JP2004264460A - トナーカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【課題】トナーの色を容易に確認することができると共に、コスト低減が可能なトナーカートリッジ、このトナーカートリッジを備える画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナーカートリッジ５０ａを構成するケーシング５１の開口部を封止するキャップ６０を透明部材により形成する。これにより、トナーカートリッジを交換する際に、画像形成装置の前面側から容易にトナーの色を確認することができると共に、色確認用に新たな部材を付加する必要がなく、コスト低減に寄与することができる。
【選択図】 図４
【解決手段】トナーカートリッジ５０ａを構成するケーシング５１の開口部を封止するキャップ６０を透明部材により形成する。これにより、トナーカートリッジを交換する際に、画像形成装置の前面側から容易にトナーの色を確認することができると共に、色確認用に新たな部材を付加する必要がなく、コスト低減に寄与することができる。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタやファクシミリ、複写機等の各種画像形成装置には、感光体ドラムの表面に帯電によりトナーを付着させる現像器と、現像器内に挿入されトナーを収納するトナーカートリッジとが設けられている。特に、カラー画像を形成する画像形成装置では、各色毎に現像器及びトナーカートリッジがリボルバに取り付けられた構造を有している。
【０００３】
従来のトナーカートリッジを開示する文献として、以下のようなものがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０６−２５８９１１号公報。
【特許文献２】
特開平０８−１４６７４４号公報。
【特許文献３】
実開平０３−２４６６３３号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のトナーカートリッジでは、カートリッジ内のトナーの色を識別するために、色を表示するためのラベルを貼り付けたり、キャップを着色するなどを行っていた。あるいは、カートリッジ本体（以下、ケーシングという）に透明部材の窓を設けていた。
【０００６】
このため、トナーカートリッジを構成する上で必要不可欠なケーシングやキャップ以外に、ラベルや窓用の部材が新たに必要となり、あるいはトナー毎に異なる色のキャップを必要とし、コストの増加を招くという問題があった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑み、トナーの色を容易に確認することができると共に、コスト低減が可能なトナーカートリッジを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のトナーカートリッジは、トナーを収納するトナーカートリッジにおいて、一方の端部に開口部を有するケーシングと、前記ケーシングの開口部を封止すると共に、取っ手が設けられたキャップとを備え、前記キャップが透明部材から成ることを特徴とする。
【０００９】
前記キャップに設けられた取っ手が、前記ケーシングの長手方向に沿う断面に、前記ケーシングに取り付ける側が開放された空洞部を有することが望ましい。
【００１０】
本発明の画像形成装置は、トナーを収納するトナーカートリッジと、前記トナーカートリッジを複数収納するリボルバとを備える画像形成装置において、前記トナーカートリッジは、一方の端部に開口部を有するケーシングと、前記ケーシングの開口部を封止すると共に、前記リボルバから取り出すための取っ手が設けられたキャップとを有し、前記キャップが透明部材から成ることを特徴とする。
【００１１】
また本発明のトナーカートリッジは、一方の端部に開口部を有し、外周部の長手方向に沿って、前端付近から所定位置までテーパが付いていない非テーパ領域と、前記所定位置から後端付近までテーパが付いたテーパ領域とを有するケーシングと、前記ケーシングの開口部を封止すると共に、取っ手が設けられたキャップとを備え、前記キャップが透明部材から成ることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
先ず、図２を参照して、本発明の適用が可能な画像形成装置１０１の概略構成について説明する。
【００１３】
この画像形成装置１０１は、プロセスユニット１０４、給紙ユニット１０６、両面ユニット１０８、手差しユニット１０９を収容した筐体１０３を有する。
【００１４】
プロセスユニット１０４は、画像形成装置１０１のフロント−リア方向（紙面に垂直な方向）に延びた管軸を有する感光体ドラム１１１（像担持体）を有する。
【００１５】
感光体ドラム１１１の周囲には、帯電装置１１２、露光装置１１３、ブラック（Ｋ）現像器１１４、リボルバ１１５、中間転写ベルト１１６及びドラムクリーナ１１７が、感光体ドラム１１１の回転方向（図中、矢印方向）に沿って設けられている。
【００１６】
帯電装置１１２は、感光体ドラム１１１の外周のドラム表面１１１ａを所定電位に帯電させる。
【００１７】
露光装置１１３は、プロセスユニット１０４の下端近くに配設され、所定電位に帯電されたドラム表面１１１ａを露光して画像データに基づく静電潜像を形成する。カラー画像を形成する本装置では、露光装置１１３は色分解した画像データに基づいてドラム表面１１１ａを露光し、ドラム表面１１１ａに各色の静電潜像を形成する。
【００１８】
ブラック現像器１１４は、感光体ドラム１１１と露光装置１１３との間、即ち感光体ドラム１１１に対して重力方向下方から対向配置されている。ブラック現像器１１４は、露光装置１１３によってドラム表面１１１ａに形成されたブラック用の静電潜像にブラック現像剤を供給して現像し、ドラム表面１１１ａにブラック現像剤像を形成する。そして、ブラック現像器１１４はトナーカートリッジ１１４ａからトナー及び現像剤を供給される。
【００１９】
リボルバ１１５は、感光体ドラム１１１の図中左側に隣接して回転可能に設けられている。リボルバ１１５は、基本的にブラック現像器１１４と同じ構造のイエロー現像器１０Ｙ、マゼンタ現像器１０Ｍ、シアン現像器１０Ｃを有する。各現像器は、リボルバ１１５の回転方向に沿って、リボルバ１１５内に脱着自在に収容されている。
【００２０】
また各現像器は、それぞれの色のトナー及び現像剤を収容したトナーカートリッジ５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃを有する。各色の現像器１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃがリボルバ１１５を時計周り方向に回転させることにより、感光体ドラム１１１の側方から選択的に感光体ドラム表面１１１ａに対向配置される。
【００２１】
中間転写ベルト１１６が、感光体ドラム１１１に対して重力方向上方から転接する位置に配置され、駆動ローラ１１６ａ、転写前ローラ１１６ｂ、転写対向ローラ１１６ｃ、及びテンションローラ１１６ｄに巻回されて張設されている。中間転写ベルト１１６の内側には、中間転写ベルト１１６をドラム表面１１１ａに転接させるとともに、ドラム表面１１１ａに形成された現像剤像を中間転写ベルト１１６に転写させるための１次転写ローラ１２１が設けられている。
【００２２】
２次転写ローラ１２４が、中間転写ベルト１１６を介して、転写対向ローラ１１６Ｃとの間で、転写用紙を搬送する縦搬送路１２６を挟む位置に設けられている。この縦搬送路１２６上には、転写用紙上に転写された現像剤像を加熱及び加圧して定着させる定着装置１３８が設けられている。
【００２３】
