JP2005107392A - Toner cartridge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式あるいは静電記録方式等の画像形成装置にトナーを供給するためのトナーカートリッジに関する。 The present invention relates to a toner cartridge for supplying toner to an image forming apparatus such as an electrophotographic system or an electrostatic recording system.
周知の様に電子写真方式あるいは静電記録方式等の画像形成装置では、トナーにより潜像を現像しており、トナーの消費に応じてトナーの補給を行なう必要がある。このため、例えば現像装置上にホッパーを設け、このホッパー上にトナーカートリッジを着脱自在に取り付け、トナーカートリッジからホッパーへとトナーを落下させ、ホッパーから現像装置へとトナーを供給している。 As is well known, in an image forming apparatus such as an electrophotographic system or an electrostatic recording system, a latent image is developed with toner, and it is necessary to replenish the toner according to consumption of the toner. For this reason, for example, a hopper is provided on the developing device, a toner cartridge is detachably mounted on the hopper, the toner is dropped from the toner cartridge to the hopper, and the toner is supplied from the hopper to the developing device.
この様なトナーカートリッジとしては、例えば特許文献1に示されている様に円筒状のトナー容器を振動もしくは揺動させて、トナーをトナー容器の開口部から落下させるというものがある。 As such a toner cartridge, for example, as shown in Patent Document 1, a cylindrical toner container is vibrated or swung to drop the toner from the opening of the toner container.
また、特許文献2に示されている様に現像剤を収容するための円筒と、円筒の長手方向に沿って該円筒に設けられた開口と、開口を開放可能に塞ぐシール部材と、開口の長手方向に対する延長上を外れて、円筒の外周面よりも突出して設けられた突出部とを設けたものがある。
Further, as shown in
更に、特許文献3に示されている様に半円筒状の容器の開口部に平板状の回転蓋を設け、回転蓋を回転させて、容器内のトナーを排出するというものがある。
Further, as disclosed in
また、特許文献4に示される様に半円筒状の一対の回転容器を円筒状に組み合わせ、各回転容器を共に回転させて観音開きにし、トナーを自然落下させるというものがある。
しかしながら、特許文献1の技術では、トナー容器の開口部が小さく、開口部近傍の内壁面の傾斜が緩やかであるために、トナーの全てが落下せず、トナーが容器内の残ることがあった。また、トナー容器を振動もしくは揺動させるための機構が必要となり、部品点数及びコストが増大した。 However, in the technique of Patent Document 1, since the opening of the toner container is small and the inclination of the inner wall surface in the vicinity of the opening is gentle, all of the toner does not fall and the toner may remain in the container. . In addition, a mechanism for vibrating or swinging the toner container is required, which increases the number of parts and the cost.
また、特許文献2の技術では、円筒の開口部が小さく、開口部近傍の内壁面の傾斜が緩やかであるために、トナーの全てが落下せず、トナーが容器内の残ることがあった。
In the technique of
更に、特許文献3の技術では、回転蓋が汚れてしまい、後処理に手間が掛った。
Furthermore, in the technique of
また、特許文献4の技術では、一対の回転容器を観音開きにするための広いスペースが必要とされ、画像形成装置もしくは現像装置の小型化が困難であった。
In the technique of
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、トナーの全てを容易に落下させることができ、汚れる箇所が無く、格別に広いスペースが必要とされないトナーカートリッジを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and provides a toner cartridge that can easily drop all of the toner, has no dirty spots, and does not require a particularly large space. For the purpose.
上記課題を解決するために、本発明は、半円筒状の固定容器及び回転容器を円筒状に組み合わせて、固定容器に対して回転容器を円周方向に回転自在に取り付け、回転容器の回転により開口部を開閉しており、開口部を開成したときの回転容器の内周面端部の傾斜角をトナーの安息角よりも大きくしている。 In order to solve the above problems, the present invention combines a semi-cylindrical fixed container and a rotating container in a cylindrical shape, and attaches the rotating container to the fixed container so as to be rotatable in the circumferential direction. The opening is opened and closed, and the inclination angle of the inner peripheral surface end of the rotating container when the opening is opened is made larger than the repose angle of the toner.
また、本発明においては、固定容器の外周側及び回転容器の内周側にそれぞれの補強部材を設けている。 Moreover, in this invention, each reinforcement member is provided in the outer peripheral side of a fixed container, and the inner peripheral side of a rotation container.
