JP2562125B2 - トナーカートリッジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機等に用いられる
トナーカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】乾式複写機へのトナーの補給には通常ト
ナーカートリッジが用いられ、トナー容器に取付けて逆
さにするとかトナー容器内で反転するかして、中に収容
したトナーを容器内へ補給するようにしている。ところ
が、このようなトナーカートリッジを用いたトナー補給
方式では、現像ユニットに別途トナーホッパを設ける必
要があるため、近年では装着したトナーカートリッジか
ら必要とする量だけトナーを現像ユニットに補給するよ
うな方式が採られている。

【０００３】本出願人がさきに出願した特願昭５８−６
３４３８号（特開昭５９−１８８６７８号）の図面第１
図（ニ）に従来例として示したものもその１つで、この
ものは、Ｊ字状のトナー補給パイプを設けたトナーカー
トリッジを口部を下に向けてトナー補給部に取付け、こ
のカートリッジを回転させることによりトナー補給パイ
プからトナーを少量ずつ間欠的に補給するようにしたも
のである。

【０００４】しかしながら、このようなトナーカートリ
ッジでは、トナーが内部で固まってしまったような場合
に補給が不能になり、また、このようなパイプを用いな
いものでは、内部のトナーがブロック状に崩れ出す場合
が生じ、その結果、トナーの供給過多によりホッパがト
ナーによって閉塞されたり、摩擦帯電不良を起こして画
像形成に支障をきたすといった問題が生じる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、
内部のトナーの状態の如何に拘りなくこれを一定量ずつ
トナー補給部に補給することのできる新たなトナーカー
トリッジを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明はこの
ような課題を達成するためのトナーカートリッジとし
て、現像ユニットのトナー補給部に水平かつ回転自在に
装着され、先端が開口された円筒状のトナーカートリッ
ジの口部に、トナーの流出量を規制するとともに、軸回
転により押し出される塊状トナーを粉状トナーにすべく
配列形成された複数の窓孔を有する蓋部材を被着させた
ものである。

【０００７】

【実施例】そこで、以下に本発明の詳細を図示した実施
例に基づいて説明する。図１は、本発明の特徴部分をな
すトナーカートリッジとトナー補給ユニットについて示
したものであり、はじめに上記したトナー補給ユニット
について説明する。

【０００８】図２において、内部に現像ローラ２１、羽
根車２２等を備えた現像ユニット２は、複写機本体１の
上部に取付けられており、この現像ユニット２の外殻を
なすケーシング２３の上部には、内部にトナー攪拌用の
アジテータ３２を備えたトナー容器３が延設されてい
て、現像ユニット２とこのトナー容器３の連通口３３に
は、図示しないトナー濃度センサーの出力信号により回
動するトナー補給ローラ３４が軸設されている。

【０００９】ところで、図１に示したトナー補給ユニッ
ト４は、上記したトナー容器３の一端に取付けられ、後
述するトナーカートリッジ６を保持してこれをトナー補
給ローラ３４と同期させつつ回動し、その内部に収納し
たトナーを順次トナー容器３の一端から供給するよう構
成されている。

【００１０】つぎにこの詳細を説明すると、図中符号４
１は、トナー容器３の操作側に向いた側板３９から突設
した筒体で、この中心にはトナー容器３内から伸びたア
ジテータ３２の軸３１が貫通しており、この軸３１に
は、筒体４１の側部に穿設したトナー流入口４２から流
入したトナーをトナー容器３内に移送するためのスパイ
ラル状をなすトナー送り板４３（図３、４）が取付けら
れている。

【００１１】４４は、上記した筒体４１を覆うようにし
てその周囲に可回動的に取付けた支持筒で、この側面に
は、トナーカートリッジ６の口部を気密にかつ可回動的
に包被支承する蓋状の受け４５が一体的に取付けられ、
さらにこの奥には、筒体４１の周壁に達する開口４６が
穿設されていて、受け４５を水平位置に回動させた際、
開口４６が筒体４１の上記したトナー流入口４２と合致
するように構成されている。

【００１２】４７は、この受け４５にビス４８をもって
固定したカートリッジ保持用の腕で、第５図に示したよ
うに、この腕４７には、カートリッジ６の下面と端面を
支持する保持皿５２が、両者間に張設したバネ４８によ
って常時受け４５に向けて付勢された状態で載置されて
おり、また、この腕４７の下面にはつまみ４９が取付け
られ、このつまみ４９を回動することにより、円弧状溝
５１から腕４７の底面上に突出させたピン５０を脚５３
に係合させて、保持皿５２をバネ４８に抗して図中左方
向に動かすことができるように構成されている。

【００１３】５６は、腕４７を水平位置に回動させた
際、保持皿５２上に載置したトナーカートリッジ６の歯
車６３と噛合うピニオンで、このピニオン５６は、トナ
ー容器３の側室から突出したトナー補給ローラ軸３５の
軸端に取付けたウォームギヤ３６（図３、４）からアイ
ドラー５７を介して回転力を受けており、この回転力に
よってトナーカートリッジ６をトナー補給ローラ３４を
同期させて駆動するように構成されている。

