JP2007310145A - トナーカートリッジ - Google Patents

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Abstract

【課題】画像形成装置から簡単に引き出すことができる、取り扱い易いが簡単なトナーカートリッジを提供する。
【解決手段】画像形成装置に装着され、前記画像形成装置にトナー補給するトナーカートリッジにおいて、トナーを収容するトナー収容部と、前記トナーカートリッジの種別を示す為の突起とを備え、前記突起が、前記トナーカートリッジが前記画像形成装に装着される方向に向かって傾斜した傾斜部を形成している。
【選択図】 図2

Description

本発明は、画像形成装置にトナーを補給するためのトナーカートリッジに関する。
画像形成装置は、装置にトナーを補給するためのトナーカートリッジを有している。このトナーカートリッジは上記画像形成装置に対して装着及び離脱可能に装着され、トナーカートリッジ内のトナーが無くなったときにユーザが自ら交換できるようになっている。また、トナーカートリッジには充填口が設けられており、この充填口からトナーの充填が行われており、トナーカートリッジ内では、常にミキサを回転させ、トナーカートリッジ内でトナーが固まらないようにしている。
トナーカートリッジは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色について上記画像形成装置の所定箇所に挿入する必要がある。また、トナーカートリッジは、仕向け国別にも分けられている。そのため、特許文献1には、仕向け国別に突起をトナーカートリッジに設け、突起の形状や本数を変えたトナーカートリッジか開示されている。
特開2006―30569公報
仕向け国別に突起の形状や本数を変えたトナーカートリッジを上記画像形成装置の所定箇所に挿入するとき、突起によって所定箇所以外にはトナーカートリッジが挿入できないような構造になっている。
しかしながら、仕向け国別に突起の形状や本数を変えていても、上記画像形成装置本体フレーム強度が弱い場合、本体フレームが曲ってカートリッジが誤挿入される場合もあるにもかかわらず、従来は誤挿入された際の対策はなんらされていない。
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであって、目的とするところは、画像形成装置から簡単に引き出すことができる、取り扱い易いトナーカートリッジを提供することにある。
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明のトナーカートリッジは、画像形成装置に装着され、前記画像形成装置にトナー補給するトナーカートリッジにおいて、トナーを収容するトナー収容部と、前記トナーカートリッジの種別を示す為の突起とを備え、前記突起が、前記トナーカートリッジが前記画像形成装に装着される方向に向かって傾斜した傾斜部を形成している。
本発明によれば、画像形成装置から簡単に引き出すことができ、トナーカートリッジ交換時の取り扱い易いが簡単にすることができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図1は本発明の一実施の形態に係る画像形成装置1の内部構造を示す概略図を示す斜視図である。図1に示すように、この画像形成装置1は4連タンデム方式のカラーコピー機であり、複写機本体100、プラテンカバー200、コントロールパネル300、及び複数の給紙カセット400を備えている。
複写機本体100は、画像形成に関する主な役割を担うものであり、その前面にはカバー100aが開閉可能に設けられている。このカバー100aを開くと、その上部側には第1〜第4のトナーカートリッジ501〜504が並設されている。プラテンカバー200は、複写機本体100上に一側端を中心として回動可能に設けられている。コントロールパネル300は、コピー操作のための入力部であり、複写機本体100の上面に設けられている。給紙カセット400は、用紙を収納するためのものであり、複写機本体100の下側に着脱可能に設けられている。また、排紙ユニット600は、第1〜第4のトナーカートリッジ501〜504が並設された上部に設けられている。
それぞれ第1〜第4のトナーカートリッジ501〜504は、カートリッジ保持機構505に対して着脱可能に設けられている。第1〜第4のトナーカートリッジ501〜504は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを補給するものである。
次に図2を参照しながら第1のトナーカートリッジ501の構成について説明する。なお、第2〜第4のトナーカートリッジ502〜504は、第1のトナーカートリッジ501と殆んど構成が同じであるため、その説明を省略することとする。
図2は同実施形態に係る第1のトナーカートリッジ501の全体構成を前面側から示す斜視図である。ここで、第1のトナーカートリッジ501についてキャップ501nがある面を前面側、ミキサギア501lがある面を背面側とする。