更に、本発明においては、開成された開口部からの自然落下のみによりトナーを供給している。 Further, in the present invention, the toner is supplied only by natural fall from the opened opening.
また、本発明においては、トナーカートリッジは、加振されて、開成された開口部からのトナーの落下を促進される。 In the present invention, the toner cartridge is vibrated to promote the fall of the toner from the opened opening.
更に、本発明においては、固定容器の回転を禁止するための突起部を該固定容器の外周側に設け、回転容器を回転させるための回転ノブを該回転容器の長手方向端部に設け、固定容器の内周と回転容器の外周間にシール部材を設けている。 Further, in the present invention, a protrusion for prohibiting rotation of the fixed container is provided on the outer peripheral side of the fixed container, and a rotation knob for rotating the rotary container is provided at the longitudinal end of the rotary container. A seal member is provided between the inner periphery of the container and the outer periphery of the rotating container.
また、本発明においては、固定容器の外周側の突起部は、該固定容器の補強を兼ねている。 Moreover, in this invention, the protrusion part of the outer peripheral side of a fixed container serves as reinforcement of this fixed container.
更に、回転容器は、トナーの供給を受ける側に設けられた半円筒状の回転シャッター内側に装着されて、回転シャッターと一体的に回転される。 Further, the rotating container is mounted inside a semi-cylindrical rotating shutter provided on the toner supply side, and is rotated integrally with the rotating shutter.
本発明によれば、半円筒状の固定容器及び回転容器を円筒状に組み合わせ、回転容器の回転により開口部を開き、開口部を開成したときの回転容器の内周面端部の傾斜角をトナーの安息角よりも大きくしている。このトナーの安息角は、トナーを載せた平板の傾斜角を徐々に大きくする途中で、平板上のトナーが崩れ落ち始めるときの傾斜角である。従って、開口部を開成したときの回転容器の内周面端部からはトナーが確実に落下し、トナーがトナーカートリッジ内に残ることがなく、汚れる箇所もない。また、トナーカートリッジを振動もしくは揺動させる格別な機構が必要でない。更に、固定容器に対して回転容器を円周方向に回転させるので、開口部の開閉にかかわらず、トナーカートリッジの占有スペースが変化せず、格別に広いスペースが必要でない。 According to the present invention, a semicylindrical fixed container and a rotating container are combined in a cylindrical shape, the opening is opened by rotation of the rotating container, and the inclination angle of the inner peripheral surface end of the rotating container when the opening is opened is determined. It is larger than the angle of repose of the toner. The repose angle of the toner is an inclination angle at which the toner on the flat plate starts to collapse while gradually increasing the tilt angle of the flat plate on which the toner is placed. Therefore, the toner surely falls from the end portion of the inner peripheral surface of the rotating container when the opening is opened, the toner does not remain in the toner cartridge, and there is no place to be stained. Further, no special mechanism for vibrating or swinging the toner cartridge is required. Further, since the rotating container is rotated in the circumferential direction with respect to the fixed container, the space occupied by the toner cartridge does not change regardless of opening and closing of the opening, and a particularly large space is not necessary.
また、半円筒状の固定容器及び回転容器は、円筒状のものと比べると、その強度が劣る。このため、固定容器の外周側及び回転容器の内周側にそれぞれの補強部材を設けて、回転容器の回転を阻害することなく、固定容器及び回転容器を補強している。 Moreover, the strength of the semi-cylindrical fixed container and the rotating container is inferior to that of the cylindrical container. For this reason, each reinforcement member is provided in the outer peripheral side of a fixed container, and the inner peripheral side of a rotation container, and the fixed container and the rotation container are reinforced without inhibiting rotation of a rotation container.
更に、開成された開口部からの自然落下のみによりトナーを供給している。これにより、構成の簡単化を図ることができる。 Further, the toner is supplied only by natural fall from the opened opening. Thereby, simplification of a structure can be achieved.
