JP3373143B2

JP3373143B2 - トナーカートリッジ

Info

Publication number: JP3373143B2
Application number: JP23886697A
Authority: JP
Inventors: 潤佐藤; 浩之中野; 重人西田
Original assignee: Showa Marutsutsu Co Ltd
Current assignee: Showa Marutsutsu Co Ltd
Priority date: 1997-08-19
Filing date: 1997-08-19
Publication date: 2003-02-04
Anticipated expiration: 2017-08-19
Also published as: JPH1165253A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、複写機やプリン
ター、印刷器等の現像装置に粉体又は液体のトナー（印
刷インクを含む）を供給するためのトナーカートリッジ
及びそのトナー排出口の開閉構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンター、印刷器等に用いら
れる電子写真用現像剤としての粉体又は液体のトナー
は、一般にトナーカートリッジに封入して複写機等の装
置に補給される。そして、このトナーカートリッジから
複写機等のトナー貯溜槽内にトナーが補給される。その
ための構成として、トナーの排出口に、シールを貼り、
補給時にシールを剥がすものが用いられていたが、この
ものは、一度シールを剥がすと再度排出口を閉じること
ができない。

【０００３】また、トナーの排出口に、弁体を設け、こ
の弁体をバネで閉成方向に付勢したものが提案されてい
る（特開昭６０−８０８７８、特開平７−４４００５、
特開平８−１３７２２９）が、トナー容器内にバネを設
ける必要があり、構造が複雑化すると共に、トナーカッ
トリッジの移送時に大きな振動を受けると、バネが緩ん
で微量ながらトナーの漏れが生ずるおそがある。

【０００４】さらに、上記の特開平７−４４００５にあ
っては、トナーの使用前には弁体を排出口に嵌合してお
くことにより排出口を閉じ、使用に際しては弁体を押し
上げて開くことによって、排出口を閉じるようにしたも
のが開示されている。ところが、このものは、排出口を
一旦開くと、嵌合状態に戻すことができないため、途中
で排出口を完全に閉じることができない。そのため、ト
ナーの消費量に応じてトナーカートリッジからトナーを
順次補給すると言った形式の場合には、非嵌合状態の排
出口からトナーが徐々に漏れ出すおそれが生ずる。同じ
く、上記の特開平７−４４００５にあっては、排出口と
弁体との閉成状態を磁力によって維持するものが提案さ
れているが、磁石と言った別部材を装着する必要があ
り、製作コストの上昇は免れない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の事情に鑑み、本
願発明は、排出口の閉鎖が確実且つ容易に行うことので
きるトナーカートリッジの提供を図らんとするものであ
る。

【０００６】また、従来のトナー容器は、硬質の合成樹
脂等、トナーの使用によっても内容量が変化しないもの
が用いられていた。ところが、トナーの消費量に応じて
トナーカートリッジからトナーを順次補給すると言った
形式の場合には、トナー容器内にトナーが長期間残存す
る場合がある。このような場合には、トナー容器内の空
気とトナーとが長期間接触した状態となるため、トナー
の変質が生じ易いと言った課題がある。

【０００７】しかして本願発明は、排出口の開閉を確実
且つ容易に行うことができ、特に、複写機等の装置にお
けるトナーの消費減量のみを、トナーカートリッジから
順次補給する補給方式に適したトナーカートリッジを提
供せんとするものである。

【０００８】また、本願発明は、トナーの消費量に応じ
てトナーカートリッジからトナーを順次補給すると言っ
た形式の場合にも、トナー容器内のトナーの変質を長期
間防止し得るトナーカートリッジを提供せんとするもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１に係る発
明は、現像装置用の粉体又は液体のトナーを収納したト
ナー容器と、このトナー容器から現像装置にトナーを供
給するための排出部とを備えたトナーカートリッジにお
いて、トナー容器が、トナー容器内のトナーの減量に応
じて収縮する収縮部を備え、トナー排出部が、弁体操作
部の作動状態においてトナー排出部に設けられた排出口
を開くと共に弁体操作部の非作動状態においてトナー排
出部と強制嵌合可能な弁体を備え非作動状態に戻る際
に、弁体と弁体操作部とが上記強制嵌合が可能な強度で
連結している構成を備えたことにより、上記の強制嵌合
によりトナー排出部に設けられた排出口を弁体で閉じる
ことができることを特徴とするトナーカートリッジを提
供することにより、上記の課題を解決する。

