JP2013142820A - カートリッジおよびその製造方法 - Google Patents

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奈緒 板橋
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Abstract

【課題】筐体内部に現像剤を高密度で充填することができ、より小型化を図ることができるカートリッジおよびその製造方法を提供すること。
【解決手段】
トナーカートリッジ1では、カートリッジフレーム2内部に仕切板21を備えている。そして、カートリッジフレーム2に対するトナーの充填時において、カートリッジフレーム2内部を、仕切板21により、左側壁5の充填口11を介してカートリッジフレーム2の外部と連通する第1空間30と、第2空間31とに仕切って、トナーをカートリッジフレーム2内に充填し、トナーの充填量が増加するに従って、仕切板21を右側壁6側に移動させる。
【選択図】図2

Description

本発明は、電子写真方式が採用される画像形成装置に装着されるカートリッジおよびその製造方法に関する。
従来より、電子写真方式のプリンタには、粉体状のトナーを収容するカートリッジが着脱自在に装着される。
そのようなカートリッジの筐体は、長手方向に延びるように形成されており、その長手方向一方側壁には、トナー注入口が形成されている。
そして、そのようなカートリッジには、トナー充填装置によりトナーが充填され、具体的には、トナー注入口が上方に位置するように、筐体を配置した後、トナー充填装置のスライドノズルを、トナー注入口を介して筐体内に挿入し、トナーをスライドノズルから筐体内に圧入することが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−61757号公報
しかるに、近年、カートリッジの小型化がますます望まれている。一方、カートリッジを小型化すると、カートリッジに収容されるトナー容量が低減される。
そこで、カートリッジに収容されるトナー容量を低減することなく、カートリッジの小型化を図るために、トナーを筐体内に高密度で充填する必要がある。
しかし、特許文献1に記載の現像カートリッジでは、トナー充填装置により、トナーが、筐体内に圧入されると、筐体内部において飛散し、トナーに空気が混入される。そのため、トナーを筐体内部に高密度で充填するには限度がある。
そこで、本発明の目的は、筐体内部に現像剤を高密度で充填することができ、小型化を図ることができるカートリッジおよびその製造方法を提供することにある。
(1)上記した目的を達成するために、本発明のカートリッジは、現像剤を収容するためのカートリッジであって、現像剤を充填するための第1開口を有する筐体と、筐体の内部を、第1開口を介して筐体の外部と連通する第1空間と、第2空間とに仕切るための仕切板とを備えている。
仕切板は、第1空間の体積が大きくなるとともに、第2空間の体積が小さくなるように移動可能に構成されている。
このような構成によれば、仕切板が、筐体内部を第1空間と第2空間とに仕切ることができる。そして、現像剤の充填工程において、まず、第1空間の体積が小さくなるように仕切板を配置して、現像剤を、第1開口から充填すれば、現像剤が飛散する空間が、体積の小さな第1空間内に制限される。
そのため、筐体の内部空間が仕切られていない場合と比較して、現像剤が飛散する空間が制限されるので、現像剤への空気の混入が抑制される。その結果、第1空間に現像剤を高密度で充填することができる。
そして、第1空間への現像剤の充填量が増加するに従って、仕切板を、第1空間の体積が大きくなるとともに、第2空間の体積が小さくなるように、移動させれば、現像剤を筐体内部(第1空間)に高密度で充填することができながら、所望する量の現像剤を筐体内部に充填することができる。
その結果、筐体に収容される現像剤容量を低減することなく、現像剤を筐体内部に高密度で充填することができる。
従って、本発明のカートリッジでは、筐体に収容される現像剤容量を低減することなく、現像剤を筐体内部に高密度で充填することができ、よりカートリッジの小型化を図ることができる。
(2)また、筐体は、仕切板と第1空間を区画するように対向配置される第1壁と、仕切板に対して、第1壁の反対側に配置され、仕切板と第2空間を区画するように対向配置される第2壁とを有していてもよい。この場合、仕切板は、第1壁と第2壁との間を移動可能である。
このような構成によれば、仕切板が、第1壁と第2壁との両方と対向配置されており、第1壁と第2壁との間を移動可能であるので、仕切板は直線移動可能である。そのため、仕切板を円滑に移動させることができる。
(3)また、筐体は、第2開口を有していてもよい。この場合、第2空間は、第2開口を介して、筐体の外部と連通されている。
筐体が第2開口を有していない場合、仕切板を移動させると、筐体内部の空気が、流動して、第1開口から筐体の外部に排出される場合がある。
そうすると、第1空間に充填された現像剤が、その空気の排出とともに、第1開口から筐体の外部に排出される場合がある。また、仕切板の移動により、第2空間の体積が小さくなると、第2空間の空気が圧縮され、仕切板の移動の抵抗となる場合がある。
一方、筐体が第2開口を有している場合、仕切板を移動させると、第2開口から筐体内の空気が筐体の外部に排出される。
そのため、仕切板の移動に起因する第1開口からの空気の排出が抑制される。その結果、第1開口からの現像剤の排出を抑制することができる。また、第2空間における空気の圧縮が抑制されるので、仕切板を円滑に移動させることができる。
さらに、第2開口から筐体内部の空気が筐体の外部に排出されると、筐体内部の圧力が低下する(筐体内が負圧となる)ので、現像剤が第1開口から筐体内(第1空間)へ吸引される。その結果、現像剤が、第1開口を介して、筐体内に円滑に流入されるので、効率よく現像剤を筐体内部(第1空間)に充填することができる。
(4)また、第2開口の開口面積は、第1開口の開口面積よりも大きく形成されていてもよい。
このような構成によれば、簡易な構成でありながら、仕切板を勢いよく移動させても、筐体内部の空気を、確実に外部に排出することができる。
(5)また、第1壁が、第1開口を有し、第2壁が、第2開口を有していてもよい。
このような構成によれば、仕切板を移動させたときに、第2開口から筐体内の空気が筐体の外部に確実に排出される。
そのため、第1開口からの現像剤の排出を確実に抑制することができ、また、仕切板を円滑に移動させることができる。
さらに、筐体内部の圧力が低下する(筐体内が負圧となる)ので、さらに効率よく現像剤を筐体内部(第1空間)に充填することができる。
(6)また、仕切板が仕切板の移動方向最下流側に位置する状態において、仕切板を筐体に固定する固定部材を備えていてもよい。
このような構成によれば、仕切板が、固定部材により移動方向最下流側の位置に固定されるので、仕切板が不用意に移動することを防止できる。
(7)また、仕切板は、固定部材に対応する被固定部を備えていてもよい。
このような構成によれば、簡易な構成でありながら、仕切板を確実に筐体に固定することができる。
(8)また、被固定部は、仕切板が移動方向最下流側に位置する状態において、第2開口から露出し、固定部材と係合してもよい。
このような構成によれば、被固定部と固定部材とを容易に係合させることができるので、仕切板を確実に筐体に固定することができる。
(9)また、仕切板と第2壁との間には、第2開口を囲むシール部材が設けられていてもよい。
このような構成によれば、第2開口からの現像剤の漏れを抑制することができる。
(10)また、仕切板は、筐体の内面との間に配置される弾性部材を備えていてもよい。
このような構成によれば、弾性部材により、仕切板と筐体の内面との間の隙間が塞がれているので、第2空間から第1空間への空気の流入が抑制される。
そのため、仕切板の移動により、第1空間の体積が大きくなると、第1空間の圧力が低下する。その結果、現像剤が第1開口から第1空間へ吸引されるので、現像剤を効率よく第1空間に充填することができる。
(11)また、弾性部材が、筐体の内面を清掃するための清掃部材であってもよい。
このような構成によれば、仕切板を移動させることにより、筐体の内面を清掃することができる。
(12)また、筐体は、仕切板を案内する案内部を有していてもよい。この場合、仕切板は、案内部に対応する被案内部を有している。
このような構成によれば、筐体の案内部に、仕切板の被案内部が案内されるので、仕切板を円滑に移動させることができる。
