
ーは、周方向に形成された略々U字状の切り込みを少な
くとも2つ有し、前記各切り込みのにより断線を有する
片持ちばりとしての舌片が形成され、この各舌片の先端
近傍の表面および裏面にそれぞれ外ストッパと内ストッ
パが突出形成し、前記内ストッパが前記キャップの2つ
の突起に当接するまでこれらの突起間でスライドするも
のである。
【0037】本発明の第27の構成に係るトナーカート
リッジは、上記第14の構成において、前記キャップの
外周面と前記円筒状カバーの内周面には、それぞれ軸方
向に延在し互いに契合する溝と突条がそれぞれ形成さ
れ、前記キャップへの前記円筒状カバーの着脱はこれら
の溝と突条が係合下状態で軸方向にスライドすることに
より行なわれこれにより両者の軸線周りの相対的回転関
係が所定のものに規制されるものである。
【0038】本発明の第28の構成に係るトナーカート
リッジは、上記第14の構成において、前記円筒状カバ
ーと前記キャップの間には、両者間の隙間を少なくする
シールが設けられ、このシールに穿設された切り抜き穴
と前記トナーは一致するようにし、前記カバーによる前
記派出光の閉鎖時にトナーの漏れを抑制するようにした
ものである。
【0039】本発明の第29の構成に係るトナーカート
リッジは、上記第14の構成において、前記トナー容器
の外周面の予め決められた位置に、位置決め部が突出形
成されており、この位置決め部を基準にしてこのトナー
容器をその軸線周りに向きを決めることにより前記トナ
ー排出孔を所定の向きに向けると共に、この状態で着脱
自在にし得るようにしたものである。
【0040】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明に係る画像形成装置におけるトナー補給装置の好適
な実施形態について詳細に説明する。以下の実施形態の
説明においては、画像形成装置の一例として複写機を用
い、その具体的構造を説明しながら、この複写機におけ
るトナー補給装置を例にとって説明する。
【0041】図2は本発明に係るトナー補給装置が設け
られる複写機の全体構成を示す断面図である。図2にお
いて、複写機1はその本体下部に多数の紙を収納する給
紙カセット装置2を備えている。また、同一サイズの紙
を多量に給紙するためのLCF給紙装置3や、種々のサ
イズや種類の紙をマニュアルにより供給可能な手差し給
紙装置4をも備えている。
【0042】複写機1は、上部に設けられた原稿を読み
取るための画像読み取り部5と、この画像読み取り部5
に原稿を送り込むための原稿自動送り装置6と、前記画
像読み取り部5により読み込まれた画像データを保存す
る画像保存部7と、保存された画像データを取り出して
画像形成部8に印刷する画像を書き込むレーザ光学シス
テム9と、を備えている。
【0043】画像形成部8は、図2に加えて図3にも示
すように、感光体ドラム10と、現像器11と、クリー
ナ12と、帯電チャージャ13と除電ランプ14と、転
写・剥離チャージャ15と、を備えている。現像器11
には、トナーを補給するためのトナーカートリッジ16
と、このトナーカートリッジ16を回転駆動するための
駆動部17と、が取り付けられている。なお、駆動部1
7は、図2および3には図示されていない。
【0044】トナーカートリッジ16の詳細な構成につ
いて、図1および図4を参照しながら説明する。図1に
おいて、トナーカートリッジ16は、本体としての円筒
容器60とトナー排出部としてのキャップ160と、排
出孔遮蔽カバー165と、より構成されている。円筒容
器60は、有底の円筒形状をなし、少なくともその内周
面には、円筒容器60が回転するのに伴い、予め充填さ
れたトナーを開口部61側に徐々に送るための螺旋状の
突条(図示せず)が形成されており、図4に示された第
1実施形態においては、円筒容器60を合成樹脂を用い
たブロー成形により製作しているため前記案内用の螺旋
状の突条に対応して外周面に螺旋溝62が形成されてい
る。
【0045】円筒容器60の底部より所定の位置には、
円筒容器60の外周の位置を決めるための位置決め部6
3が設けられている。図1および図4に示す第1実施形
態では、位置決め部63は周状のフランジの途中を部分
