JP2001519931A - 回転シールを有するトナーカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電子写真画像形成装置の補充装置にトナーを供給するトナーカートリッジで、トナーを充填した長い円筒状のコンテナ（１２）を有する。コンテナは長手方向軸を有し、一端は開放し他端は閉じている。エンドキャップを適応配置しコンテナの開放端を閉じ、コンテナとエンドキャップ間の相対回転運動を調整する。このエンドキャップ（２２）は、有縁端部に終端する開放端を構成するフランジを有している。エラストマ弾性を有するシールが設けられており、相対的な回転をするコンテナとエンドキャップ（２２）の間に確実で比較的低摩擦のトナーシールを実現する。１つの実施例において、このシールは、キャップエンド部の外径に取り付けられ、その１部がキャップエンド部を越えて延伸するような適当な寸法を持つエラストマ弾性を有するバンドより成る。シールの延伸部はキャップ端部の内周面と一致し、コンテナにキャップをスライドさせて組み立てると、シールがコンテナ（１２）の外径に被さって適合する。従って、ボトルとシールが互いに回転しても、シールはそれに適応し封止する。トナーはエンドキャップの穴を通して吐出される。

Description

【発明の詳細な説明】 回転シールを有するトナーカートリッジ 発明の背景 １．発明の分野 本発明は、概して静電画像形成装置に関し、特に静電画像形成装置用トナー補 充機構にトナーを供給するトナーカートリッジに関し、さらに詳細には、回転シ ールを有する補充トナーカートリッジに関する。 ２．背景 電子写真又はドライトナー型画像形成装置に用いられるトナーの補充装置が知 られている。一般に、かような画像形成装置において、ドライトナーは貯蔵領域 から画像形成ドラム又はフィルム上に供給され、次に画像担体に移動し溶融して 定着画像を形成する。画像形成の繰り返しによってトナー供給が枯渇すると、ト ナーを補給することが必要である。 先行技術としては、画像形成装置にドライトナーを補給するのに現在用いられ ている多数の形式の装置例が含まれる。例えば、画像形成装置の貯蔵領域と連通 した吐出口を持ち、比較的簡単なコンテナ１２形式で、トナーの補給が実施され ている。 池末他の米国特許第４，８７８，６０３号には、１端に吐出口を有する円筒カ ートリッジに補給トナーを供給する装置が開示されている。外周に歯を持つ着脱 可能な歯車が円筒の吐出端に取付けられている。この歯車とカートリッジの組み 合わせを画像形成装置のトナー補充機構に取付けることにより、カートリッジの 歯車の歯が駆動スプロケットと係合し、駆動時にトナー補給カートリッジをその 長手軸回りに回転させる。円筒カートリッジの内面に盛り上がって形成されてい る螺旋状の案内リブはトナー粉末をカートリッジの吐出端に向けて供給して画像 形成装置の補充機構に送り込むのを助けている。この補充システムの場合、ユー ザはエンドキャップ又はカバーをトナーカートリッジから取り外し、又、トナー コンテナと画像形成装置の補充機構間のシール機構も取り外すことが要求される 新しいより優れたトナー補給方法が求められている。 発明の要約 本発明は、長手方向軸を有し一端を開放し他端を閉じた細長のコンテナより成 るトナーカートリッジを供給することである。エンドキャップを適応配置してコ ンテナの開放端を閉じ、細長コンテナとエンドキャップ間の相対回転運動を調節 する。エンドキャップと細長カートリッジが相対的に回転することにより、カー トリッジから画像形成装置への補充トナーの移動がエンドキャップを取り外すこ となく実行される。回転シールがコンテナとエンドキャップの間に配設され、コ ンテナとエンドキャップ間の連結部における望ましくない余分なトナーの漏れ出 しを防止している。 本発明によるトナーカートリッジは画像形成装置用補充装置にトナーを供給す るために設けられ、このカートリッジは、 外面と閉端と開放端を有し、一定量のトナーを収納するコンテナと、 コンテナの開放端に係合し、コンテナに対し回転可能で、開放端を限定し有縁 端部に終端するフランジ部と内外面を有するエンドキャップと、 エンドキャップの外面に隣接する第１部分と、前記端部のエッジにほぼ一致す る第２部分と、前記端部のエッジを越えて延伸し終端する第３部分と、をさらに 有する、エンドキャップの端部を囲むように取付けたフレキシブルシールと、よ り構成され、 前記エンドキャップの端部エッジを越えて延伸する前記シールの第３部分が、 コンテナの外面と係合して前記シールと前記コンテナの外面の間に回転可能な封 止係合部を実装することを特徴としている。 １つの実施例において、カートリッジは、トナーを充填した細長い円筒コンテ ナより成る。このコンテナは長手方向軸と１つの閉端と１つの開放端を有してい る。エンドキャップは開放端を閉じてコンテナとエンドキャップ間の相対的な回 転運動に適合するように適応配設されている。このエンドキャップは、コンテナ の開口端を受け入れるエンドキャップの開放端を構成（１）し、有縁端部に終端 （２）する環状フランジ部を有している。エラストマ弾性を有するシールがコン テナを囲みこむように配設され、相対的に回転するコンテナとエンドキャップ間 に確実で比較的低摩擦のトナーシールを実現する。実施例において、このシール は、キャップエンド部の外周に装着され、その１部がキャップエンド部を越えて 延伸するような適当な寸法を持つエラストマ弾性を有するバンドよりなる。この シールの延伸部はキャップエンド部の内周面と一致し、コンテナにキャップをス ライドさせて組み立てると、シールがコンテナの外周に被さりその形状に適合す る。従って、後述するように、コンテナとキャップが互いに回転しても、シール はコンテナの外周面に一致し、シールはエンドキャップとコンテナ間の空間を封 止する。 本発明は、コンテナエンドキャップを取外す必要なく、画像形成装置のトナー 補充機構から着脱自在なトナーカートリッジをさらに提供する。 図面の簡単な説明 本発明のその他の目的、利点及び特徴は、下記図面を参照して以後の詳細説明 と読めば明らかになろう。 図１は、本発明による回転シールを採用したエンドキャップ装置とトナーコン テナの一部横断面図である。 図２は、本発明による回転シールを説明する図１のトナーコンテナ装置の拡大 一部横断面図である。 図３は、本発明によるエンドキャップ装置の拡大一部横断面図である。 発明の実施の形態 本発明を添付図面とトナーカートリッジの実施例に関連して以下に説明する。 図１を参照する。本発明の１実施例であるトナーカートリッジは、好ましい実 施形態において１端を閉じて（図示しない）他端１２ａを開放した成型円筒であ るコンテナ１２より成る。このコンテナ１２は、ほぼ一定の横断面を有するか、 或いは、例えば、開放端１２ａより閉端の直径が小さくなるような勾配を付けて もよい。開放端１２ａの近く、コンテナ１２の外周に駆動歯車１４を取り付ける ことができる。歯車１４は、コンテナ壁に一体成形した或いは取り付けた２つの 移動止め１６，１８間に配置し容易に外れないようにしている。歯車１４は、コ ンテナ１２回りを約１回転できるように構成配置されていて、但し、同じ方向へ のさらなる回転は、コンテナ壁に一体成形するか或いは取り付けたラチェット爪 のようなストップ又は戻り止め又は機構によって阻止される。シール止めリッジ ２０はコンテナ壁に一体成形するか或いは固設する。 好適な実施形態において一旦取り付けたら取り外せない設計のエンドキャップ ２２をコンテナに装備する。このキャップは、キャップ２２の開放端部２２ａを 構成するフランジ部２３を有している。キャップ２２は、コンテナ１２に対し相 対的に回転可能に設計されている。キャップ２２は開口３１を有しており、この 開口を通してトナーがコンテナ１２の回転により吐出される。 図示の実施例において、支持突起すなわちショルダ２４がコンテナ１２の外壁 に形成されており、マッチング爪２５がキャップフランジ部２３の内壁に形成さ れ、キャップがコンテナの開放端１２ａから外れるのを阻止する一方でコンテナ に対する相対的な回転を可能にしてる。図示の実施例によれば、コンテナ１２と エンドキャップ２２は開放端１２ａに１個以上のシール２６を装着でき、トナー の貯蔵及び取扱い時にキャップの開口３１からトナーが零れ落ちるのを阻止し、 画像形成装置にトナーをきれいに供給できるようにする。 本発明による回転シール２８は、キャップ２２の端部２２ａとコンテナ１２の 間に挿設される。