図2に示すように、第1のトナーカートリッジ501は、トナーを収容するトナー収容部としてのカートリッジ本体501aを備えている。このカートリッジ本体501aは、容器体501bと蓋体501cから構成され、その背面側にはトナー情報を判別するための第1、第2の判別突起部601、602が設けられている。なお、これら第1、第2の判別突起部601、602は、本発明の重要なポイントでるため、後で詳細に説明することにする。
容器体501bは断面U字状、蓋体501cは矩形板状をしている。容器体501bの前面側には、カートリッジ本体501a内のトナーを排出し、画像形成装置1にトナーを供給するトナー補給口としての排出部501gが設けられている。この排出部501gは、容器体501bの底面から下方に突出しており、その下端部には排出部501gに形成された排出口(図示しない)を開閉するシャッター501hが設けられている。
容器体501bの内底部には、カートリッジ本体501a内のトナーを排出部501gに搬送するための搬送部材としてのスクリュー501iが設けられている。スクリュー501iの背面側の端部は、駆動部材としてのカップリング部材501jが設けられている。このカップリング部材501jは、複写機本体100に設けられた図6に示す駆動装置700に連結され、トナー補給のたびに回転駆動される。
カートリッジ本体501aの内部には、カートリッジ本体501a内のトナーを攪拌するためのミキサ501kが設けられている。ミキサ501kの背面側の端部には、ミキサギア501lが設けられている。このミキサギア501lは、スクリュー501iに設けられたギアとしてのカップリング部材501jと噛合しており、スクリュー501iを回転させると、それに連動してミキサ501kが回転するようになっている。
容器体501bの前面側には、カートリッジ本体501aにトナーを充填するための充填口501mが形成されている。この充填口501mは円形をしており、キャップ501nにより密閉されている。
図3は、第1のトナーカートリッジ501を上面から見た図である。また、図4は、図3の1−1に沿った第1のトナーカートリッジ501の断面図を示す。ミキサ501kの固定は、以下のようになされている。第1のトナーカートリッジ501の背面側では、ミキサ501kは、ミキサギア501lとカップリング部を介して接続している。また、第1のトナーカートリッジ501の前面側では、ミキサ501kは、凸状に形成された凸部501tを端部に有し、容器体の前面側に設けられた凹部501sに嵌っている。
ここで、凹部501sの内径は、凸部501tの外径より僅かに大きい径を有している。そのため、ミキサ501kが回転してトナーを攪拌すると、凸部501tと凹部501sとの僅かな隙間にトナーが入り込む。これにより、凸部501tと凹部501sの摩擦は軽減し、潤滑にミキサ501kが回転することが可能となる。
図5は、図3の2―2に沿った第1のトナーカートリッジ501の断面図を示す。蓋体501cは、蓋体突起部501qを有している。蓋体突起部501qは、蓋体501cを容器体501bに装着したときの容器体501bの上端に設けられている。蓋体突起部501qは、蓋体501cと容器体501bとの接合部から幅方向に所定長の辺a、蓋体501cと容器体501bとの接合部から容器体501bに向かって、辺aとほぼ直交関係にある所定長の辺b、そして、これら2辺から決定される斜辺cで囲まれた断面三角形状の突起である。
また、蓋体突起部501qの所定長の辺bと蓋体501cの長手方向で囲まれる面は、蓋体501cを容器体501bに装着したときに、容器体501bとの間に隙間が生じることなく接するように形成されている。
トナーカートリッジ本体501aのトナー量が少なくなると、ミキサ501kの外周部と容器体501bの内壁との間には隙間が生じるため、この隙間に残ったトナーはミキサ501kにより搬送することはできない。しかし、この実施形態であると、蓋体突起部501qは、容器体501bと蓋体501cの接合部に生じる隙間を埋めるため、この隙間へのトナーの残留を防ぐことができる。
さらに、蓋体突起部501qは、斜辺cを有した面が設けられているため、蓋体突起部501qに付着したトナーは、容器体501bの底部に流れ落ちやすくなり、トナーの付着も起きにくい。
また、図5に示すように、掃出しシート501oは、ミキサ501kの外周部である取付面501rに固定されている。また、掃出しシート501oの取付面501rに固定されていない自由端である掃出し部501pは、ミキサ501kの外周部から更に延在方向に突出している。ミキサ501kは、第1のトナーカートリッジ501を前面側から見た断面図である図5において反時計回りで回転する。そのため、掃出し部501pは、容器体501bの底部に接触する。
さらに、図2に示すようにミキサ501kの取付面501rには、長手方向にわたって掃出しシート501oが取り付けられている。また、掃出しシート501oには、回転軸と略平行な方向において、幅方向全長に亘って所定間隔で、図2に示す複数の切り込み部501xが形成されている。