【００１０】本願の請求項２に係る発明は、弁体が、排
出口に強制嵌合することによって排出口を閉じる主嵌合
部を有し、且つ、弁体操作部と連結する連結部を有し、
連結部と弁体操作部との連結構成は、連結部と弁体操作
部とが強制嵌合するもの、一方に係止孔を設けこの係止
孔に係合する突起を他方に設けるもの、ねじによる螺合
及び磁力によって連結させるものからなる群から選択さ
れた一種であり、弁体操作部が非作動状態に相対的に移
行する際、連結部が弁体作動部と共に移行して主嵌合部
と排出口との強制嵌合がなされるものであることを特徴
とする請求項１記載のトナーカートリッジを提供するこ
とにより、上記の課題を解決する。本願の請求項３に係
る発明は、トナー排出部がトナー容器の内外を連絡する
導通路を備え、弁体がこの導通路を貫通するように設け
られた弁作動部を備え、この弁作動部に弁体操作部に対
する連結部が設けられたことを特徴とする請求項１に記
載のトナーカートリッジを提供することにより、上記の
課題を解決する。本願の請求項４に係る発明は、弁作動
部にガイド板が設けられ、このガイド板の外径が導通路
の内径より大きいことを特徴とする請求項３記載のトナ
ーカートリッジを提供することにより、上記の課題を解
決する。

【００１１】本願発明にあっては、複写機等の装置にお
いてトナーの供給が必要となった際、複写装置の弁体操
作部の作動によって、排出口が開いてトナーが補給され
る。必要量が補給されると、現像装置の弁体操作部が非
作動状態となって、排出口が弁体によって閉じられ、排
出口からのトナーの漏れが防止される。弁体操作部の作
動は、例えば、弁体に接近離反して、弁を動かすもので
あってもよく、或いは、弁体操作部自体は一定の位置に
停止したままで、カートリッジ側が弁体操作部に接近離
反して、弁体操作部を作動状態にするか、非作動状態に
するかを変更するものであってもよい。この作動は、自
動的に行われるものであってもよく、或いは、人の手で
動かして作動状態と非作動状態とを切り換えるものであ
ってもよい。そして、トナー容器が、トナー容器内のト
ナーの減量に応じて収縮する収縮部を備えているため、
トナーの排出に伴って、トナー容器の内容量が収縮す
る。これにより、トナー容器内に、空気が混入すること
を防止することができ、長期間トナーの補給が行われな
いままであっても、トナー容器内のトナーの変質を防止
することができるものである。

【００１２】特に、本願発明では、トナー排出部が、弁
体操作部の作動状態においてトナー排出部に設けられた
排出口を開くと共に弁体操作部の非作動状態においてト
ナー排出部と強制嵌合可能な弁体を備えるものであるた
め、排出口が強固に封される。しかも、この嵌合をなす
ためには、バネ等の付勢では困難であるところ、非作動
状態に戻る際に、弁体と弁体操作部とが上記強制嵌合が
可能な強度で連結していることにより、上記の強制嵌合
を確実に実現させるものである。

【００１３】さらに、本願の請求項２に係る発明にあっ
ては、弁体が、排出口に嵌合することによって排出口を
閉じる主嵌合部を有し、且つ、現像装置の弁体操作部と
連結する連結部を有し、現像装置の弁体操作部が非排出
状態に相対的に移行する際、連結部が弁体操作部と連結
された状態で弁体操作部と共に移行して主嵌合部と排出
口との嵌合がなされるものである。従って、弁体の主嵌
合部と排出口との嵌合（特に、嵌合する２つの部材の
内、少なくとも一方の部材の素材を変形させて行われる
強制嵌合）によって、排出口が強固に封される。しか
も、この嵌合をなすためには、バネ等の付勢では困難で
あるところ、弁体の連結部と弁体操作部との連結によっ
て弁体を移動させ、上記の強制嵌合を実現させるもので
ある。従って、連結部と弁体操作部との連結は、主嵌合
部と排出口との嵌合、特に強制嵌合が可能な強度で弁体
と弁体操作部とが連結するものであればよい。そのため
の具体的な手段としては、連結部と弁体操作部が強制嵌
合するものとしたり、或いは、一方に係止孔を設け、こ
の係止孔に係合する突起を他方に設けるものとしたり、
或いは、ねじによって螺合させたり、さらには磁力によ
って両者を連結させたりするものを例示し得るものであ
る。