初期動作として、ブラック現像器１１４が下方に移動されドラム表面１１１ａから離間され、リボルバ１１５が時計周り方向に回転されてイエロー現像器１０Ｙがドラム表面１１１ａに対向される。２次転写ローラ１２４が縦搬送路１２６から離間する方向（図中右方向）に移動され、中間転写ベルト１１６から離間される。
【００２４】
スキャナユニット１０２を介して図示されていない原稿から画像データが読み取られ、あるいは図示されていない外部装置から画像データが入力される。感光体ドラム１１１が時計周り方向に回転されてドラム表面１１１ａが帯電装置１１２によって所定電位に一様に帯電される。
【００２５】
色分解したイエロー用の画像データに基づいて露光装置１１３が動作され、ドラム表面１１１ａ上にイエロー用の静電潜像が形成される。イエロー現像器１０Ｙを介してドラム表面１１１ａ上の静電潜像にイエロー用のトナー及び現像剤が供給され、イエロー用の静電潜像が現像されてドラム表面１１１ａ上にイエロー現像剤像が形成される。ドラム表面１１１ａ上に形成されたイエロー現像剤像が、感光体ドラム１１１の回転によって移動され、中間転写ベルト１１６に転接した１次転写領域を通過し、ドラム表面１１１ａ上のイエロー現像剤像が中間転写ベルト１１６上に転写される。イエロー現像剤像が中間転写ベルト１１６上に転写された後、転写されずにドラム表面１１１ａに残留したイエロー現像剤がドラムクリーナ１１７によって除去される。
【００２６】
ドラム表面１１１ａ上にマゼンタ用の静電潜像を形成するため、ドラム表面１１１ａが帯電装置１１２によって一様に帯電され、リボルバ１１５が回転してマゼンタ現像器１０Ｍがドラム表面１１１ａに対向される。
【００２７】
上述した露光、現像、中間転写ベルト１１６への転写がなされ、マゼンタ現像剤像が中間転写ベルト１１６上でイエロー現像剤像に重ねて転写される。マゼンタ現像剤像が転写された後、同様のプロセスを経てシアン現像剤像が重ねて転写される。
【００２８】
いずれの現像器１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃもドラム表面１１１ａに対向しないホームポジションにリボルバ１１５が回転し、ブラック現像器１１４が上昇してドラム表面１１１ａに対向される。この状態で、上述した同様のプロセスにより、ブラック現像剤像がイエロー現像剤像、マゼンタ現像剤像、シアン現像剤像上に重ねて中間転写ベルト１１６上に転写される。
【００２９】
このようにして、全ての色の現像剤像が中間転写ベルト１１６上で重ねられ、２次転写ローラ１２４が図中左方向に移動されて中間転写ベルト１１６に転接される。この状態で、中間転写ベルト１１６上で重合された全ての色の現像剤像が、中間転写ベルト１１６の回転によって移動され、２次転写ローラ１２４との間の２次転写領域を通過する。そして、転写用紙が縦搬送路１２６を上方に搬送され、２次転写領域へ送り込まれて、２次転写ローラ１２４を介して、中間転写ベルト１１６上の各色の現像剤像が転写される。
【００３０】
全色の現像剤像が転写された転写用紙は、定着装置１３８を通過して加熱及び加圧され、全色の現像剤像が定着されてカラー画像が形成される。
【００３１】
上記画像形成装置における現像器周辺の構成を、拡大して図３に示す。上述したように、リボルバ１１５に収納され、リボルバ１１５と一体に回転するシアン（Ｃ）色、マゼンタ（Ｍ）色、イエロー（Ｙ）色毎に現像器１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙが設けられている。現像器１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙには、それぞれのカラートナーが収納されたトナーカートリッジ５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙが挿入、固定されている。
【００３２】
リボルバ１１５に隣接して感光体ドラム１１５が配置され、感光体ドラム１１５に隣接してブラック（Ｋ）の現像器１１４及びトナーボトル１１４ａが配置されている。感光体ドラム１１５に接触するように、中間転写ベルト１１６が配置され、また中間転写ベルト１１６を回転させる転写対向ローラ１１６ｃと対向して２次転写ローラ１２４が配置されている。
【００３３】
トナーカートリッジ１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙの交換は、図４に示されるように、画像形成装置における手前側より行われる。交換が必要ないずれかのトナーカートリッジ５０がトナーカートリッジ交換位置まで来るようにリボルバ１１５を回転させ、トナーカートリッジ５０のキャップ６０に設けられた取っ手６１を引っ張ることでリボルバ１１５から取り外し、新たなトナーカートリッジ５０を挿入する。
【００３４】
リボルバ１１５に搭載されたトナーカートリッジ５０は、リボルバ１１５と一体に回転するために画像形成装置の前面側フレームより装置内側に位置している。このため、トナーカートリッジ５０の着脱の際には、奥まったトナーカートリッジ５０を取り出すことが可能なように、取っ手６１が設けられている。
【００３５】
図１に、本発明の第１の実施の形態によるトナーカートリッジ５０の外観を示す。このトナーカートリッジ５０は、一方の端部が開口されたケーシング５１と、ケーシング５１の開口部を封止するキャップ６０とを有する。キャップ６０には、上述したように取っ手６１が設けられている。
【００３６】
トナーカートリッジ５０におけるケーシング５１にキャップ６０を取り付ける前の状態を図５に示す。ケーシング５１内にトナーを収納する空洞があり、この空洞内にトナーを収納した後、キャップ６０により封止する。
【００３７】
図６に、トナーカートリッジ５０を分解した状態を示す。ケーシング５１内には、トナーを攪拌しケーシング５１の中央に寄せるためのパドル５６、トナーをトナー供給口部付近に運ぶためのオーガ５３、オーガ５３を覆うオーガルーフ５９、オーガ５３をオーガルーフ５９に固定するためのバルブ５４が収納される。
【００３８】
ケーシング５１の一方の端面は、パドル５６を回転させるためのパドルギア４１、フェルト４２、ワッシャ４３、アイドルギア及びカップリング４５が取り付けられる。ケーシング５１の他方の端面は、開口部材５５と、上記キャップ６０が取り付けられて封止される。
【００３９】
また、ケーシング５１の前面（画像形成装置の前面側）よりの下部には、現像器１０内へトナーを供給するための、図示されていないトナー供給口が設けられ、スプリング５７、５８によりトナー供給口を閉じるように付勢されたシャッタ４８が設けられている。
【００４０】
トナーカートリッジ５０を組み立てる際には、上述したように図５において、トナーをケーシング５１内に充填した後、トナーがこぼれないようにキャップ６０を取り付けて封止する。キャップ６０の取り付けは、圧入、接着、溶着等、いずれの固定手法を用いて行ってもよい。
【００４１】
このような構造を有するトナーカートリッジ５０において、本第１の実施の形態ではキャップ６０が透明部材により形成されている点に特徴がある。これにより、トナーカートリッジ５０を交換する際において、図４に示されたトナーカートリッジ交換位置にて目視で内部のトナーの色を確認することができる。即ち、３色（Ｃ、Ｍ、Ｙ）のうちのいずれの色であるか容易に目視にて確認した上で、必要なトナーカートリッジを間違えることなく交換することができる。
【００４２】
さらに本第１の実施の形態によれば、必要不可欠なキャップ６０を透明部材で形成することにより、トナーの色を確認するためにケーシングに透明部材等から成る窓を設けていた従来と異なり、ケーシング及びキャップというトナーカートリッジとして不可欠な部材以外に窓用の部材を新たに付加する必要がなく、コストを低減することができる。
【００４３】