(13)また、案内部および被案内部のいずれか一方は、突出部であり、他方は、突出部と係合する溝部であってもよい。
このような構成によれば、簡易な構成でありながら、仕切板の移動を確実に案内することができる。
(14)また、筐体内の現像剤を攪拌するための攪拌部材を備えていてもよい。
この場合、攪拌部材は、仕切板の移動方向に沿って延び、筐体に対して相対回転可能に設けられる回転軸を備えている。
また、回転軸は、移動方向下流側の第1端部と、移動方向上流側の第2端部と、を有している。また、仕切板は、第1端部を支持する支持部を有している。
このような構成によれば、攪拌部材により、筐体内の現像剤を攪拌することができる。また、仕切板が支持部を有しているので、別途攪拌部材の回転軸を支持する部材を設ける場合と比較して、部品点数の低減を図ることができる。
(15)また、回転軸の第2端部側に配置され、第1開口を塞ぐための蓋部材を備えていてもよい。
このような構成によれば、蓋部材により第1開口を塞ぐことができるので、第1開口からの現像剤の漏れを防止することができる。
(16)また、第1開口を塞ぐための蓋部材を備えていてもよい。この場合、蓋部材は、蓋部材における仕切板の移動方向下流側端部から移動方向下流側に向かって突出する突出部を備えている。そして、突出部の移動方向下流側端部が、仕切板の移動方向上流側の面と当接する。
このような構成によれば、蓋部材により第1開口を塞ぐことができるので、第1開口からの現像剤の漏れを防止することができる。
また、蓋部材を筐体に組み付けるときに、突出部の移動方向下流側端部が、仕切板の移動方向上流側の面と当接するので、蓋部材の組み付け作業により、仕切板を移動させることができる。そのため、蓋部材の組み付けるとともに、筐体内部に現像剤を充填できるので、カートリッジの組み立て作業の効率化を図ることができる。
(17)本発明の現像装置は、上記したカートリッジと、筐体内の現像剤が供給され、現像剤を担持するための現像剤担持体とを備えている。
このような構成によれば、上記したカートリッジを備えているので、筐体に収容される現像剤容量を低減することなく、現像剤を筐体内部に高密度で充填することができる。そのため、カートリッジの小型化を図ることができ、ひいては、現像装置の小型化を図ることができる。
(18)本発明のカートリッジの製造方法は、現像剤を充填するための第1開口が形成される筐体と、筐体の内部を、第1開口を介して筐体の外部と連通する第1空間と、第2空間とに仕切るための仕切板と、を準備する準備工程と、第1開口から筐体内に現像剤を充填するとともに、仕切板を、第1空間の体積が大きくなるとともに、第2空間の体積が小さくなるように移動させる充填工程と、を備えている。
このような構成によれば、充填工程において、第1開口から筐体内に現像剤を充填するとともに、仕切板を、第1空間の体積が大きくなるとともに、第2空間の体積が小さくなるように移動させる。
そのため、筐体に収容される現像剤容量を低減することなく、現像剤を筐体内部に高密度で充填することができる。その結果、よりカートリッジの小型化を図ることができる。
(19)また、仕切板は、仕切板の移動方向下流側端部から、移動方向下流側に延びる治具を備えていてもよい。この場合、充填工程において、治具を移動方向下流側に向かって移動させることにより、仕切板が、第1空間の体積が大きくなるとともに、第2空間の体積が小さくなるように移動される。
このような構成によれば、簡易な構成でありながら、仕切板を円滑に移動させることができる。
(20)さらに、仕切板の移動方向に沿って延びる回転軸であって、移動方向下流側の第1端部と、移動方向上流側の第2端部と、を有する回転軸を備える攪拌部材を準備する攪拌部材準備工程を備えていてもよい。この場合、充填工程において、仕切板は、移動方向上流側の面が第1端部に押圧されることにより、第1空間の体積が大きくなるとともに、第2空間の体積が小さくなるように移動される。
このような構成によれば、充填工程において、回転軸の第1端部で押圧することにより、仕切板が移動されるので、仕切板を移動させるとともに、筐体内に攪拌部材を組み付けることができる。
そのため、攪拌部材を別途、筐体に組み付ける場合と比較して、カートリッジの組み立て作業の効率化を図ることができる。
(21)さらに、第1開口を塞ぐための蓋部材であって、蓋部材における仕切板の移動方向下流側端部から移動方向下流側に向けて突出する突出部を備える蓋部材を準備する蓋部材準備工程を備えていてもよい。この場合、充填工程において、仕切板は、移動方向上流側の面が突出部の移動方向下流側端部に押圧されることにより、第1空間の体積が大きくなるとともに、第2空間の体積が小さくなるように移動される。
このような構成によれば、充填工程において、突出部で押圧することにより、仕切板が移動されるので、仕切板を移動させるとともに、第1開口に蓋部材を組み付けることができる。
そのため、蓋部材を別途、筐体に組み付ける場合と比較して、カートリッジの組み立て作業の効率化を図ることができる。
(22)また、充填工程において、仕切板は、仕切板の移動方向上流側の面が、現像剤を筐体内に充填するための現像剤充填装置のノズルに押圧されることにより、第1空間の体積が大きくなるとともに、第2空間の体積が小さくなるように移動される。
このような構成によれば、仕切板を移動させるための部材を準備する必要がないので、部品点数の低減を図ることができ、カートリッジの製造コストの低減を図ることができる。
本発明のカートリッジおよびその製造方法では、筐体内部に現像剤を高密度で充填することができ、カートリッジの小型化を図ることができる。
(a)は、本発明の第1実施形態としてのトナーカートリッジを示す平面図、(b)は、(a)に示すトナーカートリッジの側断面図、(c)は、(a)に示すトナーカートリッジの右面図である。 図1(a)に示すトナーカートリッジに対するトナーの充填を説明するための説明図であって、(a)は、仕切板が初期位置にある状態を示し、(b)は、(a)に続き、仕切板が充填位置にある状態を示し、(c)は、(b)に続き、仕切板が固定位置にある状態を示す。 図1(c)に示す仕切板および固定部材を右上側から見た斜視図を示す。 本発明の第2実施形態としてのトナーカートリッジの側断面図を示す。 (a)は、本発明の第3実施形態としてのトナーカートリッジの分解斜視図であり、(b)は、(a)に示すトナーカートリッジの側断面図であり、(c)は、(a)に示すトナーカートリッジ(蓋部材が充填口に装着された状態)の左端部を左上側から見た斜視図である。 図5に示すトナーカートリッジに対するトナーの充填を説明するための説明図であって、(a)は、仕切板が初期位置にある状態を示し、(b)は、(a)に続き、仕切板が充填位置にある状態を示し、(c)は、(b)に続き、仕切板が固定位置にある状態を示す。 本発明の第4実施形態としてのトナーカートリッジに対するトナーの充填を説明するための説明図であって、(a)は、仕切板が充填位置にある状態を示し、(b)は、(a)に続き、仕切板が固定位置にある状態を示す。 本発明の第5実施形態としてのトナーカートリッジに対するトナーの充填を説明するための説明図であって、(a)は、仕切板が充填位置にある状態を示し、(b)は、(a)に続き、仕切板が固定位置にある状態を示す。 本発明の第6実施形態としての現像カートリッジの側断面図である。
1.トナーカートリッジの構成
図1(a)において、本発明のカートリッジの一例としてのトナーカートリッジ1は、レーザプリンタなどの画像形成装置(図示せず)に着脱自在に装着される
トナーカートリッジ1は、図1(a)および図1(b)に示すように、筐体の一例としてのカートリッジフレーム2を備えている。
カートリッジフレーム2は、長手方向に延びる略中空筒状に形成され、詳しくは後述するが、両端部が、第1壁の一例としての左側壁5、および、第2壁の一例としての右側壁6により閉鎖されている(図2(a)参照)。
なお、以下の説明において、左側壁5が配置される側(図1(a)における紙面左側)を左側とし、右側壁6が配置される側(図1(a)における紙面右側)を右側とする。具体的には、各図に示した矢印方向を基準とする。
すなわち、図1(a)において、紙面上側が後側であり、紙面下側が前側である。また、紙面手前側が上側であり、紙面奥側が下側である。
カートリッジフレーム2は、図1(b)に示すように、第1フレーム3と、第1フレーム3の上側に配置される第2フレーム4とを備えている。