図6に示す駆動装置700から駆動力が伝達されカップリング部材501jが回転駆動すると、これと一体にスクリュー501iが回転駆動するとともに、ミキサギア501lを介してミキサ501kが回転駆動する。これにより、ミキサ501kがトナーを攪拌するとともにスクリュー501iに送り出す。スクリュー501iは、搬送されてきたトナーを排出部501gまで搬送する。そして、トナーは、排出部501gから排出される。第1のトナーカートリッジ501の使い始めの頃は、容器体501b内のトナー量は多いが、ミキサ501kと一体に掃出しシート501oが回転しても、掃出し部501pに当接するトナーは、切り込み部501xを通って掃出し部501pの後方へ流動するため、掃出しシート501oがミキサ501kの回転の抵抗になることはない。
また、第1のトナーカートリッジ501のトナー量が少なくなると、ミキサ501kの外周部と容器体501bの内壁との間には隙間が形成されているため、この隙間に残ったトナーはミキサ501kにより搬送することはできない。しかし、掃出しシート501oが、容器体501bの底部に接触するため、隙間に残ったトナーをスクリュー501iへ送り出すことができる。これにより、第1のトナーカートリッジ501のトナー残量を減少させることができる。
次に、本実施形態の重要な部分となる第1及び第2の判別突起部601、602について図6から図10を用いて説明する。
図6及び図7は、本実施形態にかかる第1および第2の判別突起部601、602を説明するための図であり、実際には図6、図7に示す第1のカートリッジ501は存在しない。図8(a)、(b)、(c)は、本実施形態にかかるイエロートナー用かつヨーロッパ仕向けの第1のトナーカートリッジ501を示すもので、それぞれ、第1のトナーカートリッジ501の上面図、側面図、背面図である。
第1及び第2の判定突起部601、602は、蓋体501c上であって、第1のトナーカートリッジ501の背面側に設けられる。図8において、第1の判定突起部601は、第1のトナーカートリッジ501を背面側から見て、幅方向に例えば所定間隔で3つの突起601b,601c,601dが蓋体501c上の右に構成されている。
第2の判定突起部602は、第1の判定突起部601の左側に、幅方向に所定間隔で例えば6つの突起602b,602c,602d,602e,602f,602gで構成されている。換言すると、図6、図7に示す突起601a、602aを除いたものが、イエロートナー用のヨーロッパ仕向けである第1のトナーカートリッジ501である。
次に、この判定突起部601、602が示す情報を複写機本体100側において判別する方法について説明する。図9に示すとおり、複写機本体100側には、第1のトナーカートリッジ501が複写機本体100に挿入された場合、もし突起601a、602aがあったとしたら、これらの突起601a、602aとぶつかる位置と大きさで、突起505a、突起507が設けられている。実際の第1のトナーカートリッジ501では、601a、602aは存在しないので、第1のトナーカートリッジ501は、突起505a、突起507に挿入を阻害されることなく、複写機本体100内に装着される。
一方、マゼンタのヨーロッパ仕向けである第2のトナーカートリッジ502の場合には、図6、7において、第1の判定突起部601のうちで、601bが削除されたものとなり、601a、601c、601dの突起が存在する。第2の判定突起部602は前述のものと同じ形状である。このため、マゼンタの第2のトナーカートリッジ502を複写機本体100に挿入しようとすると、突起505aと、突起601aが接触ことによって、複写機本体100への第2のトナーカートリッジ502の挿入を阻害されることになる。
このように、第1の判定突起部601は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に応じて、カートリッジ側で601a、601b、601c、601dのいずれかを削除し、かつこれに1:1で対応する形で、複写機本体100側に突起505a〜505dを設けることで、正しい色の第1〜第4のトナーカートリッジ501〜504が、本体に挿入されるように構成されている。
また、カートリッジ保持機構505は、複写機本体100の前面に配置されており、また、第2の判別突起部602は、第1のトナーカートリッジ501の背面側に設けられている。そのため、第1のトナーカートリッジ501を複写機本体100の奥まで挿入することなく、すぐに誤挿入であることを認識できる。
第2の判定突起部602は、本実施形態では、画像形成装置1が使用される地域、即ち米国、ヨーロッパ等の仕向けを示すために用いられるもので、この第2の判定突起部602の判定方法は、第1の判定突起部601と同様である。
なお、本実施形態では、第1、第2の判別突起部601、602を用いて、カートリッジ本体501a内のトナーの色判別、及び仕向け判別を行っているが、これに限定されるものではなく、例えば第3の判別突起部を用いて、カートリッジ本体501a内のトナー量を判別できるようにしてもよい。
また、蓋体501c上には、第1及び第2の判別突起部601、602の配置が示すトナー情報を示すマーク(図8に示す、イエローを示すY、ヨーロッパを表すE)が設けられている。そのため、多くの種類のトナーカートリッジがあっても、トナーの色や仕向けが明確になるので、第1のトナーカートリッジ501の交換の作業負担を低減することができる。