的に除去した2つの突起として形成されている。
【0046】このカートリッジ16の前記開口部61
は、段部64の中心に所定の口径をもって突出形成され
ている。この段部64の一部は、キャップ160を円筒
容器60に装着したときに後述する排出孔161が前記
位置決め部63に対して所定の位置関係になるようにし
て、円筒容器60とキャップ160とを一体にするため
の位置決め用の切り欠き段部65が形成されている。
【0047】キャップ160は、全体としては前記円筒
容器60の開口部61の周囲の形状に対応する段部を備
える形状を有しており、周壁の任意の箇所に1つ前記排
出孔161が穿設されている。このキャップ160は、
キャップ160が円筒容器60に装着された後のトナー
カートリッジ16の回転駆動時に初期位置より半回転し
て下側を向いたときに1回分のトナーを補給するために
設けられている。排出孔161に対して周壁面で90度
位置ずれした箇所には後述する排出孔遮蔽用のカバー1
65を係合させるための係合部(突起)162aおよび
162bが片側に2つずつ設けられている。図4におい
ては、一方側の係合部162a,162bのみしか示さ
れていないが、示されている側の係合部162に対して
180度離れた位置にさらに2つの係合部162a,1
62bが設けられている。後に詳しく述べるが、2つの
係合部162a,162bの中間は、溝162cとなっ
ており、かばー165はこの溝162c内において軸方
向に移動し、係合部162a,162bに当接するまで
動き係るように作られている。
【0048】キャップ160の先端平面には、後述する
駆動装置20のホルダーガイドの内壁の平面に設けられ
た位置決め用の窪み(図示せず)に係合してホルダーガ
イドとトナーカートリッジ16との回転方向の位置ずれ
を阻止するための位置決め部としての凸部163が設け
られている。この第1実施形態においては、凸部163
は排出孔161が形成されている箇所と同一径上に位置
する2つのボスにより構成されている。また、この凸部
163は後述するモータ26(図5参照)からの回転力
を受けつつ、円筒容器60を回転させるものである。キ
ャップ160の排出孔161が形成されている同一径上
の対向する周壁にはカバー165の軸方向の移動を案内
するガイド溝164が、軸方向に形成されている。
【0049】排出孔161を遮蔽、開放するカバー16
5は、排出孔161の直径より大きい所定径および所定
幅を有するリング形状をしている。前記キャップ160
の係合部162a,162b,溝162cに対応するカ
バー165には、前記係合部162に係合する突起を有
すると共にU字状の切り込みにより弾性力を有するバネ
部166がリングの対向する周面に形成されている。つ
まり、かばー165の周方向に沿ってU字状の切り込み
を入れて片持ちばりとしての弾性舌片166を作り、こ
の舌片166の内面および外面に内ストッパ166aが
キャップ160の溝162c内を軸方向に、突起162
a,162bに当たるまで移動するように構成されてい
る。
【0050】さらに前述のように、前記カバー165に
おける前記キャップのガイド溝164に対応する箇所に
は、内周面より軸線方向に突出する突条167が設けら
れており、この突条167は前記並行突条164の案内
溝に位置決めされてカバー165はキャップ160の周
面に沿ってスライド自在となっている。
【0051】前記排出孔161はカバー165のスライ
ドにより開閉されるが、キャップ160の外周面とカバ
ー165の内周面との間には僅かな隙間がある。排出孔
161の遮蔽時にこの隙間からトナーが漏れるのを防止
するため、排出孔161の周囲にはフェルトやスポンジ
等の弾性材よりなるシール168が貼付されている。こ
のシール168は、排出孔161に対応する箇所に形成
された切り抜き穴169を有している。以上がトナーカ
ートリッジ16の構成である。
【0052】次に、図5を参照しながら、上述したトナ
ーかとリッジ16を回転させる駆動装置20の構成につ
いて説明する。まず、簡単に説明すると、モータ26の
回転力が円形板(駆動板)36に伝えられ、この円形板
36に凹状に形成された溝(駆動孔)36b,36bに
トナーカートリッジ16側の突起163,163が挿嵌