第1フレーム3は、上方に向かって開放される側断面略U字状に形成され、図2(a)に示すように、左右方向に間隔を隔てて対向配置される左側壁5および右側壁6と、それらの下端部を連結する底壁7と、左側壁5、右側壁6および底壁7の前端部を連結する前壁8と、左側壁5、右側壁6および底壁7の後端部を連結する後壁9と、左側壁5、右側壁6、前壁8および後壁9の上端部を連結する上壁10とを一体的に備えている。
左側壁5は、図2(a)に示すように、左右方向に間隔を隔てて対向配置される左側内壁14および左側外壁15を備えている。
左側内壁14および左側外壁15は、それぞれ略平板形状に形成され、下方に向かって膨出する側面視略D字形状に形成されている。
左側内壁14には、第1開口の一例としての内側開口(図示せず)が形成され、左側外壁15には、第1開口の一例としての充填口11が形成されている。充填口11は、左側外壁15の略中央部分において、側面視略円形状に貫通形成されている。
右側壁6は、左右方向に間隔を隔てて対向配置される右側内壁19および右側外壁20(図1(c)参照)を備えている。
右側内壁19および右側外壁20は、それぞれ略平板形状に形成され、図1(c)に示すように、下方に向かって膨出する側面視略D字形状に形成されている。
右側内壁19には、図2(a)に示すように、第2開口の一例としての排気口12が形成されている。
排気口12は、右側内壁19の略中央部分において、下端縁が下方に向かって窪む側面視略D字形状に貫通形成されている。
排気口12の開口面積は、充填口11の開口面積よりも大きく形成されている。具体的には、排気口12の開口面積は、充填口11の開口面積の略16.8倍に形成され、また、カートリッジフレーム2の側断面積の略0.5倍に形成されている。
右側外壁20には、図1(c)に示すように、第2開口の一例としての外側開口18が形成されている。
外側開口18は、右側外壁20の略中央部分において、下端縁が下方に向かって窪む側面視略D字形状に貫通形成されている。外側開口18の開口面積は、排気口12の開口面積と略同面積に形成されている。
底壁7は、図1(b)に示すように、下方に向かって膨出する側断面略円弧形状に形成されている。
また、底壁7には、その後側部分において、トナー供給口13が形成されている。トナー供給口13は、図2(a)に示すように、平面視略矩形状に貫通形成され、左右方向に沿って直列するように、互いに間隔を隔てて3つ形成されている。
なお、底壁7には、トナー供給口13を開閉するためのシャッタ部材(図示せず)が設けられており、トナー供給口13は、シャッタ部材(図示せず)により、常には、閉鎖されている。
前壁8は、図1(b)に示すように、底壁7の前端部から連続して上方に向かって延びるように形成されている。
後壁9は、底壁7の後端部から連続して上方に向かって延びるように形成されている。
上壁10は、図2(a)に示すように、左右方向に長手の略平板形状に形成されている。
また、上壁10には、受入口16が形成されている。
受入口16は、左右方向に長手の平面視略矩形状に形成され、上下方向に貫通形成されている。
第2フレーム4は、図1(a)に示すように、左右方向に長手の略平板形状に形成され、その下面における中央部分に、図1(b)に示すように、嵌合部17が一体的に形成されている。
嵌合部17は、第2フレーム4の下面から下方に向かって突出する側断面略矩形状に形成され、その外寸(前後方向長さおよび左右方向長さ)が、受入口16の内寸と略同じ長さに形成されている。
そして、第2フレーム4の嵌合部17が、第1フレーム3の受入口16に受け入れられるように、第1フレーム3に第2フレーム4が組み合わされ、カートリッジフレーム2が形成される。
カートリッジフレーム2は、その内部空間に、仕切板21を備えている。
仕切板21は、図3に示すように、下方に向かって膨出する側面視D字形状の略平板形状に形成されている。
仕切板21には、被固定部22が設けられている。
被固定部22は、固定部材25(後述)に対応して設けられ、仕切板21の右面における中央部分から右方に向かって延びる略平板形状に形成され、側断面形状が上下方向に長く形成されている。
被固定部22の右端部には、開口部23が形成されている。開口部23は、正面視略矩形状に形成され、前後方向に貫通形成されている。
被固定部22の左右方向長さは、右側内壁19と右側外壁20との対向間隔(図2(a)参照)よりも僅かに長く形成され、詳しくは、被固定部22の基端部から開口部23の左端縁までの左右方向長さが、右側内壁19の左面から右側外壁20の右面までの左右方向長さと略同じ長さに形成されている(図1(a)参照)。
また、仕切板21の縁部には、ゴム材料からなる清掃部材の一例としての弾性部材24が巻回されている。
そして、仕切板21は、弾性部材24が、図1(b)に示すように、仕切板21の縁部とカートリッジフレーム2の内面との間に配置されるように、カートリッジフレーム2内に収容されている。
また、仕切板21は、詳しくは後述するが、図2(a)〜図2(c)に示すように、左側内壁14と右側内壁19との間を、左右方向に相対移動可能に設けられている。
詳しくは、仕切板21は、図2(a)に示すように、仕切板21の左面と左側内壁14の右面とが接触する初期位置から、図2(b)に示すように、仕切板21が、カートリッジフレーム2の内部空間を、第1空間30(後述)と第2空間31(後述)とに仕切る充填位置と、図2(c)に示すように、仕切板21の右面と右側内壁19の左面とが接触する固定位置とに移動可能である。
また、仕切板21は、固定位置にある状態において、固定部材25により、右側壁6に固定されている。
固定部材25は、図1(c)に示すように、側面視略T字形状に形成され、係止部27と、嵌合部26とを一体的に備えている。
係止部27は、上下方向に長手の側面視略矩形状に形成され、その上下方向長さが、開口部23の上下方向長さよりも長く形成されている。
嵌合部26は、係止部27の後端部における上下方向中央部分から後方に向かって延びる側面視略矩形状に形成されている。嵌合部26は、その上下方向長さが、開口部23の上下方向長さと略同じ長さに形成され、その厚み(左右方向長さ)が、開口部23の左右方向長さと略同じ長さに形成されている。
また、嵌合部26の前後方向長さは、被固定部22の前端部から排気口12の後端縁までの前後方向長さよりも長く形成されている。
また、嵌合部26の後端部は、図3に示すように、後方に向かうに従って右方に傾斜するように形成されている。
また、カートリッジフレーム2内には、詳しくは後述するが、正帯電性の非磁性1成分のトナーが充填されている。
このようなトナーとしては、重合性単量体、例えば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル(C1〜C4)アクリレート、アルキル(C1〜C4)メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーが挙げられる。
2.カートリッジフレーム2に対するトナーの充填
次に、カートリッジフレーム2に対するトナーの充填について、図2(a)〜図2(c)を参照して説明する。なお、図2(a)〜図2(c)において、仕切板21の移動を説明するための便宜上、第1フレーム4が省略されている。
カートリッジフレーム2にトナーを充填するには、まず、図2(a)に示すように、上記した仕切板21を内部に収容するカートリッジフレーム2を準備する(準備工程)。
次いで、仕切板21を、その左面が、左側内壁14の右面と接触する初期位置に配置する。
そして、右側外壁20の外側開口18(図1(c)参照)および右側内壁19の排気口12を介して、カートリッジフレーム2内に治具33を挿入する。
治具33は、左右方向に長手の略杆状に形成され、その左端部には、係合部34が設けられている。係合部34は、平面視略L字状に形成され、治具33の左端面における前側部分から前方に向かって延びた後、屈曲して後方に向かって延びるように形成されている。
そして、治具33の係合部34を、被固定部22の開口部23に対して前側から挿入し、係合部34と開口部23とを係合させる(図2(b)参照)。
これにより、治具33は、被固定部22の右端部から右方に向かって延びるように、仕切板21に保持される。また、治具33の右端部は、外側開口18(図1(c)参照)を介して、右側外壁20よりも右側に突出している。
次いで、図2(b)に示すように、治具33を右側に移動させることにより、仕切板21を、右側に移動させて所定の位置に配置する。
具体的には、仕切板21が、カートリッジフレーム2の内部を、左側外壁15の充填口11および左側内壁14の内側開口(図示せず)を介して、カートリッジフレーム2の外部と連通する第1空間30と、右側外壁20の外側開口18(図1(c)参照)および右側内壁19の排気口12を介して、カートリッジフレーム2の外部と連通する第2空間31とに仕切る充填位置に配置される。