これについては、図２を参照し以下に詳述する。 使用時、キャップ２２はトナーコンテナ１２に装着される。このコンテナは、 キャップ２２に対し回転可能である。キャップのフランジ部２３は、フランジ部 ２３の内面とコンテナ１２の外面との間に間隔が確保できる寸法を有する。好ま しい実施形態において、キャップ２２はほぼ円筒であるが、歯車１４への機械的 な入力によりコンテナ１２が回転する際にトナー補充装置に対しキャップ２２が 回転するのを阻止するために、トナー補充装置のような画像形成装置の補充機構 部に係合できる非円筒外面部（図示せず）を持つことができる。 コンテナの開放端１２ａは、シール材３５を収容する半径方向に延伸した棚板 部１３と共に成形するのが好ましい。シール材３５は、トナーの貯蔵及び取扱い 時に、エンドキャップを封止し、エンドキャップの開口３１からトナーが漏れ出 るのを阻止する。シール材３５は例えばＴｙｖａｃ（登録商標）のような発泡材 製で、エンドキャップ２２の内面に対し回転するためにポリテトラフルオロエチ レン（又は他の低摩擦材）を被覆したものが好ましい。この発泡材は接着剤で固 定するのが好ましい。 キャップ２２は、例えば、先述の様に、（１）コンテナ１２の開放端１２ａ付 近のコンテナ壁の外部支持面すなわちショルダ２５と、（２）好ましくはキャッ プ２２の閉端の円筒内壁上の内部突起すなわち爪２５又は他の同等構造部を、相 互にロックすることにより、コンテナ１２に保持される。回転エラストマ弾性を 付するシール２８を、キャップ２２の開放端のエッジと円筒壁の間の円筒外周面 に装着する。 図２を参照し、本発明の好ましい実施形態によるシールの構造について説明す る。この回転シール２８は、好ましくは、エラストマ弾性を有する材料で形成し 、好ましくはエンドキャップの端部２２ａで、相対回転するコンテナ１２とエン ドキャップ２２間に確実で比較的低摩擦のトナーシールを実現する。好ましくは 、このシールは、低摩擦シールを形成できるような滑性を示す材料を選んで構成 する。シール２８は、任意数の天然又は合成ゴム又は変形と弾性回復を示すエラ ストマで製作できる。材料として、天然又は合成ゴム、シス１，４−型ポリイソ プレン、エチレン−プロピレン−ジエン・ターポリマー（ＥＰＤＭゴム）、スチ レン−ブタジエン共重合体、ポリクロロプレン（ネオプレン）、ニトリル、ブチ ル、スルフィド、ポリウレタン又は多硫化ゴム、発泡材を含む架橋又は非架橋又 は他の構造のエラストマ材が含まれる。但し、上記材料に制限されるものではな い。ＴＰＯゴムのようなポリオレフィンである非架橋エラストマも使用できる。 代表的には、このシールは、ショアＡスケールで２０−８０，好ましくは４０− ６０，さらに好ましくは４５−５５の硬度を有する材料製とする。材料は滑性と 可とう性を高める添加剤を含んでもよい。 実施例におけるシールは、エラストマ弾性を有するバンドであり、図３に示す 様に、キャップ端部に形成された環状チャネル２２ｂにおけるキャップ端部２２ ａの外周に取り付けられる第１部分３０を有するような適当な寸法を有している 。図３に示す様に、キャップ端部２２ｂは、軸方向のエッジ２２ｃに終端してい る。このシールの第２部分３２は、キャップのエッジ２２ｃを越えてほぼ一致し て延伸するのが好ましい。このシールはまた好ましくは延伸部３４より成る第３ 部分を有する。この延伸部分３４は、コンテナ１２にキャップ２２をスライドさ せ組み立てる際にシールがコンテナ１２の外周に被さって形状に適合し、コンテ ナ上のシール止め隆起２０と最終的に接触するように、キャップ端部２２ａの内 周面と適合している。従って、ボトルとキャップ２２が互いに回転すると、シー ルはコンテナの外面と適合して封止し、トナーの通過を阻止する。シール２８は コンテナ１２の外面との係合度を増大させるために延伸部３４より大きい断面を 持つフレキシブル環状リッジ３６すなわちビードを有する第４部分を、さらに含 むようにしてもよい。 コンテナ、歯車及びエンドキャップは、代表的には、これらの構成品に用いら れる通常の材料、例えば、高密度ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリスチレン ，ポリスチレン/ブタジエン共重合体、ＡＢＳ等の材料を使用し製作できる。 