さらに、図７に示されるように、キャップ６０に設けられた取っ手６１の断面形状として、ケーシング５１に取り付けられる側が開放された空洞部６２を有するようにすることが望ましい。このような空洞部６２を設けることで、空洞部６２内にトナーを導くことが可能となり、より確実にトナーの色を判別することができる。
【００４４】
ここで、図７に示された空洞部６２と異なる形状を有することもできる。例えば、図８に示されたキャップ６０ａのように、取っ手６１ａのＬ字形断面のほぼ全てにわたって空洞部６２ａを形成してもよい。
【００４５】
ところで、図９（ａ）に示されたように、従来のトナーカートリッジ２０１の外周及び現像器２００の内壁は、射出成形用の金型形状を考慮し、金型移動方向（長手方向）に離形しやすいように、図中右側（画像形成装置の前面側）の前端付近から図中左側の後端付近に至るほぼ全領域に渡って、抜き勾配形状が設けられていた。
【００４６】
このようなテーパを有する外形形状であると、図９（ａ）において矢印で示された方向に、現像器２００の内部へトナーカートリッジ２０１を挿入するときには大きなガタツキは発生しない。よって、トナーカートリッジ２０１のトナー補給口のシャッタが開く動作、また現像器２００のトナー補給口のシャッタが開く動作に支障を与えない。トナーカートリッジ２０１を現像器２００内に収納した状態における両者の隙間をＹ１とする。
【００４７】
ところが、図９（ｂ）に示された矢印の方向に、現像器２００内に挿入されているトナーカートリッジ２０１を引き外す際に、現像器２００の内壁とトナーカートリッジ２０１の外周との間に上記隙間Ｙ１より大きい隙間Ｙ２が生じ、大きくガタツキが発生する。このような場合であっても、トナーカートリッジ２０１のトナー補給口のシャッタは、閉じる方向にバネにより付勢されているため、確実に閉じることができる。しかし、現像器２００のトナー補給口のシャッタは、トナーカートリッジ２０１の爪が現像器２００のトナー補給口のシャッタ付近の端部からはずれて閉じることができず、現像器からトナーが漏れて画像形成装置内部を汚染する虞があった。
【００４８】
以下に説明する本発明の第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態における構成に加えて、さらにトナーカートリッジを引き外す際の現像器内との間でのガタツキを防止し、現像器のトナー補給口のシャッタを確実に閉めることが可能な構成を有するトナーカートリッジ、及び現像器に関するものである。
【００４９】
トナーカートリッジのケーシングは、射出成形金型形状を考慮し、金型移動方向、即ちケーシングの長手方向に離形しやすいように、前端付近から後端付近へ向かって抜き勾配形状が設けられている。
【００５０】
図１０（ａ）に示されたように、画像形成装置における現像器１０内にトナーカートリッジ５０を収納するための空洞があり、図１０（ｂ）に示されたトナーカートリッジ５０が現像器１０内の空洞に挿入される。トナーカートリッジ５０は、トナーを収納するため内部が空洞になっているケーシング５１と、ケーシング５１の前端側の開口部を閉じる蓋６０とを有し、蓋６０には操作者が矢印Ａの方向に引っ張るための取っ手６１が設けられている。そして、矢印Ｂで示されたように、トナーカートリッジ５０が長手方向に摺動することで、現像器１０に対して着脱動作する。
【００５１】
ここで、上記第１の実施の形態と同様に、取っ手６１を有するキャップ６０は透明部材から成る。
【００５２】
図１１に示されたように、現像器１０ａにはトナー補給口１１が設けられている。トナーカートリッジ５０ａが挿入されると、トナーカートリッジ５０ａ側のトナー補給口と、現像器１０ａ側のトナー補給口１１とが連結することにより、トナーカートリッジ５０ａ内のトナーが現像器１０ａに移動し補給される。
【００５３】
現像器１０ａのトナー補給口１１はシャッタを有し、トナーカートリッジ５０ａが挿入方向に摺動することにより、トナーカートリッジのトナー補給口のシャッタの端部が現像器１０ａのシャッタを押して開く。
【００５４】
トナーカートリッジ５０ａのトナー補給口のシャッタは、トナー補給口を閉じる方向にスプリングにより付勢されている。また、現像器１０ａのトナー補給口１１の付近には、トナーカートリッジ５０ａの爪と係止する端部１２と、トナーカートリッジ５０ａの引き外し時に爪が端部１２と係止してトナー補給口１１のシャッタを閉じた後に爪と端部１２との係止を開放するための斜面１３とが設けられている。
【００５５】
図１２の縦断面図に、現像器１０ａ内にトナーカートリッジ５０ａが挿入されたときの外観を示し、図１２における楕円Ｃで囲まれた前端側の部分を拡大して図１３に示す。
【００５６】
図１３に示されたように、トナーカートリッジ５０ａが現像器１０ａ内に装着される際に、トナーカートリッジ５０ａ側のトナー補給口付近の端部が現像器１０ａ側のトナー補給口１１のシャッタを押すことにより、現像器１０ａのシャッタが開く。同様に、トナーカートリッジ５０ａ側のトナー補給口におけるバネで閉じるように付勢されたシャッタが、現像器１０ａ側のトナー補給口付近の端部により押されることにより、トナーカートリッジ５０ａのシャッタが開く。また、トナーカートリッジ５０ａには、上述したように現像器１０ａのトナー補給口１１のシャッタを閉じるための爪５２がある。
【００５７】
現像器１０ａからトナーカートリッジ５０ａを矢印Ｘ方向に引いて取り外すが、取り外す途中の段階における現像器１０ａ及びトナーカートリッジ５０ａの縦断面図を図１４に示し、図１４における楕円Ｄで囲まれた前端側の部分を拡大して図１５に示す。
【００５８】
取り外す際には、図１５に示されたように、トナーカートリッジ５０ａの爪５２により現像器１０ａのトナー補給口１１付近における端部１２を引っ掛けて、トナー補給口１１のシャッタ５２を閉じる方向（図１２におけるＸ方向）に移動させる。そして、現像器１０ａのトナー補給口１１のシャッタが閉まる位置において、爪５２がトナー補給口１１付近に設けられた斜面１３によって端部１２から外れる方向に持ち上がるように移動する。これにより、トナーカートリッジ５０ａが現像器１０ａのシャッタを閉じる動作から開放され、外部へ引き外される。
【００５９】
このように、トナーカートリッジ５０ａが引き外される際の摺動によって現像器１０ａのトナー補給口１１のシャッタが閉じる。このため、トナーカートリッジ５０ａが摺動する際に、現像器１０ａのトナーカートリッジを収納するトナーカートリッジガイドの内壁との間で上下左右方向にガタツキが発生すると、爪５２が現像器１０ａのシャッタの端部１２から外れて、シャッタが確実に閉じない可能性がある。
【００６０】
現像器１０ａのシャッタが閉じないと、カラー複写機において複数のカラー毎に現像器がリボルバ構造で取り付けられている場合、各現像器から現像剤、トナーが多量にもれて画像形成装置内を著しく汚染し、印字に悪影響を及ぼすことが懸念される。
【００６１】
ここで、上述したようにトナーカートリッジの外形形状は、金型の構造上、長手方向にテーパが施された形状となっている。
【００６２】
通常のテーパは、蓋が付いた前端（画像形成装置の前面側）から後端へ向かって長手方向に直交する寸法が減少する方向に、長手方向に沿って傾斜角度が例えば０．５度から３度程度となっている。
【００６３】
トナーカートリッジを現像器内に装着させるときは、上述したように現像器内のトナーカートリッジガイドの内壁に対してガタツキが発生することなくトナーカートリッジを挿入し固定することができる。
【００６４】
しかし、固定後にトナーカートリッジを引き外す方向に摺動させる場合は、従来は上下左右方向にガタが発生し、現像器のトナー補給口のシャッタを閉じるための端部とトナーカートリッジの爪とが係止せずに外れて、シャッタが閉じない場合があった。
【００６５】