つまり、第1空間30は、仕切板21に対して、仕切板21の移動方向上流側の空間であって、第2空間31は、仕切板21に対して、仕切板21の移動方向下流側の空間である。なお、仕切板21が充填位置に配置される状態おいて、第1空間30の体積は、第2空間31の体積よりも小さい。
このとき、左側内壁14と仕切板21とは、第1空間30を区画するように左右方向に間隔を隔てて対向配置され、右側内壁19と仕切板21とは、第2空間31を区画するように左右方向に間隔を隔てて対向配置されている。
また、図1(b)に示すように、仕切板21の縁部とカートリッジフレーム2の内面との間に、弾性部材24が配置されており、仕切板21の縁部とカートリッジフレーム2の内面との間の隙間が塞がれている。これにより、第2空間31から第1空間30への空気の流入が抑制されている。
次いで、左側外壁15の充填口11から、左側内壁14の内側開口(図示せず)を介して、第1空間30に所定量のトナーを充填する。
所定量のトナーが充填された状態において、第1空間30内におけるトナーの密度(嵩密度)は、トナーのゆるみ見掛け密度に対して、例えば、1.2〜2.0倍である。なお、トナーのゆるみ見掛け密度は、ホソカワミクロン社製パウダーテスターにより測定される。
次いで、図2(b)および図2(c)に示すように、第1空間30へのトナーの充填量が増加するに従って、仕切板21を治具33により、さらに右側に移動させる(充填工程)。
つまり、充填口11からカートリッジフレーム2内にトナーが充填されるとともに、仕切板21が、第1空間30の体積が大きくなるとともに、第2空間31の体積が小さくなるように移動される。
このとき、図1(b)に示すように、仕切板21とのカートリッジフレーム2の内面との間の隙間が、弾性部材24により塞がれているので、仕切板21の移動により、第1空間30の体積が大きくなると、第1空間30の圧力が低下する。そのため、トナーが充填口11から第1空間30へ吸引される。一方、第2空間31の体積が小さくなると、排気口12から第2空間31に対応するカートリッジフレーム2内の空気がカートリッジフレーム2の外部に排出される。
続いて、第1空間30へのトナーの充填量が増加するに従って、仕切板21を順次右側に移動させる。
そうすると、仕切板21が、図2(c)に示すように、その右面と右側内壁19の左面とが接触する固定位置に配置される。
このとき、仕切板21の被固定部22の右端部は、図1(a)に示すように、右側外壁20の外側開口18(図1(c)参照)から露出している。
次いで、図3に示すように、被固定部22の開口部23に、固定部材25の嵌合部26を前側から嵌合させる。
そうすると、嵌合部26の後端部が、図1(c)に示すように、右側外壁20における外側開口18の周端部と当接する。
これにより、仕切板21が、固定位置において、カートリッジフレーム2に対して固定される。
そのため、排気口12は、仕切板21および弾性部材24により閉鎖される。一方、充填口11には、図2(c)に示すように、キャップ35が圧入される。
これにより、カートリッジフレーム2内にトナーが封入されて、カートリッジフレーム2に対するトナーの充填が完了する。
このとき、カートリッジフレーム2内のトナーの密度(嵩密度)は、トナーのゆるみ見掛け密度に対して、例えば、1.2〜2.0倍である。
上記したトナーの充填方法は、通常、トナーカートリッジ1の製造時に適用されるが、使用済みのトナーカートリッジ1に再度トナーを充填する場合にも適用することができる。
具体的には、まず、図3に示すように、固定部材25を前側に引き抜くことにより、被固定部22の開口部23と、固定部材25の嵌合部26との嵌合を解消する。
次いで、図2(b)に示すように、充填口11に圧入されたキャップ35を取り外し、仕切板21を固定位置から初期位置に移動させるように、治具33により、仕切板21を左側に向かって移動させる。
このとき、カートリッジフレーム2の内面に残存するトナーが、仕切板21の縁部に巻回される弾性部材24(図1(b)参照)により清掃され、充填口11からカートリッジフレーム2の外部に排出される。これによって、仕切板21が上記した初期位置に配置される。
そして、上記したトナーの充填方法と同様の方法により、使用済みのトナーカートリッジ1にも、トナーを充填できる。
3.作用効果
(1)このトナーカートリッジ1によれば、図2(b)に示すように、仕切板21が、カートリッジフレーム2内部を、左側外壁15の充填口11および左側内壁14の内側開口(図示せず)を介して、カートリッジフレーム2の外部と連通する第1空間30と、第2空間31とに仕切ることができる。
そして、トナーカートリッジ1に対するトナーの充填作業時において、まず、第1空間30の体積が小さくなるように、仕切板21を充填位置に配置して、トナーを、充填口11から充填する。そうすると、トナーが飛散する空間が、体積の小さな第1空間30内に制限される。
その結果、トナーが飛散する空間が制限されるので、トナーへの空気の混入が抑制され、第1空間30にトナーを高密度で充填することができる。
そして、第1空間30へのトナーの充填量が増加するに従って、仕切板21を、第1空間30の体積が大きくなるとともに、第2空間31の体積が小さくなるように移動させる。
これにより、トナーを第1空間30に対応するカートリッジフレーム2内に高密度で充填することができながら、所望する量の現像剤をカートリッジフレーム2内部に充填することができる。
つまり、カートリッジフレーム2に収容されるトナー容量を低減することなく、トナーをカートリッジフレーム2内部に高密度で充填することができる。
従って、トナーカートリッジ1では、カートリッジフレーム2に収容されるトナー容量を低減することなく、トナーをカートリッジフレーム2内部に高密度で充填することができるので、小型化を図ることができる。
(2)また、カートリッジフレーム2の第1フレーム3は、左側壁5と右側壁6とを有している。左側壁5は、左側内壁14と左側外壁15とを備え、右側壁6は、右側内壁19と右側外壁20とを備えている。そして、仕切板21は、左側内壁14と右側内壁19との間を左右方向に沿って移動可能である。
そして、仕切板21は、充填位置に配置された状態において、左側内壁14と第1空間30を区画するように左右方向に間隔を隔てて対向配置され、右側内壁19と第2空間31を区画するように左右方向に間隔を隔てて対向配置される。
つまり、仕切板21は直線移動可能であるので、仕切板21の円滑な移動を確保することができる。
(3)また、右側内壁19には、排気口12が形成されている。
そして、仕切板21が充填位置に配置される状態において、第2空間31は、排気口12および外側開口18(図1(c)参照)を介して、カートリッジフレーム2の外部と連通されている。
そのため、仕切板21をカートリッジフレーム2に対して右方に移動させると、排気口12からカートリッジフレーム2内の空気が、カートリッジフレーム2の外部に排出される。
その結果、第2空間31における空気の圧縮が抑制されるので、仕切板21を充填位置から固定位置に向かって円滑に移動させることができる。
(4)また、左側外壁15に充填口11が形成され、右側内壁19に排気口12が形成されている。
そのため、仕切板21を充填位置から固定位置に向かって移動させたときに、カートリッジフレーム2内の空気が、排気口12および外側開口18(図1(c)参照)を介して、カートリッジフレーム2の外部に確実に排出される。
その結果、仕切板21を円滑に、充填位置から固定位置に向かって移動させることができる。
(5)また、仕切板21が、固定位置(トナーの充填工程における仕切板21の移動方向最下流側)に配置される状態において、固定部材25により、仕切板21が右側壁6に固定される。
そのため、仕切板21が、固定位置に配置される状態において、不用意に移動することを防止できる。
(6)また、仕切板21は、固定部材25に対応する被固定部22を備えている。
そのため、簡易な構成でありながら、仕切板21を確実に右側壁6に固定することができる。
(7)また、被固定部22は、図1(a)に示すように、仕切板21が固定位置に位置する状態において、その右端部が外側開口18から露出している。
そして、被固定部22の開口部23に、固定部材25の嵌合部26が前側から嵌合(係合)される(図3参照)。
そのため、被固定部22と固定部材25とを容易に嵌合(係合)させることができるので、仕切板21を確実に右側壁6に固定することができる。