図10は、蓋体501c上に設けられた第1及び第2の判別突起部601、602を構成する突起(突起601a〜601d、602a〜602gはすべて同形状)の構造について説明したものである。図10(以後、図12、図13においても同様)で、位置Xは、第1のトナーカートリッジ501の前面側、位置Yは、第1のトナーカートリッジ501の背面側と、ここでは定義する。
図10(a)は、突起601aの上から見た平面図である。図10(b)は、突起601aを図10(a)の3−3に沿った断面図である。図10(c)は、突起601aを位置Yから見た背面図である。突起601aの底面は、蓋体501cの表面に接して、第1のトナーカートリッジ501の背面側の所定の位置に設けられている。
突起601aは、第1のトナーカートリッジ501が複写機本体100に装着される方向(図10では、位置Xから位置Yに向かう方向(X―Y方向と表記))に沿って傾斜した傾斜部800aを有している。つまり、突起601aの縁であって、第1のカートリッジ501の離脱方向の縁は、正の傾斜部800aを形成している。突起601aの傾斜部800aは、X―Y方向に対し正の傾斜角度を有している。傾斜部800aの蓋体501cに対する傾斜角αは、X―Y方向に対し10〜45度である。本実施例では、29.7度の傾斜角を有している。傾斜部800aは、X―Y方向沿って、3mm〜5mmの長さを有する。
また、突起601aは、突起601aの最大高である突起上面部800bを有している。突起上面部800bは、蓋体501cと平行関係にある面である。この突起の最大高を有する突起上面部800bは、X―Y方向沿って、1mm〜3mmの長さを有する。本実施例では、1.5mmである。また、突起601aの最大高である突起上面部800bは、蓋体501cから1.5mm〜3mmの高さに形成されている。本実施例では、2mmである。
さらに、突起601aは、突起上面部800bの位置Y側の外縁から突起曲面部800c、突起背面部800eの面で構成されている。突起背面部800eは、第1のトナーカートリッジ501の蓋体501cの面に対して垂直関係にある。突起曲面部800cは、突起上面部800bと突起背面部800eと間をなだらか曲面となるように面取り形成されている。本実施例では、曲率R0.5で形成されている。
次に、カートリッジ保持機構505の突起505aが形成されたスロット(イエローの第1のトナーカートリッジ501を装着すべきスロット)にイエロー以外の第2または第3または第4のトナーカートリッジ502〜504をユーザが誤って挿入した状態について説明する。
ここでは、図11〜図13を用いて、例えば、カートリッジ保持機構505の突起505aが形成されたスロットにブラックの第4のトナーカートリッジ504を挿入した場合について説明する。図11は、第4のトナーカートリッジ501の突起601aとカートリッジ保持機構505の突起505aが対向し、接触している状態を前面上方から見た斜視図である。図12は、図11の状態を第4のトナーカートリッジ504の長手方向に沿った断面図である。図13は、図12の状態から第4のトナーカートリッジ504をカートリッジ保持機構505の突起505aを押し退けて、さらに挿入した状態を示している。
ブラックの第4のトナーカートリッジ504の場合には、図6、7において、第1の判定突起部601のうちで、601dが削除されたものとなり、601a、601b、601dc突起が存在する。第2の判定突起部602は前述のものと同じ形状である。このため、マゼンタの第2のトナーカートリッジ502を複写機本体100に挿入しようとすると、図11および図12に示すように、突起505aと突起601aとが接触する。また、図12に示すように、突起601aは、突起601aの突起背面部800eと接触するため、複写機本体100への第2のトナーカートリッジ502の挿入を阻害されることになる。
ここで、近年、画像形成装置1の省スペース化の要求により、印字した紙を画像形成装置1の装置内に排出する排紙ユニット600(図1参照)を設ける方式が増えている。このようなレイアウトを採用すると、第1〜第4のトナーカートリッジ501〜504を装着するカートリッジ保持機構505のすぐ上部に排紙ユニット600が設けられている。そのため、カートリッジ保持機構505の突起505a,505b,505c,505dを有する面は、強化し難くたわみやすい。
そのため、ユーザが、図14に示すように、第4のトナーカートリッジ504の突起601aをカートリッジ保持機構505の突起505aよりも画像形成装置1の背面側(Y側)に挿入してしまうことが起こりうる。ユーザが誤って挿入した第4のトナーカートリッジ504を図13のYからXに向けた離脱方向に沿って抜くとき、突起601aの傾斜部800aは、X―Y方向に対し正の傾斜角度を有しているため、カートリッジ保持機構505に対する負荷を軽減し、ユーザは力を要さずに第4のトナーカートリッジ504を抜くことができる。
突起601aは、蓋体501cと平行関係にある突起上面部800bと、突起曲面部800c、突起背面部800eにかけて、なだらかな面で構成されている。そのため、ユーザが、第1〜第4のトナーカートリッジ501〜504の交換等の作業時に突起601aに触れて怪我することを防ぐことができる。