されていることから、このトナーカートリッジ16が回
転させられるのである。また、このモータ26によって
搬送オーガ33を回転駆動させてトナーをチャンバ23
からホッパ24に移動させるようにしている。以下に詳
しく説明する。
【0053】図5において、カートリッジ受け部17
は、複写機1の本体に固定されており、その概略形状が
U字状に成形された金属または合成樹脂製の受け部材で
ある。駆動装置20は、このU字状の受け部17におけ
る図面手前側の端部17aに装着される。受け部17の
他端部17bには四角い板状の入り口ガイド18がネジ
等により固定されている。入り口ガイド18は、トナー
カートリッジ16を嵌挿可能な径のガイド穴18Aが形
成され、挿入口18Aの周縁に沿って2つのコロ18B
がトナーカートリッジ16を回転自在に支持するために
設けられている。
【0054】入り口ガイド18には、トナーカートリッ
ジ16が装着された後に円筒容器60の底部を駆動装置
20方向に付勢する略々C字状の付勢レバー19が取り
付けられている。付勢レバー19はバネ19Aにより水
平方向に挿入された円筒容器60をガイド18から駆動
装置20方向に向けて付勢するものである。図1は入り
口ホルダ18と付勢レバー19とトナーカートリッジ1
6の挿入時の状態を概略的に示す斜視図であり、同図に
示すように、入り口ホルダ18の挿入口18Aの内周面
の上部側には、円筒容器60の突起状の位置決め部63
が係合、詰まり挿抜を許容する凹部18Cが形成されて
いる。
【0055】駆動装置20は、図5に示すように、形状
が略々半円筒状のホルダ21と、このホルダ21に一体
化されて入り口ガイド18方向に開口する円筒形を形成
するホルダカバー22と、ホルダ21およびホルダカバ
ー22により形成されるチャンバ23と、チャンバ23
に満たされたトナーを現像器11に供給するためのホッ
パ24と、チャンバ23の近傍に取り付けられる駆動機
構25と、を備えている。ホルダ21とホルダカバー2
2とは、円筒形をある半径により分割した形状になって
おり、隔壁21aによりチャンバ23が区切られると共
に後述するホルダガイド35のフランジ部35cが係合
する係合隔壁21bが設けられている。隔壁21aには
図示されないホルダカバー22の対向する隔壁との間で
孔を形成する切り欠き部21cが形成されている。
【0056】駆動機構25は、駆動源としてのモータ2
6と、ベルト27と、プーリ28と、駆動ギアセット3
0,31と、バネ32と、チャンバ23からホッパ24
へのトナーの移動を促す搬送オーガ33と,ブッシュ3
4と、ホルダガイド35と、円形板36と、を備えてい
る。なお、符号29はホッパ24のカバーのピンに装着
されるバネである。駆動ギアセット30は、大径の第1
のギア30aと、この第1のギア30aと歯合すると共
に前記ブッシュ34を介して搬送オーガ33に取り付け
られた第2のギア30bと、チャンバ23の外側で前記
プーリ28と一体となったギア28aと歯合する第3の
ギア30cと、第3のギア30cが一端に取り付けられ
たシャフトの他端に取り付けられた第4のギア30d
と、を備え、第4のギア30dは前記チャンバ23内に
配置されると共に前記ホルダガイド35に固定されるギ
アセット31に歯合するように構成されている。
【0057】前記ホルダガイド35は、図4に示された
トナーカートリッジ16のキャップ160の先端の円筒
部分より一回り大きい径を有するカップ形状を有してお
り、前記キャップ160の排出孔161に対応する位置
に対応する口径で穿設された補給孔35aを有してい
る。ホルダガイド35の底面の中心はボス状に突出する
と共にこの突出した部分にはD形形状のD形穴35bが
形成されている。円形板36は、ホルダガイド35のD
形穴35bを貫通するようにDカットされた軸36a
と、この軸36aの扁平面の中心に一致する円形板36
の直径上に等距離に穿設された穴ないしは凹部36b
と、を備えている。なお、符号35cはホルダガイド3
5をホルダ21に係止するためのフランジ部であり、図
6に示される符号35dは、キャップ160のカバー1
65に係合して排出孔161を開口させる係合突起であ
る。