(8)また、仕切板21は、図3に示すように、その縁部に弾性部材24が巻回されている。
そして、図1(b)に示すように、仕切板21が、カートリッジフレーム2内に収容された状態において、弾性部材24は、仕切板21の縁部と、カートリッジフレーム2の内面との間に配置される。
そのため、仕切板21とカートリッジフレーム2の内面との間の隙間が、弾性部材24により塞がれる。
そのため、仕切板21が充填位置に配置された状態において、第2空間31から第1空間30への空気の流入が抑制されている。
その結果、仕切板21が充填位置から固定位置へ向かって右方に移動することにより、第1空間30の体積が大きくなると、第1空間30の圧力が低下する。その結果、トナーが充填口11から、内側開口(図示せず)を介して、第1空間30に対応するカートリッジフレーム2内へ吸引されるので、トナーを効率よく第1空間30に充填することができる。
(9)また、使用済みのトナーカートリッジ1に、トナーを充填する場合、図2(c)および図2(a)に示すように、固定位置にある仕切板21を、左方に向かって移動させ、再度初期位置に位置させる。
そうすると、カートリッジフレーム2の内面に残存するトナーが、仕切板21の縁部に巻回される弾性部材24(図1(b)参照)により清掃され、充填口11からカートリッジフレーム2の外部に排出される。
つまり、仕切板21を固定位置から初期位置に移動させることにより、カートリッジフレーム2の内面を清掃することができる。
(10)トナーカートリッジ1では、トナーの充填工程において、充填口11からカートリッジフレーム2内にトナーを充填するとともに、仕切板21を、第1空間30の体積が大きくなるとともに、第2空間31の体積が小さくなるように移動させる。
そのため、カートリッジフレーム2に収容されるトナー容量を低減することなく、トナーをカートリッジフレーム2内部に高密度で充填することができる。その結果、トナーカートリッジ1の小型化を図ることができる。
(11)また、仕切板21は、被固定部22の右端部(仕切板21の移動方向下流側端部)から、右方(仕切板21の移動方向下流側)に向かって延びる治具33を備えている。
そして、充填工程において、治具33を右側に移動させると、仕切板21が、第1空間30の体積が大きくなるとともに、第2空間31の体積が小さくなるように移動される。
そのため、簡易な構成でありながら、仕切板21を円滑に移動させることができる。
4.第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
図4は、本発明の第2実施形態としてのトナーカートリッジの側断面図である。
図4において、図1〜図3に示す各部に対応する部分には、それらの各部と同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
第1実施形態では、図1(b)に示すように、仕切板21の縁部に弾性部材24が巻回されていたが、本発明の第2実施形態では、図4に示すように、仕切板21の縁部に弾性部材24が巻回されていない。
そのため、第2実施形態における仕切板21とカートリッジフレーム2の内面との間には、隙間が形成されている。
一方、仕切板21の上端部には、被案内部の一例としての第1溝部28が形成されている。
第1溝部28は、仕切板21の上端部における前後方向中央部分において、下方に向かって窪む側断面視略U字状に形成されている。
また、第2フレーム4の嵌合部17には、案内部の一例としての第1突出部29が形成されている。
第1突出部29は、第1溝部28に対応して設けられており、嵌合部17の下面における前後方向中央部分から下方に向かって突出する側断面略U字形状に形成されている。
また、第1突出部29は、左右方向に延びるように形成され、その前後方向長さは、第1溝部28の溝幅と略同じ長さに形成されている。
そして、第2フレーム4が第1フレーム3に組み合わされた状態において、第1突出部29は、第1溝部28内に配置される。つまり、第2フレーム4が第1フレーム3に組み合わされた状態において、第1突出部29と第1溝部28とは、係合される。
そのため、カートリッジフレーム2に対するトナーの充填作業時において、仕切板21を充填位置から固定位置に向かって移動させるときに(図2(b)および図2(c)参照)、仕切板21の第1溝部28が、第2フレーム4の第1突出部29に案内される。
その結果、仕切板21を充填位置から固定位置に円滑に移動させることができる。
また、第1突出部29が、嵌合部17の下面から下方に向かって突出するように形成され、第1溝部28が、仕切板21の上端部から下方に向かって窪むように形成されているので、簡易な構成でありながら、仕切板21の移動を確実に案内することができる。
また、上記した第1実施形態と同様に、図2(a)に示すように、左側外壁15に充填口11が形成され、右側内壁19に排気口12が形成されているので、カートリッジフレーム2に対するトナーの充填工程において、仕切板21が、充填位置(図2(b)参照)から右側に移動されると、カートリッジフレーム2内部の空気が、排気口12および外側開口18(図1(c)参照)を介して、カートリッジフレーム2の外部に排出される。
そのため、仕切板21の移動に起因する充填口11からの空気の排出が抑制され、充填口11からのトナーが排出されることを抑制することができる。
また、カートリッジフレーム2内部の圧力が低下する(カートリッジフレーム2内が負圧となる)ので、トナーが充填口11からカートリッジフレーム2内(第1空間30)へ吸引される。その結果、トナーが、充填口11を介して、カートリッジフレーム2内に円滑に流入されるので、効率よくトナーを第1空間30に対応するカートリッジフレーム2内に充填することができる。
また、排気口12の開口面積は、充填口11の開口面積よりも大きく形成されている。具体的には、排気口12の開口面積は、充填口11の開口面積の略16.8倍に形成され、また、カートリッジフレーム2の断面積の略0.5倍である。
そのため、簡易な構成でありながら、仕切板21を勢いよく移動させても、カートリッジフレーム2内部の空気を、確実にカートリッジフレーム2の外部に排出することができる。
また、上記した第1実施形態と同様の作用効果を奏することもできる。
5.第3実施形態
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
図5(a)は、本発明の第3実施形態としてのトナーカートリッジの分解斜視図であり、図5(b)は、図5(a)に示すトナーカートリッジの側断面図であり、図5(c)は、図5(a)に示すトナーカートリッジ(蓋部材が充填口に装着された状態)の左端部を左上側から見た斜視図である。
図5において、図1〜図4に示す各部に対応する部分には、それらの各部と同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
(1)トナーカートリッジの構成
本発明の第3実施形態では、左側外壁15に、図5(a)に示すように、第1開口の一例としての充填口50が形成されている。充填口50は、左側外壁15の略中央部分において、側面視略矩形状に貫通形成されている。
また、左側外壁15には、充填口50を塞ぐための蓋部材42が設けられている。
蓋部材42は、充填口50の側面視形状と略同形状の略平板形状に形成されている。また、蓋部材42の前端部には、支持穴44が形成されている。
支持穴44は、アジテータ軸38(後述)の左軸端部39(後述)に対応して形成され、側面視略円形状に貫通形成されている。
右側内壁19には、第2開口の一例としての排気口51が形成されている。排気口51は、右側内壁19の略中央部分において、側面視略矩形状に貫通形成されている。
また、右側内壁19には、その左面における排気口51の周端部に、シール部材52が設けられている。
シール部材52は、中央部分が側面視略矩形状に切り抜かれた側面視略矩形状に形成され、排気口51を囲むように設けられている。
底壁7には、図5(b)に示すように、案内部の一例としての第2突出部53が設けられている。
第2突出部53は、底壁7の上面における前後方向中央部分に設けられ、底壁7の上面から上方に向かって突出する側断面略U字状に形成され、図5(a)に示すように、左右方向に延びるように形成されている。
また、カートリッジフレーム2は、その内部空間に、仕切板21と、攪拌部材の一例としてのアジテータ37とを備えている。
仕切板21は、図5(b)に示すように、支持部43を一体的に備えている。
支持部43は、上方に向かって開放される側面視略C字形状に形成され、仕切板21の左面における中央部分から左方に向かって延びるように形成されている(図5(a)参照)。