そこで本第２の実施の形態では、図１０、あるいは図１３、図１５、図１６（ａ）〜（ｄ）に示されたように、トナーカートリッジ５０ａの外周部長手方向に沿って、蓋６０が取り付けられている前端付近から、現像器１０ａのシャッタを閉じるために必要なストローク長さに対応した領域Ｒ３に渡って、テーパの付いていない非テーパ領域Ｒ３が設けられている。非テーパ領域Ｒ３から後端付近に至る部分は、金型からの抜き勾配を付ける必要上、テーパ領域Ｒ４を設けている。非テーパ領域Ｒ３とテーパ領域Ｒ４との間には、両者の間に段差が生じてトナーカートリッジ５０ａの摺動動作に支障を与えることがないように、滑らかな傾斜、Ｃ、あるいはＲが付いた領域ＲＭ２が存在する。
【００６６】
また、現像器１０ａのトナーカートリッジガイド内側壁において、トナーカートリッジ５０ａを受ける前端付近から、トナーカートリッジ５０ａ収納時における非テーパ領域Ｒ３に対応する部分に渡って、同様な非テーパ領域Ｒ１が設けられており、他の部分はテーパの付いたテーパ領域Ｒ２が設けられている。現像器１０ａにおいてもトナーカートリッジ５０ａと同様に、非テーパ領域Ｒ１とテーパ領域Ｒ２との間には、両者の間に段差が生じてトナーカートリッジ５０ａの摺動動作に支障を与えないように、滑らかな傾斜、Ｃ、あるいはＲが付いた領域ＲＭ１が存在する。
【００６７】
このように、テーパが付いていない非テーパ領域Ｒ１、Ｒ３をトナーカートリッジの外周及び現像器のトナーカートリッジガイドの内壁に設けることで、トナーカートリッジを引き外す時における両者のガタツキが防止される。
【００６８】
図１７（ａ）に、本第２の実施の形態による現像器１０ａ内にトナーカートリッジ５０ａを挿入させる場合、図１６（ｂ）に現像器１０ａ内に収納されているトナーカートリッジ５０ａを引き外す場合とを示す。
【００６９】
図１７（ａ）において、矢印で示された方向に現像器１０ａの内部へトナーカートリッジ５０ａを挿入する場合、両者の間の隙間Ｙ１１は一定に保たれ、大きなガタツキは発生しない。このため、トナーカートリッジ５０ａのトナー補給口のシャッタが開く動作、また現像器１０ａのトナー補給口１１のシャッタが開く動作に支障は生じない。
【００７０】
さらに図１７（ｂ）に示された矢印の方向に、現像器１０ａ内に挿入されているトナーカートリッジ５０ａを引き外す場合も、現像器１０ａのトナーカートリッジガイド内壁とトナーカートリッジ５０ａの外周との間は、現像器１０ａの非テーパ領域Ｒ１とトナーカートリッジ５０ａの非テーパ領域Ｒ３とが存在することにより、隙間Ｙ１が一定に保たれてガタツキの発生が防止される。このため、トナーカートリッジ５０ａの爪５２が現像器１０ａのトナー補給口１１付近の端部１２から外れることなく引っ掛かり、トナーカートリッジ５０ａの摺動に合わせて現像器１０ａのシャッタを確実に閉じることができる。よって、現像器１０ａからトナーや現像液が漏れて画像形成装置内部を汚染する事態が回避される。
【００７１】
ここで、トナーカートリッジ５０ａ及び現像器１０ａにおけるそれぞれの非テーパ領域は、図１３に示されたように、トナーカートリッジ５０ａの前端付近から、トナーカートリッジ５０ａの爪５２と現像器１０ａのトナー補給口１１の端部１２との係止位置に至る領域Ｒ１１が含まれていることが望ましい。
【００７２】
上述した実施の形態はいずれも一例であって、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲内において様々に変形することが可能である。
【００７３】
例えば、トナーカートリッジの形状、キャップ、取っ手の形状は、上記第１の実施の形態におけるものと異なるものであってもよい。
【００７４】
また、上記第２の実施の形態では、トナーカートリッジ５０ａの非テーパ領域Ｒ３が、外周の長手方向に直交する全周に渡って均一に設けられている。しかしこれに限らず、図１０に示されたように、トナーカートリッジ５０ｂのケーシング５１ｂにおける前端付近から後端付近に至るほぼ全領域Ｒ２１＋Ｒ２２において全てテーパが付けられており、このうち前端付近から所定位置までの領域Ｒ１１において、長手方向に直交する寸法が部分的に一定となるようなリブ形状を有するリブ部７１を複数箇所に設けることによっても、同様な効果が得られる。
【００７５】
【発明の効果】
本発明のトナーカートリッジは、ケーシングの開口部を封止するキャップを透明部材により構成することで、新たな部材の追加によるコストの増加を防止することができる。
【００７６】
さらに、外周部の長手方向に沿って、前端付近から所定位置までテーパが付いていない非テーパ領域を有する場合は、トナーカートリッジを現像器から引き外す際に、現像器のトナーカートリッジガイドの内壁との間でガタツキが防止され、現像器のトナー補給口のシャッタを閉じる動作に支障を与えずトナーの漏れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるトナーカートリッジの外観を示す斜視図。
【図２】本発明の適用が可能な画像形成装置の概略構成を示した縦断面図。
【図３】上記第１の実施の形態による画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。
【図４】同画像形成装置におけるトナーカートリッジの交換位置を示す縦断面図。
【図５】同トナーカートリッジにおけるケーシングにキャップを取り付ける状態を示す斜視図。
【図６】同トナーカートリッジの内部構造を示す斜視図。
【図７】同トナーカートリッジにおけるキャップの構造を示す縦断面図。
【図８】同トナーカートリッジにおけるキャップの他の構造を示す縦断面図。
【図９】従来のトナーカートリッジを現像器に挿入する状態及び引き外す状態を示した縦断面図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態によるトナーカートリッジ及び現像器の外形形状を示した斜視図。
【図１１】同現像器におけるトナー補給口付近の構造を示した斜視図。
【図１２】同現像器内に同トナーカートリッジを収納させた状態を示した縦断面図。
【図１３】図１２における楕円Ｃにおける構造を拡大して示した部分拡大図。
【図１４】同現像器内に収納した同トナーカートリッジを引き外すために摺動させた状態を示した縦断面図。
【図１５】図１４における楕円Ｄにおける構造を拡大して示した部分拡大図。
【図１６】本発明の実施の形態によるトナーカートリッジの外形形状を示した斜視図。
【図１７】同実施の形態によるトナーカートリッジを現像器に挿入する状態及び引き外す状態を示した縦断面図。
【図１８】本発明の他の実施の形態によるトナーカートリッジの外形形状を示した斜視図。
【符号の説明】
１０、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋ 現像器
１１ トナー補給口
１２ 端部
１３ 傾斜部
４１ パドルギア
４２ フェルト
４３ ワッシャ
４５ アイドルギア及びカップリング
４８ シャッタ
５０、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、５０ａ、５０ｂ トナーカートリッジ
５１、５１ａ、５１ｂ ケーシング
５２ 爪
５３ オーガ
５４ バルブ
５５ 開口部材
５６ パドル
５７、５８ スプリング
５９ オーガルーフ
６０、６０ａ キャップ
６１、６１ａ 取っ手
６２、６２ａ 空洞部
７１ リブ
１１１ 感光体ドラム
１１５ リボルバ
１１６ 中間転写ベルト
１１６ａ 駆動ローラ
１１６ｂ 転写前ローラ
１１６ｃ 転写対向ローラ
１２１ １次転写ローラ
１２４ ２次転写ローラ
Ｒ１、Ｒ３ 非テーパ領域
Ｒ２、Ｒ４ テーパ領域