【0058】前記凹部36bは、トナーカートリッジ1
6のキャップ160の先端面に突出形成された凸部16
3が嵌合する形状とサイズを有しており、前記凸部16
3,凹部36b,軸36a,D形穴35bがそれぞれ係
合することにより、トナーカートリッジ16とホルダガ
イド35とは少なくとも回転方向の位置ずれが阻止され
た状態で一体的に回転駆動されることになる。また、ギ
アセット31は、ホルダ21の隔壁21aに形成された
切り欠き部21cと図示されないこれに対向するホルダ
カバー22の切り欠き部により形成される孔に係合する
突起31aと、ホルダガイド35のD形穴35bに対応
する形状のD形穴31bを有し、円形板36の軸36a
はD形穴35bおよび31bを貫通させられた先端に前
記バネ32を遊嵌させ、前記チャンバ23内の内壁に形
成された軸受け部23aに回転自在に係止されている。
軸受け部23aは、図5の分解斜視図には示されていな
いが図6の断面図に示されている。
【0059】上記の構造を有する各部は、トナーカート
リッジ16を除いて予め組み立てられており、カートリ
ッジ受け部17の一端側17aには駆動装置20が組み
立てられて装着されており、他端部17bには付勢レバ
ー19が取り付けられた入り口ホルダ18が装着されて
いる。駆動装置20の駆動機構25は、ホルダ21の隔
壁21aで仕切られたチャンバ23の内側と外側にそれ
ぞれ装着されてギアシステム30,31を構成し、ホル
ダガイド35は円形板36が装着された状態で、前記ホ
ルダ21の隔壁21aとホルダガイド35のフランジ部
35cを係止する係止隔壁21bとの間に取り付けられ
る。全ての構成部がホルダ21に組み付けられた状態
で、ホルダ21にホルダカバー22が被せられて図示さ
れたネジにより固定されてアッセンブリにされた後、こ
のアッセンブリがカートリッジ受け部17の一端17a
側に固定される。
【0060】前記円筒容器60は、受け部17の他端部
17bより挿入される際に、周壁が入り口ホルダ18内
にほとんど収納されてしまうと、円筒容器60が出し入
れし難いという問題があった。このため、円筒容器60
の底面60Aにはユーザが持ち易いようにハンドル67
が設けられている。この第1実施形態においてはハンド
ル65はキャップ160のトナー排出孔161の方向を
示すためのマーク(図示のモノでは矢印)67aが形成
されている。また、ハンドル67の表面には凹凸状の滑
り止め67bが形成されている。
【0061】以上の構成を有するトナー補給装置にトナ
ーカートリッジ16を装着し、これを取り外す動作につ
いて、図1,図6,図7(a)(b)(c)を用いて説
明する。まずトナーカートリッジ16を駆動装置20に
装着するには、トナーカートリッジ16を水平方向にし
て充分に撹拌した後、図1に示すように、入り口ホルダ
18のガイド穴18Aにキャップ160側から挿入す
る。このとき、円筒容器60の底面60Aのハンドル6
7を掴むと共に矢印のマーク67aを上にして挿入すれ
ば、円筒容器60の突起状の位置決め部63が入り口ホ
ルダ18の凹部18Cに一致することになる。このよう
にして、トナーカートリッジ16を挿入することによ
り、キャップ160の排出孔161は上方を向いたまま
で挿入される。ただし、この時点ではキャップ160の
排出孔161はリング状のカバー165により塞がれて
いるので、このカバー165によってもトナーの零れは
防止できる。
【0062】図6は、トナーカートリッジ16の先端部
分と駆動装置20とは係合する際の状態を示しており、
ホルダカバー22を取り外して図1の上方向からホルダ
21とトナーカートリッジ16とを俯瞰した平面図であ
る。ホルダガイド35とキャップ160のカバー165
のみ断面表示されている。図6に示される位置からさら
にカートリッジ16が奥の方に挿入されると、位置決め
部としての凸部163が円形板36の凹部36bに係合
してキャップ160の先端面で円形板36を押し込む。
【0063】その少し前に、ホルダガイド35の内周面
に形成された係合突起35dがカバー165の弾性舌片
166の外ストッパ166bに係合する。これにより、
カバー165は図4に示されたガイド溝164に突条1