また、仕切板21の下端部には、被案内部の一例としての第2溝部54が形成されている。
第2溝部54は、第2突出部53に対応して形成され、仕切板21の下端部における前後方向中央部分において、上方に向かって窪む側断面視略U字状に形成されている。
そして、仕切板21は、図5(b)に示すように、第1溝部28内に、第2フレーム4の第1突出部29が配置され、第2溝部54内に、第1フレーム3の第2突出部53が配置されるように、カートリッジフレーム2内に収容されている。つまり、第2突出部53と第2溝部54とは、係合されている。
アジテータ37は、カートリッジフレーム2内のトナーを攪拌するために設けられ、図5(a)に示すように、回転軸の一例としてのアジテータ軸38と、アジテータ軸38に固定される撹拌羽根(図示せず)を備えている。
アジテータ軸38は、左右方向に長手の略杆状に形成され、その右端部に、第1端部の一例としての右軸端部40が設けられ、その左端部に、第2端部の一例としての左軸端部39が設けられている。
右軸端部40は、アジテータ軸38の右端部から右方に延びる略円柱形状に形成されている。
左軸端部39は、アジテータ軸38の左端部から左方に延びる略円柱形状に形成されている。
撹拌羽根(図示せず)は、可撓性のフィルム材料からなり、アジテータ軸38に固定されている。
そして、アジテータ37は、アジテータ軸38の右軸端部40が、仕切板21の支持部43に回転可能に支持されるとともに、アジテータ軸38の左軸端部39が、蓋部材42の支持穴44に回転可能に支持されることにより、カートリッジフレーム2に対して相対回転可能に支持されている。
(2)カートリッジフレームに対するトナーの充填
次に、カートリッジフレーム2に対するトナーの充填について、図6(a)〜図6(c)を参照して説明する。なお、図6(a)〜図6(c)において、仕切板21の移動を説明するための便宜上、第1フレーム4が省略されている。
カートリッジフレーム2にトナーを充填するには、まず、上記した仕切板21を内部に収容するカートリッジフレーム2を準備するとともに(準備工程)、上記したアジテータ37を準備する(攪拌部材準備工程)。
そして、図5(a)に示すように、アジテータ37の右軸端部40を、仕切板21の支持部43に支持させる。
次いで、カートリッジフレーム2を、図6(a)に示すように、その長手方向が上下方向に沿うように配置する。具体的には、左側壁5が上側に配置され、右側壁6が下側に配置される。
そして、仕切板21を、左側内壁14の内面と接触する初期位置に配置する。
このとき、アジテータ37のアジテータ軸38は、充填口50(図5(a)参照)を介して、カートリッジフレーム2から上方に向かって突出している。
次いで、図5(b)に示すように、アジテータ軸38を下側に移動させることにより、仕切板21を、下側に移動させて所定の位置に配置する。
具体的には、仕切板21が、カートリッジフレーム2の内部を、左側外壁15の充填口50および左側内壁14の内側開口(図示せず)を介して、カートリッジフレーム2の外部と連通する第1空間30と、右側外壁20の外側開口(図1(c)参照)および右側内壁19の排気口51(図5(a)参照)を介して、カートリッジフレーム2の外部と連通する第2空間31とに仕切る充填位置に配置される。
そして、左側外壁15の充填口50から、左側内壁14の内側開口(図示せず)を介して、第1空間30に所定量のトナーを充填する。
次いで、第1空間30へのトナーの充填量が増加するに従って、仕切板21をアジテータ軸38により、さらに下側に移動させる(充填工程)。
つまり、仕切板21は、その移動方向上流側の面が、アジテータ軸38の右軸端部40に押圧されることにより、第1空間30の体積が大きくなるとともに、第2空間31の体積が小さくなるように移動される。
このとき、仕切板21は、第1溝部28が、第2フレーム4の第1突出部29に案内され、第2溝部54(図5(b)参照)が、第1フレーム3の第2突出部53に案内される。
さらに、第1空間30へのトナーの充填量が増加するに従って、仕切板21を順次下側に移動させていくと、仕切板21が、図6(c)に示すように、右側内壁19のシール部材52と接触する固定位置に配置される。つまり、仕切板21は、左側内壁14と右側内壁19との間を移動可能であり、仕切板21と右側内壁19との間には、シール部材52が配置されている。
これにより、排気口51は、仕切板21およびシール部材52により閉鎖される。
このとき、アジテータ軸38の右軸端部40は、カートリッジフレーム2内の下端部において、仕切板21の支持部43に支持され、アジテータ軸38の左軸端部39は、充填口50を介して、左側外壁15から上方に向かって突出している。
つまり、アジテータ軸38の右軸端部40は、仕切板21の移動方向下流側に配置され、アジテータ軸38の左軸端部39は、仕切板21の移動方向上流側に配置されている。
次いで、蓋部材42が、支持穴44(図5(a)参照)に左軸端部39を挿通するように、左側外壁15に対して上側から、充填口50に装着される。
これにより、図5(c)に示すように、充填口50が蓋部材42に閉鎖されて、カートリッジフレーム2内にトナーが封入される。つまり、蓋部材42は、アジテータ軸38の左軸端部39側に配置されている。
以上によって、カートリッジフレーム2に対するトナーの充填が完了する。
このようなトナーの充填方法は、使用済みのトナーカートリッジ1に、再度トナーを充填する場合にも適用することができる。
具体的には、次いで、充填口50に装着された蓋部材42を取り外し、仕切板21を固定位置から初期位置に移動させるように、仕切板21を上側に向かって移動させる。
そして、上記トナーの充填方法と同様の方法により、使用済みのトナーカートリッジ1にも、トナーを充填できる。
(3)作用効果
1)このような第3実施形態におけるトナーカートリッジ1では、図5(a)に示すように、仕切板21と右側内壁19との間に、シール部材52が設けられている。
シール部材52は、右側内壁19の内側面において、排気口51を囲むように設けられている。そのため、排気口51からのトナーの漏れを抑制することができる。
2)また、第1フレーム3には、図5(b)に示すように、第2突出部53が設けられ、第2フレーム4には、第1突出部29が設けられている。
また、仕切板21には、第1突出部29に対応して第1溝部28が形成され、第2突出部53に対応して第2溝部54が形成されている。
そのため、仕切板21が、図6(c)に示すように、充填位置から固定位置へ向けて移動されるときに、仕切板21の第1溝部28および第2溝部54が、第2フレーム4の第1突出部29および第1フレーム3の第2突出部53にそれぞれ案内される。そのため、仕切板21を充填位置から固定位置へ円滑に移動させることができる。
3)また、第2突出部53は、図5(b)に示すように、底壁7の上面から上方に向かって突出するように形成され、第2溝部54は、仕切板21の下端部から上方に向かって窪むように形成されている。
そして、仕切板21が、カートリッジフレーム2内に収容された状態において、第2突出部53は、第2溝部54内に配置され、第2溝部54と係合している。
そのため、簡易な構成でありながら、仕切板21の移動を確実に案内することができる。
4)また、カートリッジフレーム2内には、図6(c)に示すように、上記したアジテータ37が備えられている。
そのため、カートリッジフレーム2内のトナーを攪拌することができる。
また、仕切板21には、支持部43が設けられており、アジテータ37のアジテータ軸38の右軸端部40が支持部43に支持されている。
そのため、別途アジテータ37のアジテータ軸38を支持する部材を設ける場合と比較して、部品点数の低減を図ることができる。
5)また、右側外壁20には、図5(c)に示すように、蓋部材42が備えられている。
蓋部材42は、充填口50を塞ぐように、右側外壁20に装着されている。
そのため、充填口50からのトナーの漏れを防止することができる。
6)また、このようなトナーカートリッジ1では、上記した充填工程において、仕切板21が、その移動方向上流側の面を、アジテータ軸38の右軸端部40に押圧されることにより、第1空間30の体積が大きくなるとともに、第2空間31の体積が小さくなるように移動される。
そのため、充填工程において、仕切板21を移動させるとともに、カートリッジフレーム2内にアジテータ37を組み付けることができる。
その結果、トナーカートリッジ1の組み立て作業の効率化を図ることができる。
6.第4実施形態
次に、本発明の第4実施形態について説明する。