また、トナーカートリッジを加振して、トナーの落下を促進している。トナーを長期保存した場合は、トナーが凝集して、トナーが自然落下し難くなることがあるので、数十μmから数百μmの振幅の衝撃をトナーカートリッジに与えて、凝集塊をほぐし、トナーの自然落下を促す。衝撃を加える手段としては、ソレノイド内で移動するプランジャーやメカニカルハンマー等がある。 Further, the toner cartridge is vibrated to promote the fall of the toner. If the toner is stored for a long period of time, the toner may agglomerate, making it difficult for the toner to fall spontaneously. Encourage natural fall. As means for applying an impact, there are a plunger, a mechanical hammer and the like which move in a solenoid.
また、固定容器の回転を禁止するための突起部、及び回転容器を回転させるための回転ノブを設けているので、回転容器を容易かつ確実に回転させることができる。更に、固定容器の内周と回転容器の外周間にシール部材を設けているので、回転容器の回転に際し、トナー漏れを招かずに済む。突起部は、固定容器の補強を兼ねことも可能である。
更に、トナーの供給を受ける側に設けられた半円筒状の回転シャッター内側に、回転容器を装着して、回転容器を回転シャッターと一体的に回転させている。この場合は、回転容器の外周が回転シャッターにより覆われ、回転容器の外周が汚れずに済む。
Moreover, since the protrusion for inhibiting the rotation of the fixed container and the rotation knob for rotating the rotation container are provided, the rotation container can be rotated easily and reliably. Furthermore, since the sealing member is provided between the inner periphery of the fixed container and the outer periphery of the rotating container, it is possible to prevent toner leakage when the rotating container rotates. The protrusion can also serve as a reinforcement for the fixed container.
Further, a rotating container is mounted inside a semi-cylindrical rotating shutter provided on the toner supply side, and the rotating container is rotated integrally with the rotating shutter. In this case, the outer periphery of the rotating container is covered with the rotating shutter, so that the outer periphery of the rotating container is not contaminated.
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1及び図2は、本発明のトナーカートリッジの実施例1を示す斜視図及び分解組立図である。本実施例のトナーカートリッジ1は、略半円筒状の固定容器2と、略半円筒状の回転容器3と、蓋4とを備えている。固定容器2、回転容器3、及び蓋4は、合成樹脂の成形品である。
1 and 2 are a perspective view and an exploded view showing a toner cartridge according to a first embodiment of the present invention. The toner cartridge 1 of the present embodiment includes a substantially semi-cylindrical
固定容器2は、半円筒部21及び半月型壁部22を有しており、半円筒部21一端の各角にそれぞれの切り欠き23a、23bを形成し、半円筒部21一端近傍の内壁に溝24を形成し、半円筒部21上部に直線状の突起部25を形成したものである。
The
回転容器3は、半円筒部31、円筒部32、及び半月型壁部33を有しており、円筒部32に凸部34及び環状凸部35を形成したものである。また、半円筒部31の開口部31aの縁に沿って帯状のシール部材5を貼り付けている。
The rotating
蓋4は、円筒部41及び鍔42を有しており、円筒部41内側の壁41aにノブ43を突設し、鍔42外周に凸部44を形成したものである。
The
ここで、固定容器2の半円筒部21内側に回転容器3の半円筒部31を差し入れて、半円筒部21内側に半円筒部31を抱き込ませ、半円筒部21の溝24に円筒部32の環状凸部35を嵌合させて、固定容器2と回転容器3を相互に係止させる。そして、固定容器2の半円筒部21一端の切り欠き23aに回転容器3の円筒部32の凸部34を当接させて、固定容器2と回転容器3を相互に位置決めする。
Here, the