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタやファクシミリ、複写機等の各種画像形成装置には、感光体ドラムの表面に帯電によりトナーを付着させる現像器と、現像器内に挿入されトナーを収納するトナーカートリッジとが設けられている。特に、カラー画像を形成する画像形成装置では、各色毎に現像器及びトナーカートリッジがリボルバに取り付けられた構造を有している。
【０００３】
従来のトナーカートリッジを開示する文献として、以下のようなものがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０６−２５８９１１号公報。
【特許文献２】
特開平０８−１４６７４４号公報。
【特許文献３】
実開平０３−２４６６３３号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のトナーカートリッジでは、カートリッジ内のトナーの色を識別するために、色を表示するためのラベルを貼り付けたり、キャップを着色するなどを行っていた。あるいは、カートリッジ本体（以下、ケーシングという）に透明部材の窓を設けていた。
【０００６】
このため、トナーカートリッジを構成する上で必要不可欠なケーシングやキャップ以外に、ラベルや窓用の部材が新たに必要となり、あるいはトナー毎に異なる色のキャップを必要とし、コストの増加を招くという問題があった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑み、トナーの色を容易に確認することができると共に、コスト低減が可能なトナーカートリッジを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のトナーカートリッジは、トナーを収納するトナーカートリッジにおいて、一方の端部に開口部を有するケーシングと、前記ケーシングの開口部を封止すると共に、取っ手が設けられたキャップとを備え、前記キャップが透明部材から成ることを特徴とする。
【０００９】
前記キャップに設けられた取っ手が、前記ケーシングの長手方向に沿う断面に、前記ケーシングに取り付ける側が開放された空洞部を有することが望ましい。
【００１０】
本発明の画像形成装置は、トナーを収納するトナーカートリッジと、前記トナーカートリッジを複数収納するリボルバとを備える画像形成装置において、前記トナーカートリッジは、一方の端部に開口部を有するケーシングと、前記ケーシングの開口部を封止すると共に、前記リボルバから取り出すための取っ手が設けられたキャップとを有し、前記キャップが透明部材から成ることを特徴とする。
【００１１】
また本発明のトナーカートリッジは、一方の端部に開口部を有し、外周部の長手方向に沿って、前端付近から所定位置までテーパが付いていない非テーパ領域と、前記所定位置から後端付近までテーパが付いたテーパ領域とを有するケーシングと、前記ケーシングの開口部を封止すると共に、取っ手が設けられたキャップとを備え、前記キャップが透明部材から成ることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
先ず、図２を参照して、本発明の適用が可能な画像形成装置１０１の概略構成について説明する。
【００１３】
この画像形成装置１０１は、プロセスユニット１０４、給紙ユニット１０６、両面ユニット１０８、手差しユニット１０９を収容した筐体１０３を有する。
【００１４】
プロセスユニット１０４は、画像形成装置１０１のフロント−リア方向（紙面に垂直な方向）に延びた管軸を有する感光体ドラム１１１（像担持体）を有する。
【００１５】
感光体ドラム１１１の周囲には、帯電装置１１２、露光装置１１３、ブラック（Ｋ）現像器１１４、リボルバ１１５、中間転写ベルト１１６及びドラムクリーナ１１７が、感光体ドラム１１１の回転方向（図中、矢印方向）に沿って設けられている。
【００１６】
帯電装置１１２は、感光体ドラム１１１の外周のドラム表面１１１ａを所定電位に帯電させる。
【００１７】
露光装置１１３は、プロセスユニット１０４の下端近くに配設され、所定電位に帯電されたドラム表面１１１ａを露光して画像データに基づく静電潜像を形成する。カラー画像を形成する本装置では、露光装置１１３は色分解した画像データに基づいてドラム表面１１１ａを露光し、ドラム表面１１１ａに各色の静電潜像を形成する。
【００１８】
ブラック現像器１１４は、感光体ドラム１１１と露光装置１１３との間、即ち感光体ドラム１１１に対して重力方向下方から対向配置されている。ブラック現像器１１４は、露光装置１１３によってドラム表面１１１ａに形成されたブラック用の静電潜像にブラック現像剤を供給して現像し、ドラム表面１１１ａにブラック現像剤像を形成する。そして、ブラック現像器１１４はトナーカートリッジ１１４ａからトナー及び現像剤を供給される。
【００１９】
リボルバ１１５は、感光体ドラム１１１の図中左側に隣接して回転可能に設けられている。リボルバ１１５は、基本的にブラック現像器１１４と同じ構造のイエロー現像器１０Ｙ、マゼンタ現像器１０Ｍ、シアン現像器１０Ｃを有する。各現像器は、リボルバ１１５の回転方向に沿って、リボルバ１１５内に脱着自在に収容されている。
【００２０】
また各現像器は、それぞれの色のトナー及び現像剤を収容したトナーカートリッジ５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃを有する。各色の現像器１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃがリボルバ１１５を時計周り方向に回転させることにより、感光体ドラム１１１の側方から選択的に感光体ドラム表面１１１ａに対向配置される。
【００２１】
中間転写ベルト１１６が、感光体ドラム１１１に対して重力方向上方から転接する位置に配置され、駆動ローラ１１６ａ、転写前ローラ１１６ｂ、転写対向ローラ１１６ｃ、及びテンションローラ１１６ｄに巻回されて張設されている。中間転写ベルト１１６の内側には、中間転写ベルト１１６をドラム表面１１１ａに転接させるとともに、ドラム表面１１１ａに形成された現像剤像を中間転写ベルト１１６に転写させるための１次転写ローラ１２１が設けられている。
【００２２】
２次転写ローラ１２４が、中間転写ベルト１１６を介して、転写対向ローラ１１６Ｃとの間で、転写用紙を搬送する縦搬送路１２６を挟む位置に設けられている。この縦搬送路１２６上には、転写用紙上に転写された現像剤像を加熱及び加圧して定着させる定着装置１３８が設けられている。
【００２３】
初期動作として、ブラック現像器１１４が下方に移動されドラム表面１１１ａから離間され、リボルバ１１５が時計周り方向に回転されてイエロー現像器１０Ｙがドラム表面１１１ａに対向される。２次転写ローラ１２４が縦搬送路１２６から離間する方向（図中右方向）に移動され、中間転写ベルト１１６から離間される。
【００２４】
スキャナユニット１０２を介して図示されていない原稿から画像データが読み取られ、あるいは図示されていない外部装置から画像データが入力される。感光体ドラム１１１が時計周り方向に回転されてドラム表面１１１ａが帯電装置１１２によって所定電位に一様に帯電される。
【００２５】
色分解したイエロー用の画像データに基づいて露光装置１１３が動作され、ドラム表面１１１ａ上にイエロー用の静電潜像が形成される。イエロー現像器１０Ｙを介してドラム表面１１１ａ上の静電潜像にイエロー用のトナー及び現像剤が供給され、イエロー用の静電潜像が現像されてドラム表面１１１ａ上にイエロー現像剤像が形成される。ドラム表面１１１ａ上に形成されたイエロー現像剤像が、感光体ドラム１１１の回転によって移動され、中間転写ベルト１１６に転接した１次転写領域を通過し、ドラム表面１１１ａ上のイエロー現像剤像が中間転写ベルト１１６上に転写される。イエロー現像剤像が中間転写ベルト１１６上に転写された後、転写されずにドラム表面１１１ａに残留したイエロー現像剤がドラムクリーナ１１７によって除去される。