図7は、本発明の第4実施形態としてのトナーカートリッジに対するトナーの充填を説明するための説明図であって、図7(a)は、仕切板が充填位置にある状態を示し、図7(b)は、図7(a)に続き、仕切板が固定位置にある状態を示す。
図7において、図1〜図6に示す各部に対応する部分には、それらの各部と同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
本発明の第4実施形態では、蓋部材42が、突出部の一例としての押圧棒56を備えている。押圧棒56は、蓋部材42の右面から右方に向かって突出する略円柱形状に形成されている。
そして、第4実施形態のトナーカートリッジ1に、トナーを充填するには、まず、上記した仕切板21を内部に収容するカートリッジフレーム2を準備するとともに(準備工程)、上記した蓋部材42を準備する(蓋部材準備工程)。
そして、図7(a)に示すように、押圧棒56の右端部を、押圧棒56の右端面が仕切板21の左面と当接するように、支持部43に支持させる。
次いで、仕切板21を充填位置に配置し、左側外壁15の充填口50から、左側内壁14の内側開口(図示せず)を介して、第1空間30に所定量のトナーを充填する。
次いで、第1空間30へのトナーの充填量が増加するに従って、蓋部材42を右側に移動させることにより、仕切板21の左面を押圧棒56の右端部により押圧して、仕切板21を右側に移動させる(充填工程)。
つまり、仕切板21は、その左面が、押圧棒56の右端面に押圧されることにより、第1空間30の体積が大きくなるとともに、第2空間31の体積が小さくなるように移動される。
さらに、仕切板21が順次右側に移動されると、図7(b)に示すように、仕切板21が固定位置に配置される。
そうすると、蓋部材42が、左側外壁15に対して左側から充填口50に装着される。
これにより、充填口50が蓋部材42に閉鎖されて、カートリッジフレーム2内にトナーが封入される。以上によって、カートリッジフレーム2に対するトナーの充填が完了する。
なお、第4実施形態においても、第3実施形態と同様に、カートリッジフレーム2を、その長手方向が上下方向に沿うように配置して、カートリッジフレーム2に対してトナーを充填することもできる。
これによっても、上記した第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
また、左側外壁15が、充填口50を塞ぐための蓋部材42を備えていているので、充填口50からのトナーの漏れを防止することができる。
また、蓋部材42は、その右面(仕切板21の移動方向下流側端部)から右方(仕切板21の移動方向下流側)に向かって突出する押圧棒56を備えている。
押圧棒56は、その右端部が支持部43に支持されており、押圧棒56の右端面(仕切板21の移動方向下流側端部)は、仕切板21の左面(仕切板21の移動方向上流側の面)と当接されている。
そして、充填工程において、仕切板21は、仕切板21の左面が押圧棒56の右端面に押圧されることにより、第1空間30の体積が大きくなるとともに、第2空間31の体積が小さくなるように移動される。
そのため、仕切板21を移動させるとともに、充填口50に蓋部材42を装着させることができる。
その結果、蓋部材42を充填口50に装着させるとともに、カートリッジフレーム2の内部にトナーを充填できるので、トナーカートリッジ1の組み立て作業の効率化を図ることができる。
7.第5実施形態
次に、本発明の第5実施形態について説明する。
図8は、本発明の第5実施形態としてのトナーカートリッジに対するトナーの充填を説明するための説明図であって、図8(a)は、仕切板が充填位置にある状態を示し、図8(b)は、図8(a)に続き、仕切板が固定位置にある状態を示す。
本発明の第5実施形態では、左側外壁15に、図8(a)に示すように、第1開口の一例としての充填口58が形成されている。充填口58は、左側外壁15の後側部分において、側面視円形状に貫通形成されている。
充填口58の穴径は、ノズル59(後述)の外径と略同径に形成されている。
また、仕切板21は、その左面における後側部分に、ノズル嵌合部60が設けられている。
ノズル嵌合部60は、仕切板21の左面から左方に向かって突出する略円筒形状に形成されている。ノズル嵌合部60の内径は、ノズル59(後述)の外径と略同径に形成されている。
そして、トナーカートリッジ1には、詳しくは詳述するが、現像剤充填装置の一例としてのトナー充填装置(図示せず)により、トナーが充填される。
トナー充填装置(図示せず)は、左右方向に進退可能なノズル59を備えている。
ノズル59は、左右方向に長手の略円筒形状に形成され、その右端部には、トナー排出口61が形成されている。
トナー排出口61は、ノズル59の右端部における上側部分において、平面視略円形状に貫通形成されている。
トナーカートリッジ1にトナーを充填するには、詳しくは、まず、第1実施形態と同様に、上記した仕切板21を内部に収容するカートリッジフレーム2を準備する(準備工程)。
そして、図8(a)に示すように、充填口58および内側開口(図示せず)を介して、ノズル59をカートリッジフレーム2内に挿入する。
そうすると、ノズル59の右端部が、仕切板21のノズル嵌合部60に挿入され、仕切板21の左面と当接する。
次いで、仕切板21を充填位置に配置し、ノズル59のトナー排出口61から、第1空間30に所定量のトナーを充填する。
続いて、第1空間30へのトナーの充填量が増加するに従って、ノズル59を右側に進出させる。そうすると、仕切板21の左面を、ノズル59の右端部が押圧して、仕切板21を右側に移動させる(充填工程)。
つまり、仕切板21は、その左面(移動方向上流側の面)が、ノズル59の右端部に押圧されることにより、第1空間30の体積が大きくなるとともに、第2空間31の体積が小さくなるように移動される。
さらに、仕切板21を順次右側に移動させると、図8(b)に示すように、仕切板21が固定位置に配置される。
次いで、ノズル59を左側に移動させて、ノズル59をカートリッジフレーム2内から退避させる。
そして、充填口58に図示しないキャップを圧入して、カートリッジフレーム2内にトナーを封入する。
以上によって、カートリッジフレーム2に対するトナーの充填が完了する。
なお、第5実施形態においても、第3実施形態と同様に、カートリッジフレーム2を、その長手方向が上下方向に沿うように配置して、カートリッジフレーム2に対してトナーを充填することもできる。この場合、トナー充填装置(図示せず)のノズル59は、上下方向に進退可能に設けられる。
これによっても、上記した第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
また、充填工程において、仕切板21は、仕切板21の左面(仕切板21の移動方向上流側の面)が、トナー充填装置(図示せず)のノズル59の右端部に押圧されることにより、第1空間30の体積が大きくなるとともに、第2空間31の体積が小さくなるように移動される。
そのため、仕切板21を移動させるための部材を準備する必要がなく、部品点数の低減を図ることができ、トナーカートリッジ1の製造コストの低減を図ることができる。
8.第6実施形態
次に、本発明の第6実施形態について説明する。
図9は、本発明の第6実施形態としての現像カートリッジの側断面図である。
上記した第1実施形態〜第5実施形態では、本発明を、トナーカートリッジ1に適用した実施形態として例示したが、本発明は、何ら上記の実施形態に限定されない。
具体的には、本発明は、第6実施形態のように、現像剤担持体を備える現像装置の一例としての現像カートリッジ63に適用してもよい。
現像カートリッジ63は、レーザプリンタなどの画像形成装置(図示せず)に着脱自在に装着される。
また、現像カートリッジ63は、図9に示すように、カートリッジの一例としてのトナー収容部65と、現像部64とが隣接配置されている。
トナー収容部65は、略ボックス形状に形成され、その内部に、仕切板21およびアジテータ37が備えられるとともに、トナーが収容されている。
なお、トナー収容部65には、図示しないが、その左側壁に充填口11が形成され、その右側壁に排気口12が形成されている。そして、トナー収容部65に対するトナーの充填作業時において、仕切板21が、トナー収容部65の内部空間を、充填口11を介してトナー収容部65の外部と連通する第1空間30と、排気口12を介してトナー収容部65の外部と連通する第2空間31とに仕切ることができる。
現像部64は、略ボックス形状に形成され、その内部に、現像剤担持体の一例としての現像ローラ66を備えている。