67が案内されてスライドし、排出孔161が開口す
る。このように排出孔161の開口は、あくまでもホル
ダガイド35の内部で行なわれると共に、排出孔161
は開口すると直ちにホルダガイドの補給孔35aと一致
することになる。この状態でギアセット31の突起31
aは、ホルダ21の切り欠き部21cとこれに対応する
ホルダカバー22の切り欠き部とにより形成される孔に
係合している。図6において、キャップ160に対して
カバー165が右動し、内ストッパ166aが係合部1
62bに当たる。さらにカートリッジ16を押し込む
と、上ストッパ166bが係合突起35dを越えて図中
左動し、図7(a)に示す位置に移動する。
【0064】図6に戻って、上記のようにトナーカート
リッジ16をさらに押し込んだときには、キャップ16
0の先端面は筒部163と凹部36bとが係合したまま
円形板36を押圧しつつバネ32の力に抗して軸部36
aが軸受け部23aに当接して位置決めされる。この状
態で軸部36aに取り付けられたギアセット31はギア
セット30の第4のギア30dと歯合している。この状
態は、図7(a)に示されている。この状態でモータ2
6を駆動することによりモータの回転力はギアセット3
0および31により構成される駆動機構25により伝達
されてキャップ160および円筒容器60を回転させる
ことができる。
【0065】次に、図7(a)ないし図7(c)を参照
しながら、トナーカートリッジを駆動装置20より取り
外す場合について説明する。従来のトナー補給装置にお
いてはキャップの排出孔ないしはホルダガイドの補給孔
等からトナーが零れることがないように、排出孔や補給
孔を上方向に向けた位置でトナーカートリッジの回転を
停止させる必要があった。しかしながら、本発明のこの
第1実施形態に係るトナー補給装置においてはトナーカ
ートリッジ16は、排出孔161が回転方向のどの位置
にあっても回転を停止させることができる。
【0066】すなわち、ホルダガイド35の補給孔35
aとキャップ160の排出孔161とがどの位置にあっ
ても停止することができるが、この状態からトナーカー
トリッジ16を取り外そうとした場合、トナーカートリ
ッジ16の他端部に設けられた入り口ホルダ18の凹部
18Cと容器60の突起状の位置決め部63が一致して
いないために取り出すことができないように構成されて
いる。
【0067】トナーカートリッジ16を取り外す場合、
まず初めに、入り口ガイド18に取り付けられた付勢レ
バー19を開ける。このとき、トナーカートリッジ16
およびホルダガイド35、円形板36、ギアセット31
はバネ32によって4.5mm矢印方向に移動する。こ
の4.5mmの移動によりギア30Dとギアセット31
との歯合状態が解除され、トナーカートリッジ16は自
由に回転させることができることになる。
【0068】次に、トナーカートリッジ16を自由に回
転させ、入り口ガイド18の凹部18Cと容器60の突
起状の位置決め部63を一致させることにより、トナー
カートリッジ16を取り出すことができる。このとき、
ギアセット31の突起31aが円形板36と歯合したト
ナーカートリッジ16を回転させることにより、ホルダ
21の隔壁21aの切り欠き部21cとこれに対応する
ホルダカバー22の切り欠き部とにより形成される係合
孔の位置と一致しているため、トナーカートリッジ16
およびホルダガイド35,円形板36,ギアセット31
はバネ32によりさらに2.5mm矢印方向に移動する
(したがって、合計の移動量は7mmとなる)。
【0069】これにより、トナーカートリッジ16を取
り外した状態でもホルダガイド35は補給孔35aを上
に下位置で固定されるようになる。このため、新しいト
ナーカートリッジ16を入れた場合、ホルダガイド35
の位置が決められているため、排出孔161と補給孔3
5aが必ず一致するようになっている。
【0070】また、トナーカートリッジ16を取り外し
た状態で駆動機構を動作させた場合、ギアセット31と
ギア30dの歯合状態が解除されているため、ホルダガ
イド35が回転することが無いため、補給孔35aのず
れ等が発生することはなくなり、また、ギアの破損等が
発生することもない。
【0071】このように、ホルダガイド35に検出機構