【００１４】一方、上記した保持皿５２は、指定された
トナーを収容するカートリッジ６のみを装着し得るよう
そのカートリッジ６の周面に突設したフランジ状隆起部
６５を受け入れる係合溝５８が設けられ、またその端部
には、トナーカートリッジ６の下面中心部６４を支える
底板５４が、さらに底板５４には、複写機本体１に設け
た磁性材からなる係止部１１（図３）と吸着して保持し
たトナーカートリッジ６を水平位置に保持するための永
久磁石片５５がそれぞれ固設されている。

【００１５】他方、この保持皿５２に載置するトナーカ
ートリッジ６は、ワンウェイ容器として樹脂材により一
体的に形成されており、図１、３からも明らかなように
その円筒状をなす周面には、収容したトナーに応じて位
置を異にする１本もしくは複数本（この実施例では１
本）のフランジ状隆起部６５が設けられ、また、その内
面には、収納したトナーを口部６１に導く螺旋状のリブ
６２が、さらにその口部６１の近くには、上記したピニ
オン５６と噛合うフランジ状をした歯車６３がそれぞれ
カートリッジ６の補強部を兼ねて一体的に形成されてい
る。

【００１６】なお、図２における符号７は感光ドラム、
図３における符号１２は、カートリッジ６が水平に保持
された状態、つまりトナーの補給状態においてはカート
リッジ６の抜取りを不能となすよう複写機本体１のカー
トリッジ装着位置後端部に設けたストッパ、図４におけ
る符号３７は、図示しない駆動源から電磁クラッチを介
して回転伝達力を受けるトナー補給ローラ軸をそれぞれ
示している。

【００１７】ところで図６は、カートッリッジ６の口部
６１に装着する本発明の特徴部分をなす内蓋についての
幾つかの実施例を示したものである。この内蓋６７は、
カートリッジ６をトナー補給ユニットへセットした際の
衝撃によって生じるトナーの崩れ出しを抑えるととも
に、トナー全体を解きほぐしながら均一に流出させる働
きをなすもので、図６（イ）に示したものはその典型的
なものであり、中心から延びる放射状のスポーク６９に
よって多数の扇形の窓孔６８‥‥を区画形成し、カート
リッジ６の回転とともに内部から押出されてきたトナー
の端面をこれらのスポーク６９により削り取るようにし
て扇形の窓孔６８‥‥から整流状に流出させるようにし
たものである。

【００１８】図６（ロ）は窓孔６８‥‥を円形の孔とな
したもので、図６（イ）の内蓋６７と同様に、トナーを
充填したあとで口部６１の外端に両面テープをもって取
付けられる。

【００１９】また図６（ハ）（ニ）に示した内蓋６７
は、放射状のブレード６９により窓孔６８を区画形成し
たもので、特に（ニ）に示したものは、ブレード６９に
角度をつけることによって固くなったトナーを解きほぐ
すのに好適で、これらの内蓋６７は、ブレード６９の外
径をカートリッジ６の内径より若干大きく形成し、その
弾性をもってトナーの充填後に口部６１に押込んで固定
される。

【００２０】またさらに図６（ホ）に示した内蓋６７
は、周囲の窓孔６８のほかに中心に充填用の孔６８ａを
設けたもので、この孔６８ａからトナーを充填した後
に、この孔６８ａはキャップもしくはシール等により封
止される。

【００２１】次にこのように構成された装置の操作につ
いて説明する。はじめに筒体４１を支点として腕４７を
下方に回動し（図３の実線位置）、つまみ４９を回して
脚５３と係合するピン５０により保持皿５２を下方に押
下げると、（図３の２点鎖線位置）、トナーカートリッ
ジ６は保持皿５２から外せるような状態になる。

【００２２】したがって、この状態で空になったカート
リッジ６を外し、そこに指定されたトナーを収容した新
しいカートリッジ６を装着すると、カートリッジ６周面
のフランジ状隆起部６５が保持皿５２の係合溝５８に嵌
合して取付けることができるから、つぎにつまみ４９を
もとの位置に戻してピン５０による押圧を解けば、保持
皿５２を介してカートリッジ６はバネ４８の付勢力によ
り受け４５に押上げられる。

【００２３】つぎに、この状態から腕４７を図中時計方
向に９０°回転させ、保持皿５２状の永久磁石５５を複
写機本体１の所定箇所に設けた係止片１１に吸着させて
腕４７を水平に保持すると、保持皿５２に載置されたカ
ートリッジ６の歯車６３はピニオン５６と噛合い、ま
た、この回動によって受け４５内の開口４６は、筒体４
１側面に穿ったトナー流入口４２と合致してトナー補給
が可能となる。