現像ローラ66は、その後側部分が露出されるように、現像部64の後端部に回転可能に支持されている。
また、トナー収容部65と現像部64とは、連通口67を介して互いに連通されている。
そして、画像形成装置(図示せず)の画像形成動作において、トナー収容部65内のトナーは、現像ローラ66に供給され、現像ローラ66にはトナーが担持される。
これによっても、上記した第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
つまり、トナー収容部65に収容されるトナー容量を低減することなく、トナーをトナー収容部65に高密度で充填することができる。そのため、トナー収容部65の小型化を図ることができ、ひいては、現像カートリッジ63の小型化を図ることができる。
なお、上記した第1実施形態〜第6実施形態は、適宜組み合わせることができる。
1 トナーカートリッジ
2 カートリッジフレーム
5 左側壁
6 右側壁
11 充填口
12 排気口
13 トナー供給口
18 外側開口
21 仕切板
22 被固定部
24 弾性部材
25 固定部材
28 第1溝部
29 第1突出部
33 治具
37 アジテータ
38 アジテータ軸
39 左軸端部
40 右軸端部
42 蓋部材
43 支持部
50 充填口
51 排気口
52 シール部材
53 第2突出部
54 第2溝部
56 押圧棒
58 充填口
59 ノズル
60 ノズル嵌合部
61 トナー排出口
63 現像カートリッジ
65 トナー収容部
66 現像ローラ

Claims (22)

  1. 現像剤を収容するためのカートリッジであって、
    現像剤を充填するための第1開口を有する筐体と、
    前記筐体の内部を、前記第1開口を介して前記筐体の外部と連通する第1空間と、第2空間とに仕切るための仕切板と、を備え、
    前記仕切板は、前記第1空間の体積が大きくなるとともに、前記第2空間の体積が小さくなるように移動可能に構成されていることを特徴とする、カートリッジ。
  2. 前記筐体は、
    前記仕切板と前記第1空間を区画するように対向配置される第1壁と、
    前記仕切板に対して、前記第1壁の反対側に配置され、前記仕切板と前記第2空間を区画するように対向配置される第2壁と、を有し、
    前記仕切板は、
    前記第1壁と前記第2壁との間を移動可能であることを特徴とする、請求項1に記載のカートリッジ。
  3. 前記筐体は、第2開口を有し、
    前記第2空間は、前記第2開口を介して、筐体の外部と連通されることを特徴とする、請求項2に記載のカートリッジ。
  4. 前記第2開口の開口面積は、前記第1開口の開口面積よりも大きく形成されていることを特徴とする、請求項3に記載のカートリッジ。
  5. 前記第1壁は、前記第1開口を有し、
    前記第2壁は、前記第2開口を有することを特徴とする、請求項3または4に記載のカートリッジ。
  6. 前記仕切板が前記仕切板の移動方向最下流側に位置する状態において、前記仕切板を前記筐体に固定する固定部材を備えることを特徴とする、請求項3〜5のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  7. 前記仕切板は、前記固定部材に対応する被固定部を備えることを特徴とする、請求項6に記載のカートリッジ。
  8. 前記被固定部は、前記仕切板が前記移動方向最下流側に位置する状態において、前記第2開口から露出し、前記固定部材と係合することを特徴とする、請求項7に記載のカートリッジ。
  9. 前記仕切板と前記第2壁との間には、前記第2開口を囲むシール部材が設けられていることを特徴とする、請求項3〜8のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  10. 前記仕切板は、前記筐体の内面との間に配置される弾性部材を備えることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  11. 前記弾性部材が、前記筐体の内面を清掃するための清掃部材であることを特徴とする、請求項10に記載のカートリッジ。
  12. 前記筐体は、前記仕切板を案内する案内部を有し、
    前記仕切板は、前記案内部に対応する被案内部を有することを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  13. 前記案内部および前記被案内部のいずれか一方は、突出部であり、他方は、前記突出部と係合する溝部であることを特徴とする、請求項12に記載のカートリッジ。
  14. 前記筐体内の現像剤を攪拌するための攪拌部材を備え、
    前記攪拌部材は、前記仕切板の移動方向に沿って延び、前記筐体に対して相対回転可能に設けられる回転軸を備え、
    前記回転軸は、前記移動方向下流側の第1端部と、前記移動方向上流側の第2端部と、を有し、
    前記仕切板は、前記第1端部を支持する支持部を有することを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  15. 前記回転軸の前記第2端部側に配置され、前記第1開口を塞ぐための蓋部材を備えることを特徴とする、請求項14に記載のカートリッジ。
  16. 前記第1開口を塞ぐための蓋部材を備え、
    前記蓋部材は、前記蓋部材における前記仕切板の移動方向下流側端部から前記移動方向下流側に向かって突出する突出部を備え、
    前記突出部の前記移動方向下流側端部が、前記仕切板の前記移動方向上流側の面と当接することを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載のカートリッジ。
  17. 請求項1〜16のいずれか一項に記載のカートリッジと、
    前記筐体内の現像剤が供給され、現像剤を担持するための現像剤担持体とを備えることを特徴とする、現像装置。
  18. 現像剤を充填するための第1開口が形成される筐体と、
    前記筐体の内部を、前記第1開口を介して前記筐体の外部と連通する第1空間と、第2空間とに仕切るための仕切板と、を準備する準備工程と、
    前記第1開口から前記筐体内に現像剤を充填するとともに、前記仕切板を、前記第1空間の体積が大きくなるとともに、前記第2空間の体積が小さくなるように移動させる充填工程と、を備えることを特徴とする、カートリッジの製造方法。
  19. 前記仕切板は、前記仕切板の移動方向下流側端部から、前記移動方向下流側に延びる治具を備え、
    前記充填工程において、前記治具を前記移動方向下流側に向かって移動させることにより、前記仕切板が、前記第1空間の体積が大きくなるとともに、前記第2空間の体積が小さくなるように移動されることを特徴とする、請求項18に記載のカートリッジの製造方法。
  20. さらに、前記仕切板の移動方向に沿って延びる回転軸であって、前記移動方向下流側の第1端部と、前記移動方向上流側の第2端部と、を有する回転軸を備える攪拌部材を準備する攪拌部材準備工程を備え、
    前記充填工程において、前記仕切板は、前記移動方向上流側の面が前記第1端部に押圧されることにより、前記第1空間の体積が大きくなるとともに、前記第2空間の体積が小さくなるように移動されることを特徴とする、請求項18に記載のカートリッジの製造方法。
  21. さらに、前記第1開口を塞ぐための蓋部材であって、蓋部材における前記仕切板の移動方向下流側端部から前記移動方向下流側に向けて突出する突出部を備える蓋部材を準備する蓋部材準備工程を備え、
    前記充填工程において、前記仕切板は、前記移動方向上流側の面が前記突出部の前記移動方向下流側端部に押圧されることにより、前記第1空間の体積が大きくなるとともに、前記第2空間の体積が小さくなるように移動されることを特徴とする、請求項18に記載のカートリッジの製造方法。
  22. 前記充填工程において、前記仕切板は、前記仕切板の移動方向上流側の面が、現像剤を前記筐体内に充填するための現像剤充填装置のノズルに押圧されることにより、前記第1空間の体積が大きくなるとともに、前記第2空間の体積が小さくなるように移動されることを特徴とする、請求項18に記載のカートリッジの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107807507A (zh) * 2017-10-24 2018-03-16 贵州云侠科技有限公司 便于清理的激光硒鼓

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