を設けることなくトナーカートリッジ16を着脱した場
合に、必ず一定の位置にホルダガイド35を固定するこ
とができる。これにより、どのような位置でトナーカー
トリッジ16を取り外しても再度トナーカートリッジ1
6を装着させるときには、トナーカートリッジの突起状
の位置決め部63と入り口ホルダ18の凹部18Cとが
一致した位置で装着することにより、排出孔161と補
給孔35aが一致した状態でトナーカートリッジを駆動
することができる。
【0072】この状態でトナーカートリッジ16の排出
孔161は、図7(b)に2点鎖線で示すカバー165
により徐々に塞がれつつあり、これをさらに引き抜く
と、図7(c)に示すように、完全に塞がれる状態とな
るので、トナーカートリッジ16を引き抜いた状態にお
いては排出孔161は塞がれた状態を保たせることがで
きる。この状態で、バネ32の付勢力により円形板36
がさらに2.5mm移動させられることにより、図7
(c)に示すように、トナーカートリッジ16は、
「4.5+2.5=7mm」だけ、入り口ホルダ18側
に移動させられることになる。この状態で、トナーカー
トリッジ16は入り口ホルダ18より少なくとも7mm
以上はその底部が突き出されていることになるので、ユ
ーザがカートリッジの16の円筒容器60の底部をつま
んで引き抜くことにより、使用済みのトナーカートリッ
ジ16を抜き出すことができる。
【0073】この発明の特徴的な構成であるトナーカー
トリッジの底面60Aに設けられた第1実施形態のハン
ドル67の詳細な形状が図8(a)に示されている。図
8(a)はトナーカートリッジ16底面側から見た斜視
図であり、図8(b)は同じく先端側から見た斜視図で
ある。図9(a)ないし図9(f)は、同じく第1実施
形態に係るトナーカートリッジ16を平面、右側面、底
面、左側面、正面、背面方向から見た6面図である。各
図より明らかなように、円筒容器60の底面60Aには
ハンドル67が設けられている。この第1実施形態に係
るトナーカートリッジにおいては、ハンドル67は円筒
容器60の底面60Aの窪み箇所の深さと併せて丁度操
作者の手が入り込む程度の間隙を有するように、断面略
々C字状に形成されている。
【0074】以上の構成を有するトナーカートリッジを
複写機から取り出す動作を図10ないし図12を参照し
ながら説明する。複写機のキャビネットパネル40に設
けられた入り口ホルダ18のガイド穴18Aに収納され
ているトナーカートリッジ16は、図示を省略された付
勢レバー19および付勢用のバネ19Aにより通常は先
端側に付勢されている。この付勢レバー19の係合のた
めにはハンドル67の滑り止め67bが用いられてい
る。
【0075】図10に示される状態で、ハンドル67を
把持して引き抜くことにより、トナーカートリッジ16
の先端部ではホルダガイド35やキャップ160の係合
状態が解除されてトナーカートリッジ16を引き抜き可
能にしている。この引き抜き可能な状態になった後に、
さらにハンドル67を把持して白抜き矢印41のように
引き抜くことにより、円筒容器60は図11および図1
2に示すように徐々に引き抜くことができる。
【0076】トナーカートリッジ16を装着する際に
は、上述した動作とは逆の動作となるが、装着時の方が
トナーは容器内に略々満杯にされているので、トナー交
換を行なうユーザは本発明に係るハンドル67がトナー
ボトルの底面60Aに設けられていることにより、底面
に何も設けられていない場合と比較すると格段に作業性
が向上する。以上のようにして、迅速かつ容易にトナー
カートリッジの交換を行なうことができ、交換時の作業
性を大幅に向上させたトナーカートリッジおよびこのト
ナーカートリッジを用いるトナー補給装置を提供するこ
とができる。
【0077】なお、上述した第1実施形態においては、
ハンドル67の形状は断面略々C字状に形成するものと
して説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば図
13に示す第2実施形態に係るトナーカートリッジのよ
うに、円筒容器60の底面よりも1段低くなった凹部6
0Bを利用するようにすれば、単なる棒状のハンドル7