【００２６】
ドラム表面１１１ａ上にマゼンタ用の静電潜像を形成するため、ドラム表面１１１ａが帯電装置１１２によって一様に帯電され、リボルバ１１５が回転してマゼンタ現像器１０Ｍがドラム表面１１１ａに対向される。
【００２７】
上述した露光、現像、中間転写ベルト１１６への転写がなされ、マゼンタ現像剤像が中間転写ベルト１１６上でイエロー現像剤像に重ねて転写される。マゼンタ現像剤像が転写された後、同様のプロセスを経てシアン現像剤像が重ねて転写される。
【００２８】
いずれの現像器１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃもドラム表面１１１ａに対向しないホームポジションにリボルバ１１５が回転し、ブラック現像器１１４が上昇してドラム表面１１１ａに対向される。この状態で、上述した同様のプロセスにより、ブラック現像剤像がイエロー現像剤像、マゼンタ現像剤像、シアン現像剤像上に重ねて中間転写ベルト１１６上に転写される。
【００２９】
このようにして、全ての色の現像剤像が中間転写ベルト１１６上で重ねられ、２次転写ローラ１２４が図中左方向に移動されて中間転写ベルト１１６に転接される。この状態で、中間転写ベルト１１６上で重合された全ての色の現像剤像が、中間転写ベルト１１６の回転によって移動され、２次転写ローラ１２４との間の２次転写領域を通過する。そして、転写用紙が縦搬送路１２６を上方に搬送され、２次転写領域へ送り込まれて、２次転写ローラ１２４を介して、中間転写ベルト１１６上の各色の現像剤像が転写される。
【００３０】
全色の現像剤像が転写された転写用紙は、定着装置１３８を通過して加熱及び加圧され、全色の現像剤像が定着されてカラー画像が形成される。
【００３１】
上記画像形成装置における現像器周辺の構成を、拡大して図３に示す。上述したように、リボルバ１１５に収納され、リボルバ１１５と一体に回転するシアン（Ｃ）色、マゼンタ（Ｍ）色、イエロー（Ｙ）色毎に現像器１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙが設けられている。現像器１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙには、それぞれのカラートナーが収納されたトナーカートリッジ５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙが挿入、固定されている。
【００３２】
リボルバ１１５に隣接して感光体ドラム１１５が配置され、感光体ドラム１１５に隣接してブラック（Ｋ）の現像器１１４及びトナーボトル１１４ａが配置されている。感光体ドラム１１５に接触するように、中間転写ベルト１１６が配置され、また中間転写ベルト１１６を回転させる転写対向ローラ１１６ｃと対向して２次転写ローラ１２４が配置されている。
【００３３】
トナーカートリッジ１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙの交換は、図４に示されるように、画像形成装置における手前側より行われる。交換が必要ないずれかのトナーカートリッジ５０がトナーカートリッジ交換位置まで来るようにリボルバ１１５を回転させ、トナーカートリッジ５０のキャップ６０に設けられた取っ手６１を引っ張ることでリボルバ１１５から取り外し、新たなトナーカートリッジ５０を挿入する。
【００３４】
リボルバ１１５に搭載されたトナーカートリッジ５０は、リボルバ１１５と一体に回転するために画像形成装置の前面側フレームより装置内側に位置している。このため、トナーカートリッジ５０の着脱の際には、奥まったトナーカートリッジ５０を取り出すことが可能なように、取っ手６１が設けられている。
【００３５】
図１に、本発明の第１の実施の形態によるトナーカートリッジ５０の外観を示す。このトナーカートリッジ５０は、一方の端部が開口されたケーシング５１と、ケーシング５１の開口部を封止するキャップ６０とを有する。キャップ６０には、上述したように取っ手６１が設けられている。
【００３６】
トナーカートリッジ５０におけるケーシング５１にキャップ６０を取り付ける前の状態を図５に示す。ケーシング５１内にトナーを収納する空洞があり、この空洞内にトナーを収納した後、キャップ６０により封止する。
【００３７】
図６に、トナーカートリッジ５０を分解した状態を示す。ケーシング５１内には、トナーを攪拌しケーシング５１の中央に寄せるためのパドル５６、トナーをトナー供給口部付近に運ぶためのオーガ５３、オーガ５３を覆うオーガルーフ５９、オーガ５３をオーガルーフ５９に固定するためのバルブ５４が収納される。
【００３８】
ケーシング５１の一方の端面は、パドル５６を回転させるためのパドルギア４１、フェルト４２、ワッシャ４３、アイドルギア及びカップリング４５が取り付けられる。ケーシング５１の他方の端面は、開口部材５５と、上記キャップ６０が取り付けられて封止される。
【００３９】
また、ケーシング５１の前面（画像形成装置の前面側）よりの下部には、現像器１０内へトナーを供給するための、図示されていないトナー供給口が設けられ、スプリング５７、５８によりトナー供給口を閉じるように付勢されたシャッタ４８が設けられている。
【００４０】
トナーカートリッジ５０を組み立てる際には、上述したように図５において、トナーをケーシング５１内に充填した後、トナーがこぼれないようにキャップ６０を取り付けて封止する。キャップ６０の取り付けは、圧入、接着、溶着等、いずれの固定手法を用いて行ってもよい。
【００４１】
このような構造を有するトナーカートリッジ５０において、本第１の実施の形態ではキャップ６０が透明部材により形成されている点に特徴がある。これにより、トナーカートリッジ５０を交換する際において、図４に示されたトナーカートリッジ交換位置にて目視で内部のトナーの色を確認することができる。即ち、３色（Ｃ、Ｍ、Ｙ）のうちのいずれの色であるか容易に目視にて確認した上で、必要なトナーカートリッジを間違えることなく交換することができる。
【００４２】
さらに本第１の実施の形態によれば、必要不可欠なキャップ６０を透明部材で形成することにより、トナーの色を確認するためにケーシングに透明部材等から成る窓を設けていた従来と異なり、ケーシング及びキャップというトナーカートリッジとして不可欠な部材以外に窓用の部材を新たに付加する必要がなく、コストを低減することができる。
【００４３】
さらに、図７に示されるように、キャップ６０に設けられた取っ手６１の断面形状として、ケーシング５１に取り付けられる側が開放された空洞部６２を有するようにすることが望ましい。このような空洞部６２を設けることで、空洞部６２内にトナーを導くことが可能となり、より確実にトナーの色を判別することができる。
【００４４】
ここで、図７に示された空洞部６２と異なる形状を有することもできる。例えば、図８に示されたキャップ６０ａのように、取っ手６１ａのＬ字形断面のほぼ全てにわたって空洞部６２ａを形成してもよい。
【００４５】
ところで、図９（ａ）に示されたように、従来のトナーカートリッジ２０１の外周及び現像器２００の内壁は、射出成形用の金型形状を考慮し、金型移動方向（長手方向）に離形しやすいように、図中右側（画像形成装置の前面側）の前端付近から図中左側の後端付近に至るほぼ全領域に渡って、抜き勾配形状が設けられていた。
【００４６】
このようなテーパを有する外形形状であると、図９（ａ）において矢印で示された方向に、現像器２００の内部へトナーカートリッジ２０１を挿入するときには大きなガタツキは発生しない。よって、トナーカートリッジ２０１のトナー補給口のシャッタが開く動作、また現像器２００のトナー補給口のシャッタが開く動作に支障を与えない。トナーカートリッジ２０１を現像器２００内に収納した状態における両者の隙間をＹ１とする。