各半円筒部21、31の周壁は、中心角度が180度を僅かに超える弧をそれぞれ描く。また、半円筒部21の内周の径が半円筒部31の外周の径に等しい。このため、半円筒部21の内周の縁が半円筒部31の外周の縁に重なり合って接し、半円筒部21内側に半円筒部31が嵌まり込んで支持される。また、回転容器3の半月型壁部33外側に固定容器2の半月型壁部25が接する。これにより、円筒状の容器が形成される。
The peripheral walls of the
この円筒状の容器内にトナーを充填する。このとき、回転容器3のシール部材5は、該回転容器3の開口部31aの縁と固定容器2間を封止して、両者間からのトナー漏れを防止する役目を果たす。
The cylindrical container is filled with toner. At this time, the
この後、蓋4の円筒部41を回転容器3の円筒部32の内側に差し込んで固定し、蓋4と回転容器3を一体化する。このとき、蓋4の鍔42の凸部44を回転容器3の円筒部32の凸部34から90度回転させた箇所に位置決めする。これにより、トナーを収容したトナーカートリッジ1が形成される。
Thereafter, the
図3(a)は、トナーカートリッジ1が着脱自在に装着される現像装置を示している。この現像装置では、トナーを収容するトナー槽51と、トナー槽51内側に設けられた現像ローラ52及び攪拌ローラ53とを備え、現像ローラ52及び攪拌ローラ53を回転駆動して、攪拌ローラ53によりトナーを攪拌しつつ、トナーを現像ローラ52外周に付着させ、現像ローラ52によりトナーを画像形成装置の潜像担持体(図示せず)へと搬送供給する。
FIG. 3A shows a developing device to which the toner cartridge 1 is detachably attached. The developing device includes a
トナー槽51上側には、略半円筒状の内壁51aを設け、内壁51aに直線状の溝51bを形成している。この内壁51a内側にトナーカートリッジ1を差し入れる。このとき、固定容器2の半円筒部21上部の突起部25をトナー槽51の内壁51aの溝51bに挿入して、固定容器2を位置決めし、固定容器2の回転を禁止する。トナー槽51の内壁51aは、中心角度が180度を僅かに超える弧を描くことから、トナーカートリッジ1を落下させることなく抱き込んで支持することができる。
A substantially semi-cylindrical
そして、蓋4のノブ43を捻り回して、図3(b)に示す様に回転容器3を矢印方向Bに180度回転させ、回転容器3の円筒部32の凸部34を固定容器2の半円筒部21一端の切り欠き23bに当接させると共に、蓋4の鍔42の凸部44をトナー槽51の内壁51aの溝51bに嵌合させて、回転容器3を位置決めする。これにより、回転容器3の半円筒部31の開口部31aが真下を向き、トナーカートリッジ1内のトナーが回転容器3の開口部31aを通じてトナー槽51内に落下し、トナーがトナー槽51に供給される。
Then, the
このとき、回転容器3の半円筒部31の内周面端部の傾斜角αがトナーの安息角よりも大きくなる様に、該内周面端部の形状を設定している。このトナーの安息角は、トナーを載せた平板の傾斜角を徐々に大きくする途中で、平板上のトナーが崩れ落ち始めるときの傾斜角である。従って、回転容器3の開口部31aが真下を向いたときには、トナーカートリッジ1内のトナーが回転容器3の開口部31aから速やかに落下し、トナーがトナーカートリッジ1内に残らず、汚れる箇所もない。また、トナーカートリッジ1を振動もしくは揺動させる格別な機構が必要でない。更に、固定容器2に対して回転容器3を円周方向に回転させるので、開口部31aの開閉にかかわらず、トナーカートリッジ1の占有スペースが変化せず、格別に広いスペースが必要でない。また、回転容器3のシール部材5は、該回転容器3の回転に際しても、該回転容器3の開口部31aの縁と固定容器2間を封止して、両者間からのトナー漏れを防止する。更に、固定容器2の半円筒部21上部の突起部25を該半円筒部21長手方向に設けているので、突起部25により半円筒部21が補強され、固定容器2の撓みや変形が抑制される。
At this time, the shape of the end portion of the inner peripheral surface is set so that the inclination angle α of the end portion of the inner peripheral surface of the
図4は、本発明のトナーカートリッジの実施例2を示す分解組立図である。本実施例のトナーカートリッジ1Aは、図1及び図2の固定容器2及び回転容器3の代わりに、固定容器2A及び回転容器3Aを組み合わせて、円筒状の容器を形成し、この円筒状の容器にトナーを充填してから、蓋4を回転容器3Aの一端に差し込んだものである。
FIG. 4 is an exploded view showing a second embodiment of the toner cartridge of the present invention. The
固定容器2Aの半円筒部21外側には、複数のリブ26を一体成形している。また、回転容器3Aの半円筒部31内側にも、複数のリブ36を一体成形している。
A plurality of
固定容器2A及び回転容器3Aは、半円筒状であるため、円筒状のものと比べると、その強度が劣る。そこで、固定容器2A外側に各リブ26を設け、回転容器3A内側に各リブ36を設けて、回転容器3Aの回転を阻害することなく、固定容器2A及び回転容器3Aを補強している。
Since the fixed
図5は、本発明のトナーカートリッジの実施例3を示す斜視図である。本実施例のトナーカートリッジ1Bは、図1及び図2の固定容器2及び回転容器3の代わりに、固定容器2B及び回転容器3Bを組み合わせて、円筒状の容器を形成し、この円筒状の容器にトナーを充填してから、蓋4を回転容器3Bの一端に差し込んだものである。
FIG. 5 is a perspective