【００２４】現像動作が繰返されて現像ユニット２内の
トナー濃度が低下すると、図示しないトナー濃度センサ
ーの出力信号により電磁クラッチが作動してトナー補給
ローラ３４が回動を始め、これに伴って、この軸３５に
固定されたウォームギヤ３６がピニオン５６を介して保
持皿５２上に回動可能に支持されたカートリッジ６を回
動させる。

【００２５】上述したように、このカートリッジ６の内
面には螺旋状のリブ６２が設けられ、また、口部６１に
は窓孔６８を設けた内蓋６７が取付けられているため、
カートリッジ６の回動とともに徐々に口部６１に向けて
送り出されてきたトナーは、内蓋６７により一旦流出が
阻止された上、窓孔６８を区画するスポークもしくはブ
レード６９により細かく解きほぐされ整流化されて窓孔
６８から均一に流出する。

【００２６】そして、ここから流出したトナーは、さら
に受け４５内に穿たれた開口４６を経てトナー流入口４
２から筒体４１内に流入し、ここで常時回転している軸
３１上のトナー送り板４３によってトナー容器３内へと
送り込まれ、この動作は、現像ユニット２内のトナー濃
度が所定の値になってトナー補給ローラ３４が再び停止
するまで続けられる。

【００２７】なお図６は、トナーカートリッジ６と別体
に構成した収納トナーの識別体８を示したもので、カー
トリッジ６の外周に摩擦的に包被し得るよう形成した筒
状本体８１に、上述した保持皿５２の係合溝５８と位置
的関係を持たせて２本のフランジ状隆起部８５、８５を
歯車８３とともに一体的に形成し、これをカートリッジ
６の位置決めフランジ６６に当接するまで嵌合わせて一
体となしたもので、このものは、収納するトナーの如何
にかかわらずカートリッジ６を同形に形成することがで
き、また、これらフランジ状隆起部８５、８５のいずれ
かを除去するか併設するかの組合せにより多種類のトナ
ーの識別を可能にすることができる。

【００２８】最後に、トナー補給ユニット４へのカート
リッジ６のセット角度について触れると、通常の形態に
おいては上述したような水平保持が採用されるが、例え
ば新たに交換したカートリッジ６からセット当初に一定
量以上のトナーを供給してトナーエンドセンサをリセッ
トするように構成した場合には、カートリッジ６のセッ
ト角度を水平より若干下向きにした方がよいが、この場
合、ややもするとトナーの供給過多が生じ易くなってホ
ッパーがトナーにより閉塞され、補給量を不安定にした
り摩擦帯電作用の不良等を引き起こすことにもなるか
ら、使用するトナーの流動性に応じて、例えば保持皿５
２上の永久磁石５５の取付け位置等を変更するなどして
カートリッジ６の保持角度を変更可能に構成することも
また必要となる。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、現像
ユニットのトナー補給部に水平かつ回転自在に装着さ
れ、先端が開口された円筒状のトナーカートリッジの口
部に、トナーの流出量を規制するとともに、軸回転によ
り押し出される塊状トナーを粉状トナーにすべく配列形
成された複数の窓孔を有する蓋部材を被着させるように
したので、トナー補給部への装着時の衝撃により内部の
塊状トナーが一度に崩れ出して、過剰に供給されるのを
抑えることができるばかりでなく、軸回転とともに口部
へ押し出されてきた塊状トナーを複数の窓孔の縁部によ
り削り取るように、あるいは解きほぐすようにして粉状
トナーにした上、これら窓孔より整流化してトナーの状
態の如何に拘りなく一定量ずつトナー補給部に供給させ
ることができる。

【００３０】またさらに、カートリッジの口部をこの蓋
で覆っておくことにより、カートリッジ内に指定した以
外のトナーを充填できなくなして、異常な画像が形成さ
れるなどの事故を未然に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す装置の斜視図である。

【図２】同上装置と現像ユニットとの関連を示す側面図
である。

【図３】同上装置の側面図である。

【図４】同上装置の上面図である。

【図５】要部の分解斜視図である。

【図６】（イ）乃至（ホ）は内蓋に関する本発明の各実
施例を示した斜視図である。

【図７】本発明の他の実施例を示すトナーカートリッジ
の斜視図である。

【符号の説明】

２ 現像ユニット ３ トナー容器 ４ トナー補給ユニット ５２ 保持皿 ６ トナーカートリッジ ６１ 口部 ６２ 螺旋状のリブ ６３ 歯車 ６７ 内蓋 ６８ 窓孔

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像ユニットのトナー補給部に水平かつ
   回転自在に装着され、先端が開口された円筒状のトナー
   カートリッジの口部に、トナーの流出量を規制するとと
   もに、軸回転により押し出される塊状トナーを粉状トナ
   ーにすべく配列形成された複数の窓孔を有する蓋部材を
   被着させたことを特徴とするトナーカートリッジ。