1を設けるようにしても良い。このような第2実施形態
に係るトナーカートリッジ60において、ハンドル71
は円筒容器60のキャップ165に設けられたトナー排
出孔が設けられている位置を示す矢印71aと、表面に
凹凸が形成された滑り止め71bと、を備えている。そ
の他の構成および作用は第1実施形態に係るトナーカー
トリッジおよびトナー補給装置と同様なので重複説明を
省略する。
【0078】また、第1および第2実施形態に係るトナ
ーカートリッジは、何れも握り棒状のハンドルを備えて
いたが、本発明はこれにも限定されず、図14に示す第
3実施形態に係るトナーカートリッジのように、円形の
握り状のハンドル72により構成しても良い。図14に
おいて、ハンドル72は、円形の握り部72Aと支持棒
72Bとより構成され、握り部72Aの表面にはトナー
排出孔を上部方向に向けさせるための矢印72aが形成
され、握り部72Aの外周側にはローレットまたは凹凸
に形成された滑り止め72bが設けられている。その他
の構成および作用は第1および第2実施形態に係るトナ
ーカートリッジおよびトナー補給装置と同様なので重複
説明を省略する。
【0079】なお、状移した実施形態においては、握り
部の表面に矢印を設けるものとして説明したが、本発明
はこれにも限定されず、図15に示す第4実施形態に係
るトナーカートリッジのように、円形容器60の底面6
0Aの中央側を窪ませた凹部60Bに矢印73aを設け
るようにしても良い。また、この第4実施形態に係るト
ナーカートリッジは、ハンドル73の取付方向について
も第1および第2実施形態のトナーカートリッジのよう
に、トナー排出孔を含む直径に沿うように形成するので
はなく、トナー排出孔を含む直径に直交する方向に形成
するようにしても良い。
【0080】同様に、図16に示す第5実施形態に係る
トナーカートリッジのように、ハンドルを両端の脚部に
より底面60Aに支持するのではなくトナー排出孔を含
む直径に直交する方向に延在する握り部を有し、円筒容
器60の底面60Aの凹部60Bに1脚で支持される断
面略々T字状のハンドル74により構成するようにして
も良い。この第5実施形態に係るトナーカートリッジに
おいては、矢印74aも底面60Aの凹部60Bに形成
されている。また、握り部の表面には凹凸による滑り止
め74bが形成されている。
【0081】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
掛かる画像形成装置およびトナーカートリッジによれ
ば、カートリッジ交換時のトナー収納容器の底部側を持
ち易くしてカートリッジの脱着を容易にできると共に、
トナーカートリッジ交換時におけるトナーカートリッジ
のトナー排出孔の向きをトナーカートリッジの底部側か
らでも確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】トナーカートリッジと入り口ホルダの挿入時の
様子を示す斜視図である。
【図2】本発明に係るトナー補給装置が適用される画像
形成装置としての複写機の全体を示す断面図である。
【図3】トナー補給装置の要部を示す模式図である。
【図4】トナーカートリッジを構成する円筒容器とキャ
ップとの詳細を示す分解斜視図である。
【図5】トナー補給装置の駆動装置を示す分解斜視図で
ある。
【図6】トナーカートリッジの装着直前の状態を示す断
面図である。
【図7】トナーカートリッジの取り外し動作を(a)な
いし(c)の工程でそれぞれ示す断面図である。
【図8】本発明の実施形態に係るトナー補給装置におけ
るトナーカートリッジを(a)底面側より眺めた斜視
図、(b)は同じく先端側より眺めた斜視図である。
【図9】同じく実施形態に係るトナーカートリッジを示
す(a)平面図、(b)右側面図、(c)底面図、
(d)左側面図、(e)先端側から見た正面図、(f)
は底面側より見た背面図である。
【図10】第1実施形態に係るトナーカートリッジを複
写機本体より抜き出す動作を示す斜視図である。
【図11】同じくトナーカートリッジを本体より抜き出
す途中を示す斜視図である。
【図12】同じく第1実施形態に係るトナーカートリッ
ジを本体より抜き出した状態をします斜視図である。