【００４７】
ところが、図９（ｂ）に示された矢印の方向に、現像器２００内に挿入されているトナーカートリッジ２０１を引き外す際に、現像器２００の内壁とトナーカートリッジ２０１の外周との間に上記隙間Ｙ１より大きい隙間Ｙ２が生じ、大きくガタツキが発生する。このような場合であっても、トナーカートリッジ２０１のトナー補給口のシャッタは、閉じる方向にバネにより付勢されているため、確実に閉じることができる。しかし、現像器２００のトナー補給口のシャッタは、トナーカートリッジ２０１の爪が現像器２００のトナー補給口のシャッタ付近の端部からはずれて閉じることができず、現像器からトナーが漏れて画像形成装置内部を汚染する虞があった。
【００４８】
以下に説明する本発明の第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態における構成に加えて、さらにトナーカートリッジを引き外す際の現像器内との間でのガタツキを防止し、現像器のトナー補給口のシャッタを確実に閉めることが可能な構成を有するトナーカートリッジ、及び現像器に関するものである。
【００４９】
トナーカートリッジのケーシングは、射出成形金型形状を考慮し、金型移動方向、即ちケーシングの長手方向に離形しやすいように、前端付近から後端付近へ向かって抜き勾配形状が設けられている。
【００５０】
図１０（ａ）に示されたように、画像形成装置における現像器１０内にトナーカートリッジ５０を収納するための空洞があり、図１０（ｂ）に示されたトナーカートリッジ５０が現像器１０内の空洞に挿入される。トナーカートリッジ５０は、トナーを収納するため内部が空洞になっているケーシング５１と、ケーシング５１の前端側の開口部を閉じる蓋６０とを有し、蓋６０には操作者が矢印Ａの方向に引っ張るための取っ手６１が設けられている。そして、矢印Ｂで示されたように、トナーカートリッジ５０が長手方向に摺動することで、現像器１０に対して着脱動作する。
【００５１】
ここで、上記第１の実施の形態と同様に、取っ手６１を有するキャップ６０は透明部材から成る。
【００５２】
図１１に示されたように、現像器１０ａにはトナー補給口１１が設けられている。トナーカートリッジ５０ａが挿入されると、トナーカートリッジ５０ａ側のトナー補給口と、現像器１０ａ側のトナー補給口１１とが連結することにより、トナーカートリッジ５０ａ内のトナーが現像器１０ａに移動し補給される。
【００５３】
現像器１０ａのトナー補給口１１はシャッタを有し、トナーカートリッジ５０ａが挿入方向に摺動することにより、トナーカートリッジのトナー補給口のシャッタの端部が現像器１０ａのシャッタを押して開く。
【００５４】
トナーカートリッジ５０ａのトナー補給口のシャッタは、トナー補給口を閉じる方向にスプリングにより付勢されている。また、現像器１０ａのトナー補給口１１の付近には、トナーカートリッジ５０ａの爪と係止する端部１２と、トナーカートリッジ５０ａの引き外し時に爪が端部１２と係止してトナー補給口１１のシャッタを閉じた後に爪と端部１２との係止を開放するための斜面１３とが設けられている。
【００５５】
図１２の縦断面図に、現像器１０ａ内にトナーカートリッジ５０ａが挿入されたときの外観を示し、図１２における楕円Ｃで囲まれた前端側の部分を拡大して図１３に示す。
【００５６】
図１３に示されたように、トナーカートリッジ５０ａが現像器１０ａ内に装着される際に、トナーカートリッジ５０ａ側のトナー補給口付近の端部が現像器１０ａ側のトナー補給口１１のシャッタを押すことにより、現像器１０ａのシャッタが開く。同様に、トナーカートリッジ５０ａ側のトナー補給口におけるバネで閉じるように付勢されたシャッタが、現像器１０ａ側のトナー補給口付近の端部により押されることにより、トナーカートリッジ５０ａのシャッタが開く。また、トナーカートリッジ５０ａには、上述したように現像器１０ａのトナー補給口１１のシャッタを閉じるための爪５２がある。
【００５７】
現像器１０ａからトナーカートリッジ５０ａを矢印Ｘ方向に引いて取り外すが、取り外す途中の段階における現像器１０ａ及びトナーカートリッジ５０ａの縦断面図を図１４に示し、図１４における楕円Ｄで囲まれた前端側の部分を拡大して図１５に示す。
【００５８】
取り外す際には、図１５に示されたように、トナーカートリッジ５０ａの爪５２により現像器１０ａのトナー補給口１１付近における端部１２を引っ掛けて、トナー補給口１１のシャッタ５２を閉じる方向（図１２におけるＸ方向）に移動させる。そして、現像器１０ａのトナー補給口１１のシャッタが閉まる位置において、爪５２がトナー補給口１１付近に設けられた斜面１３によって端部１２から外れる方向に持ち上がるように移動する。これにより、トナーカートリッジ５０ａが現像器１０ａのシャッタを閉じる動作から開放され、外部へ引き外される。
【００５９】
このように、トナーカートリッジ５０ａが引き外される際の摺動によって現像器１０ａのトナー補給口１１のシャッタが閉じる。このため、トナーカートリッジ５０ａが摺動する際に、現像器１０ａのトナーカートリッジを収納するトナーカートリッジガイドの内壁との間で上下左右方向にガタツキが発生すると、爪５２が現像器１０ａのシャッタの端部１２から外れて、シャッタが確実に閉じない可能性がある。
【００６０】
現像器１０ａのシャッタが閉じないと、カラー複写機において複数のカラー毎に現像器がリボルバ構造で取り付けられている場合、各現像器から現像剤、トナーが多量にもれて画像形成装置内を著しく汚染し、印字に悪影響を及ぼすことが懸念される。
【００６１】
ここで、上述したようにトナーカートリッジの外形形状は、金型の構造上、長手方向にテーパが施された形状となっている。
【００６２】
通常のテーパは、蓋が付いた前端（画像形成装置の前面側）から後端へ向かって長手方向に直交する寸法が減少する方向に、長手方向に沿って傾斜角度が例えば０．５度から３度程度となっている。
【００６３】
トナーカートリッジを現像器内に装着させるときは、上述したように現像器内のトナーカートリッジガイドの内壁に対してガタツキが発生することなくトナーカートリッジを挿入し固定することができる。
【００６４】
しかし、固定後にトナーカートリッジを引き外す方向に摺動させる場合は、従来は上下左右方向にガタが発生し、現像器のトナー補給口のシャッタを閉じるための端部とトナーカートリッジの爪とが係止せずに外れて、シャッタが閉じない場合があった。
【００６５】
そこで本第２の実施の形態では、図１０、あるいは図１３、図１５、図１６（ａ）〜（ｄ）に示されたように、トナーカートリッジ５０ａの外周部長手方向に沿って、蓋６０が取り付けられている前端付近から、現像器１０ａのシャッタを閉じるために必要なストローク長さに対応した領域Ｒ３に渡って、テーパの付いていない非テーパ領域Ｒ３が設けられている。非テーパ領域Ｒ３から後端付近に至る部分は、金型からの抜き勾配を付ける必要上、テーパ領域Ｒ４を設けている。非テーパ領域Ｒ３とテーパ領域Ｒ４との間には、両者の間に段差が生じてトナーカートリッジ５０ａの摺動動作に支障を与えることがないように、滑らかな傾斜、Ｃ、あるいはＲが付いた領域ＲＭ２が存在する。
【００６６】
また、現像器１０ａのトナーカートリッジガイド内側壁において、トナーカートリッジ５０ａを受ける前端付近から、トナーカートリッジ５０ａ収納時における非テーパ領域Ｒ３に対応する部分に渡って、同様な非テーパ領域Ｒ１が設けられており、他の部分はテーパの付いたテーパ領域Ｒ２が設けられている。現像器１０ａにおいてもトナーカートリッジ５０ａと同様に、非テーパ領域Ｒ１とテーパ領域Ｒ２との間には、両者の間に段差が生じてトナーカートリッジ５０ａの摺動動作に支障を与えないように、滑らかな傾斜、Ｃ、あるいはＲが付いた領域ＲＭ１が存在する。
【００６７】