本発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の内部構造を示す概略図。 同実施の形態に係るトナーカートリッジを前面上方から見た斜視図。 同実施の形態に係るトナーカートリッジを上方から見た平面図。 同実施の形態に係るトナーカートリッジの内部構成を示す横断面図。 同実施の形態に係るトナーカートリッジの内部構成を示す縦断面図。 同実施の形態に係るトナーカートリッジを拡大して背面上方から見た斜視図。 同実施の形態に係るトナーカートリッジを上方から見た平面図、側面から見た側面図、背面から見た平面図。 同実施の形態に係るトナーカートリッジを上方から見た平面図、側面から見た側面図、背面から見た平面図。 同実施の形態に係るトナーカートリッジ及びカートリッジ保持機構を正面から見た正面図。 同実施の形態に係る突起を上方から見た平面図、側面から見た側面図、背面から見た平面図。 同実施の形態に係る突起を上方から見た平面図、側面から見た側面図、背面から見た平面図。 同実施の形態に係トナーカートリッジ及びカートリッジ保持機構を示す断面図。 同実施の形態に係トナーカートリッジ及びカートリッジ保持機構を示す断面図。
符号の説明
1…画像形成装置、100…複写機本体、200…プラテンカバー、300…コントロールパネル、400…給紙カセット、501…第1のトナーカートリッジ、501a…トナーカートリッジ本体、501b…容器体、501c…蓋体、501g…排出部、501h…シャッター、501i…スクリュー、501j…カップリング部材、501k…ミキサパドル、501l…ミキサギア、501m…充填口、501n…キャップ、501o…掃出しシート、501p…掃出し部、501q…蓋体突起部、501r…取付面、501s…凹部、501t…凸部、501x…切り込み部、502…第2のトナーカートリッジ、503…第3のトナーカートリッジ、504…第4のトナーカートリッジ、505…カートリッジ保持機構、601…第1の判別突起部、602…第2の判別突起部、600…排紙ユニット、700…駆動装置、800a…傾斜部、800b…突起上面部、800c…突起曲面部、800e…突起背面部。

Claims (11)

  1. 画像形成装置に装着され、前記画像形成装置にトナー補給するトナーカートリッジにおいて、
    トナーを収容するトナー収容部と、
    前記トナーカートリッジの種別を示す為の突起とを備え、
    前記突起が、前記トナーカートリッジが前記画像形成装置に装着される方向に向かって傾斜した傾斜部を形成していることを特徴とするトナーカートリッジ。
  2. 前記突起の傾斜部は、前記トナーカートリッジが前記画像形成装置に装着される方向に対し正の傾斜角度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。
  3. 前記突起の傾斜部は、前記トナーカートリッジが前記画像形成装置に装着される方向に対し10〜45度の傾斜角度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。
  4. 前記突起の最大高さを有する部分は、前記トナーカートリッジが前記画像形成装置に装着される方向に沿って、1mm〜3mmの長さ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。
  5. 前記突起の最大高さを有する部分は、前記突起が形成されている前記トナーカートリッジの面と平行関係の面であ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。
  6. 前記傾斜部は、前記トナー補給容器が前記画像形成装置に装着される方向に沿って、3mm〜5mmの長さ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。
  7. 前記突起の最大高さは、1.5mm〜3mmの長さ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。
  8. 前記突起は、前記トナーカートリッジが前記画像形成装置に装着される方向と垂直な方向に沿って設けられた複数の突起を含むことを特徴とする請求項1記載のトナーカートリッジ。
  9. 前記トナーカートリッジの種別を示すための突起は、前記トナーカートリッジ内に収容されたトナーの種別を示す第1の突起を含むことを特徴とする請求項1記載のトナーカートリッジ。
  10. 前記トナー補給容器の種別を示すための突起は、前記トナーカートリッジが装着される画像形成装置の種別を示す第2の突起を含むことを特徴とする請求項1記載のトナーカートリッジ。
  11. 前記突起は、前記トナー収容部の最上面にあり、かつ画像形成装置に装着される方向に向かって、前記トナーカートリッジの一端部近くに形成されてい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。
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