【図13】本発明の第2実施形態に係るトナーカートリ
ッジを示す斜視図である。
【図14】本発明の第3実施形態に係るトナーカートリ
ッジを示す斜視図である。
【図15】本発明の第4実施形態に係るトナーカートリ
ッジを示す斜視図である。
【図16】本発明の第5実施形態に係るトナーカートリ
ッジを示す斜視図である。
【符号の説明】
16 トナーカートリッジ 17 カートリッジ支持部 18 入り口ホルダ(ガイド) 18C 本体側位置決め部 19 付勢部材 20 駆動装置 21 ホルダ 22 ホルダカバー 25 駆動ギア(駆動機構) 26 回転駆動手段(モータ) 35 カップ状把持部(円筒状カバー/ホルダガイド) 30 ギアセット 31 ギアセット 60 円筒容器 63 位置決め部 160 トナー排出部(キャップ) 165 排出孔遮蔽カバー

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも内周面に螺旋状に突出形成され
    た螺旋突条と、閉塞された両端部の基端寄りの周面に設
    けられた装填位置決め部と、前記両端部の先端寄りの周
    面に穿設されたトナー排出孔と、を備えると共に、底面
    に前記トナーカートリッジを保持するためのハンドルが
    設けられ、かつ、底面側より目視可能な位置に前記トナ
    ー排出孔が穿設されている方向を示すマークが形成され
    た円筒容器を含むトナーカートリッジと、 本体側に設けられて、前記トナーカートリッジを水平方
    向に、かつ、このトナーカートリッジの回転を許容する
    ように支持するカートリッジ支持部と;前記カートリッ
    ジ支持部の挿入側の一端に設けられて、前記トナーカー
    トリッジの脱着時には前記トナー排出孔が常に上方を向
    くように前記装填位置決め部に嵌合する本体側位置決め
    部と、前記トナーカートリッジの装着後に一定の付勢力
    により前記トナーカートリッジの前記基端部を前記先端
    部方向に付勢し続ける付勢部材と、を備える入り口ホル
    ダと、 前記トナーカートリッジの前記トナー排出孔を含む前記
    一端側の周面を覆うと共に前記トナーカートリッジのト
    ナー排出孔に対応するトナー補給孔の位置を脱着時には
    常に上方を向くようにして前記トナー排出孔の位置に一
    致させた状態で前記トナーカートリッジを把持するカッ
    プ状の把持部と、この把持部の底面に設けられたギアと
    これに歯合するギアとを含むギアセットにより構成され
    る駆動ギアと、この駆動ギアを介して前記把持部および
    これにより把持される前記トナーカートリッジに回転力
    を与える回転駆動手段と、を備える駆動装置と、 を備えることを特徴とするトナー補給装置。
  2. 【請求項2】トナーにより文字および絵を含む任意の画
    像を形成する画像形成装置に前記トナーを補給するトナ
    ー補給装置に用いられるトナーカートリッジであって、 先端に開口部を有する円筒形状を備え、軸線周りに回転
    を与えると内周面に形成された螺旋突条に沿って収納さ
    れたトナーを前記開口部方向に搬送すると共に、基端の
    底面外表面にハンドルが形成されたトナー容器と、 前記開口部に嵌合されると共に前記トナー容器内を搬送
    されたトナーを排出するトナー排出孔を備え、前記トナ
    ー容器に装着されたときに予め定められた位置関係で固
    定されることにより前記トナー容器を軸線に対してある
    回転向きとすると前記トナー排出孔が常時ある決められ
    た向きを向くように構成された略々カップ状の形状を有
    するキャップと、 前記キャップに嵌合されると共にこのキャップに対して
    軸方向に往復動可能に設けられ、前記トナー排出孔を閉
    鎖してトナーの排出を阻止する第1の位置と、前記トナ
    ー排出孔を開放してトナーの排出を許容する第2の位置
    でそれぞれ係止可能な円筒状カバーと、 を備えることを特徴とするトナーカートリッジ。
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