本実施例のトナーカートリッジ1Bでは、固定容器2Bの半円筒部21上部に直線状の突起部を形成せず、この代わりに回転容器3Bの半円筒部31下部に直線状の突起部31aを形成している。
In the
図6は、トナーカートリッジ1Bが装着される現像装置の本体筐体を示す斜視図である。この現像装置は、図3(a)の現像装置と同様にトナー槽、現像ローラ、及び攪拌ローラ等を備えており、本体筐体61上側の略半円筒状の回転シャッター62にトナーカートリッジ1Bを着脱自在に装着される。
FIG. 6 is a perspective view showing the main body housing of the developing device to which the
回転シャッター62は、その両端を本体筐体61の各側壁61aの半月型切り込み部63に受けられ、回転自在に支持されている。また、回転シャッター62内周に直線状の溝62aを形成している。
Both ends of the
ここで、図7(a)の現像装置の回転シャッター62に図7(b)のトナーカートリッジ1Bを装着するには、図7(c)に示す様に回転シャッター62内側にトナーカートリッジ1Bを嵌め込んで、回転容器3Bの半円筒部31下部の突起部31aを回転シャッター62内周の溝62aに挿入する。また、固定容器2Bの半円筒部21の両端を本体筐体61の天板61bに当接させて、固定容器2Bの回転を禁止する。
Here, in order to mount the
そして、蓋4のノブ43を捻り回して、図7(d)に示す様に回転容器3Bの半円筒部31を矢印方向Bに180度回転させる。このとき、半円筒部31下部の突起部31aが回転シャッター62内周の溝62aに引っ掛かって、回転シャッター62が追従回転するので、回転シャッター62も180度回転して、回転シャッター62が半円筒部21と半円筒部31間に挟み込まれる。
この様に現像装置側に回転シャッター62を設け、トナーカートリッジ1Bの回転容器3Bを回転シャッター62に重ねて一体的に回転させると、回転容器3Bの外周が汚れずに済む。
Then, the
In this manner, when the
尚、本発明は、上記各実施例に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、固定容器及び回転容器のリブの形状等を変更しても良い。また、回転容器と蓋を一体成形しても構わない。更に、トナーカートリッジを加振して、トナーの落下を促進しても良い。トナーを長期保存した場合は、トナーが凝集して、トナーが自然落下し難くなることがあるので、数十μmから数百μmの振幅の衝撃をトナーカートリッジに与えて、凝集塊をほぐし、トナーの自然落下を促す。衝撃を加える手段としては、ソレノイド内で移動するプランジャーやメカニカルハンマー等がある。 The present invention is not limited to the above embodiments, and can be variously modified. For example, the shape of the ribs of the fixed container and the rotating container may be changed. Further, the rotating container and the lid may be integrally formed. Further, the toner cartridge may be vibrated to promote the fall of the toner. If the toner is stored for a long period of time, the toner may agglomerate, making it difficult for the toner to fall spontaneously. Encourage natural fall. As means for applying an impact, there are a plunger, a mechanical hammer and the like which move in a solenoid.
1 トナーカートリッジ
2 固定容器
3 回転容器
4 蓋
1
Claims (7)
開口部を開成したときの回転容器の内周面端部の傾斜角をトナーの安息角よりも大きくしたことを特徴とするトナーカートリッジ。 A semi-cylindrical fixed container and a rotating container are combined in a cylindrical shape, and the rotating container is rotatably attached to the fixed container in the circumferential direction, and the opening is opened and closed by the rotation of the rotating container.
A toner cartridge, wherein an inclination angle of an inner peripheral surface end portion of the rotating container when the opening is opened is made larger than a repose angle of the toner.
The toner cartridge according to claim 1, wherein the rotating container is mounted inside a semi-cylindrical rotating shutter provided on a side to which toner is supplied and is rotated integrally with the rotating shutter.
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