このように、テーパが付いていない非テーパ領域Ｒ１、Ｒ３をトナーカートリッジの外周及び現像器のトナーカートリッジガイドの内壁に設けることで、トナーカートリッジを引き外す時における両者のガタツキが防止される。
【００６８】
図１７（ａ）に、本第２の実施の形態による現像器１０ａ内にトナーカートリッジ５０ａを挿入させる場合、図１６（ｂ）に現像器１０ａ内に収納されているトナーカートリッジ５０ａを引き外す場合とを示す。
【００６９】
図１７（ａ）において、矢印で示された方向に現像器１０ａの内部へトナーカートリッジ５０ａを挿入する場合、両者の間の隙間Ｙ１１は一定に保たれ、大きなガタツキは発生しない。このため、トナーカートリッジ５０ａのトナー補給口のシャッタが開く動作、また現像器１０ａのトナー補給口１１のシャッタが開く動作に支障は生じない。
【００７０】
さらに図１７（ｂ）に示された矢印の方向に、現像器１０ａ内に挿入されているトナーカートリッジ５０ａを引き外す場合も、現像器１０ａのトナーカートリッジガイド内壁とトナーカートリッジ５０ａの外周との間は、現像器１０ａの非テーパ領域Ｒ１とトナーカートリッジ５０ａの非テーパ領域Ｒ３とが存在することにより、隙間Ｙ１が一定に保たれてガタツキの発生が防止される。このため、トナーカートリッジ５０ａの爪５２が現像器１０ａのトナー補給口１１付近の端部１２から外れることなく引っ掛かり、トナーカートリッジ５０ａの摺動に合わせて現像器１０ａのシャッタを確実に閉じることができる。よって、現像器１０ａからトナーや現像液が漏れて画像形成装置内部を汚染する事態が回避される。
【００７１】
ここで、トナーカートリッジ５０ａ及び現像器１０ａにおけるそれぞれの非テーパ領域は、図１３に示されたように、トナーカートリッジ５０ａの前端付近から、トナーカートリッジ５０ａの爪５２と現像器１０ａのトナー補給口１１の端部１２との係止位置に至る領域Ｒ１１が含まれていることが望ましい。
【００７２】
上述した実施の形態はいずれも一例であって、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲内において様々に変形することが可能である。
【００７３】
例えば、トナーカートリッジの形状、キャップ、取っ手の形状は、上記第１の実施の形態におけるものと異なるものであってもよい。
【００７４】
また、上記第２の実施の形態では、トナーカートリッジ５０ａの非テーパ領域Ｒ３が、外周の長手方向に直交する全周に渡って均一に設けられている。しかしこれに限らず、図１０に示されたように、トナーカートリッジ５０ｂのケーシング５１ｂにおける前端付近から後端付近に至るほぼ全領域Ｒ２１＋Ｒ２２において全てテーパが付けられており、このうち前端付近から所定位置までの領域Ｒ１１において、長手方向に直交する寸法が部分的に一定となるようなリブ形状を有するリブ部７１を複数箇所に設けることによっても、同様な効果が得られる。
【００７５】
【発明の効果】
本発明のトナーカートリッジは、ケーシングの開口部を封止するキャップを透明部材により構成することで、新たな部材の追加によるコストの増加を防止することができる。
【００７６】
さらに、外周部の長手方向に沿って、前端付近から所定位置までテーパが付いていない非テーパ領域を有する場合は、トナーカートリッジを現像器から引き外す際に、現像器のトナーカートリッジガイドの内壁との間でガタツキが防止され、現像器のトナー補給口のシャッタを閉じる動作に支障を与えずトナーの漏れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるトナーカートリッジの外観を示す斜視図。
【図２】本発明の適用が可能な画像形成装置の概略構成を示した縦断面図。
【図３】上記第１の実施の形態による画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。
【図４】同画像形成装置におけるトナーカートリッジの交換位置を示す縦断面図。
【図５】同トナーカートリッジにおけるケーシングにキャップを取り付ける状態を示す斜視図。
【図６】同トナーカートリッジの内部構造を示す斜視図。
【図７】同トナーカートリッジにおけるキャップの構造を示す縦断面図。
【図８】同トナーカートリッジにおけるキャップの他の構造を示す縦断面図。
【図９】従来のトナーカートリッジを現像器に挿入する状態及び引き外す状態を示した縦断面図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態によるトナーカートリッジ及び現像器の外形形状を示した斜視図。
【図１１】同現像器におけるトナー補給口付近の構造を示した斜視図。
【図１２】同現像器内に同トナーカートリッジを収納させた状態を示した縦断面図。
【図１３】図１２における楕円Ｃにおける構造を拡大して示した部分拡大図。
【図１４】同現像器内に収納した同トナーカートリッジを引き外すために摺動させた状態を示した縦断面図。
【図１５】図１４における楕円Ｄにおける構造を拡大して示した部分拡大図。
【図１６】本発明の実施の形態によるトナーカートリッジの外形形状を示した斜視図。
【図１７】同実施の形態によるトナーカートリッジを現像器に挿入する状態及び引き外す状態を示した縦断面図。
【図１８】本発明の他の実施の形態によるトナーカートリッジの外形形状を示した斜視図。
【符号の説明】
１０、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋ 現像器
１１ トナー補給口
１２ 端部
１３ 傾斜部
４１ パドルギア
４２ フェルト
４３ ワッシャ
４５ アイドルギア及びカップリング
４８ シャッタ
５０、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、５０ａ、５０ｂ トナーカートリッジ
５１、５１ａ、５１ｂ ケーシング
５２ 爪
５３ オーガ
５４ バルブ
５５ 開口部材
５６ パドル
５７、５８ スプリング
５９ オーガルーフ
６０、６０ａ キャップ
６１、６１ａ 取っ手
６２、６２ａ 空洞部
７１ リブ
１１１ 感光体ドラム
１１５ リボルバ
１１６ 中間転写ベルト
１１６ａ 駆動ローラ
１１６ｂ 転写前ローラ
１１６ｃ 転写対向ローラ
１２１ １次転写ローラ
１２４ ２次転写ローラ
Ｒ１、Ｒ３ 非テーパ領域
Ｒ２、Ｒ４ テーパ領域
Claims (4)
- トナーを収納するトナーカートリッジにおいて、
一方の端部に開口部を有するケーシングと、
前記ケーシングの開口部を封止すると共に、取っ手が設けられたキャップと、
を備え、
前記キャップが透明部材から成ることを特徴とするトナーカートリッジ。 - 前記キャップに設けられた取っ手は、前記ケーシングの長手方向に沿う断面に、前記ケーシングに取り付ける側が開放された空洞部を有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。
- トナーを収納するトナーカートリッジと、
前記トナーカートリッジを複数収納するリボルバとを備える画像形成装置において、
前記トナーカートリッジは、
一方の端部に開口部を有するケーシングと、
前記ケーシングの開口部を封止すると共に、前記リボルバから取り出すための取っ手が設けられたキャップとを有し、
前記キャップが透明部材から成ることを特徴とする画像形成装置。 - トナーを収納するトナーカートリッジにおいて、
一方の端部に開口部を有し、外周部の長手方向に沿って、前端付近から所定位置までテーパが付いていない非テーパ領域と、前記所定位置から後端付近までテーパが付いたテーパ領域とを有するケーシングと、
前記ケーシングの開口部を封止すると共に、取っ手が設けられたキャップと、
を備え、
前記キャップが透明部材から成ることを特徴とするトナーカートリッジ。
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