本発明を実施例により説明して来たが、形状及び細部において種々の変更、追 加及び削除を本発明の範囲と精神から逸脱することなく行なうことが可能である 。例えば、シールをエンドキャップの外エッジに取り付ける代わりに、シール材 をエンドキャップ内に位置する環状バンドに装着してシールの第２部分が環状バ ンドのエッジを越えて延伸しコンテナ外面のシールを形成するようにしてもよい 。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ライマン，ダニエル アメリカ合衆国，03014 ニューハンプシ ャー州，マンチェスター，415 リバー ロード (72)発明者 ロッソ，アントニオ アメリカ合衆国，03060 ニューハンプシ ャー州，ナシュア，49 ソウヤー ストリ ート 【要約の続き】 れる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．画像形成装置の補充装置にトナーを供給するトナーカートリッジにおいて、 一定量のトナーを収納し、本体外面と閉端と開放端を有するコンテナと、 該コンテナに係合し、該コンテナに対し相対的に回転可能で、開放端を構成す るフランジ部と内面と外面を有し、該フランジ部がエッジを有する端部に終端し ているエンドキャップと、 該エンドキャップの外面に隣接する第１部分と、前記端部の前記エッジにほぼ 一致する第２部分と、前記端部の前記エッジを越えて延伸し終端する第３部分と 、を有し前記エンドキャップの端部を囲むように取り付けたフレキシブルシール と、を有し、 前記エンドキャップの前記エッジを越えて延伸する前記シールの前記第３部分 は、前記コンテナの前記外面と係合して前記シールと前記コンテナの前記外面の 間に回転可能な封止係合部を提供することを特徴とするトナーカートリッジ。 ２．前記エンドキャップの前記端部は、さらに環状チャネルを有し、前記シール の前記第１部分は少なくとも部分的に前記環状チャネル内に在ることを特徴とす る請求項１に記載のトナーカートリッジ。 ３．前記シールは、第３部分の端部に第４部分をさらに有し、該第４部分はフレ キシブル環状リッジを有す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。 ４．前記シールは、天然又は合成エラストマ製であ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。 ５．前記シールは、ＥＰＤＭゴム（エチレン−プロピレン−ジエン・ターポリマ ー）製であ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。 ６．前記コンテナは、前記外面から延伸する周状突起を前記エンドキャップフラ ンジの端部のエッジ近くに有し、前記フレキシブルシールの第３部分が前記周状 突起と接触す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。 ７．前記コンテナから前記エンドキャップの取り外しを阻止する係合手段をさら に有す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。 ８．キャップに対し相対的に回転可能なコンテナ用のキャップ及びシール配列に おいて、 前記キャップの開放端を構成するフランジ部を有し、外面と内面を有し、エッ ジを有する端部に前記フランジ部が終端するキャップ本体と、 前記エンドキャップの前記端部の前記外面に取り付け、前記端部の前記エッジ にほぼ一致する形状を有し、前記端部エッジを越えて延伸する部分を有し、前記 コンテナに封止係合するフレキシブルシールと、を有することを特徴とするキャ ップ及びシール配列。 ９．前記端部は、環状チャネルをさらに有し、前記シールの第１部分が少なくと も部分的に前記チャネル内にあることを特徴とする請求項８に記載のエンドキャ ップ。 １０．前記シールは、フレキシブル環状リッジをさらに有することを特徴とする 請求項８に記載のエンドキャップ。 １１．前記シールは、天然又は合成エラストマであることを特徴とする請求項８ に記載の装置。 １２．前記シールは、ＥＰＤＭゴム製であることを特徴とする請求項８に記載の 装置。