【００１４】尚、本願発明において、排出口と複写装置
側のトナー貯溜槽等の貯溜箇所とを、筒状等の周囲の閉
ざされた排出経路によって直結させて実施することが、
装置内におけるトナーの飛散防止点、並びに、複写装置
側のトナー貯溜槽等の貯溜箇所へ外部の空気を巻き込む
ことなく導入することができる点で、有利である。その
ための具体的な手段としては、複写装置側の弁体操作部
を中空の筒状として、弁体操作部自体が排出経路を兼ね
るものとして、弁体が開いた状態で、中空の筒状の弁体
操作部とトナー容器内とが導通するものとして実施すれ
ばよい。また、弁体操作部が排出経路を兼ねない場合に
は、排出口に筒状等の周囲の閉ざされた排出経路を当て
がったり、嵌合させたりすればよい。

【００１５】また、本願発明の実施に際しては、トナー
容器の収縮部が収縮した状態から、トナーを排出部から
注入することにより、トナー容器内がトナーによって満
たされたものとしてもよい。これにより、トナー容器内
に、空気が殆ど混入していない状態から、トナーをトナ
ー容器内に充填することができる。例えば、パウチと呼
ばれる柔軟な合成樹脂袋にあっては、その内部に内容物
を充填する場合、排出口とは別個の箇所から充填を行
い、熱溶着によって封をしているものである。そのた
め、熱溶着のために必要な空間を設ける必要が生じ、容
器内に内容物を完全に満たすことが困難であり、空気が
残った状態での密封となる。これに対して、本願発明で
は、トナー容器内に、空気が殆ど混入していない状態か
ら、トナーをトナー容器内に充填することができるた
め、容器内をほぼ完全にトナーで満たすことができ、長
期保存してもトナーの変質を防止し得る。しかも、トナ
ー容器の収縮部を完全に収縮させて容器内に実質的に空
気が残っていない状態から充填を行うため、充填時に容
器内の空気を逃がしたり吸引したりする必要がなく、充
填速度の高速化を図ることができる。

【００１６】本願の各発明に係るトナーカートリッジ
は、複写機やプリンター（レーザープリンターやインク
ジェットプリンター）、印刷器等の各種の現像印刷装置
（以下、単に複写機等の装置という）に粉体又は液体の
トナー（印刷インクを含む）を供給するためのカートリ
ッジを意味するものである。また、この現像印刷装置に
は、一旦、トナーを貯溜する貯溜槽を有しておりトナー
カートリッジから貯溜槽にトナーを補給する形式のもの
や、装置自体には貯溜槽がなく、トナーカートリージが
貯溜槽として機能する形式のもの等があるが、その何れ
の形式のものに対しても、本願発明は適用し得るもので
ある。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面と共に本願発明
の実施の形態について説明する。図１は本願発明の実施
の形態に係るトナーカートリッジの正面図であり、図２
の（Ａ）は同カートリッジの排出部の縦断面図であり、
（Ｂ）は排出部の平面図であり、（Ｃ）は複写機等の装
置の弁体操作部の断面図である。図３はその作動説明図
である。

【００１８】このトナーカートリッジは、複写機等の装
置用の粉体又は液体のトナーを収納したトナー容器１
と、このトナー容器から複写機等の装置にトナーを供給
して補給するための排出部２とを備える。

【００１９】トナー容器１は、この実施の形態では、全
体がトナー容器内のトナーの減量に応じて収縮する収縮
部となっており、具体的には、パウチと呼ばれる柔軟な
袋によって全体が構成されている。袋の素材としては、
合成樹脂フィルムを用いた袋で、フィルムとしては単体
フィルムでもよく複数種類のフィルムを積層した複合フ
ィルムであってもよい。また、内面に樹脂フィルム層を
形成した紙袋若しくは布袋としてもよい。さらに、これ
らの袋を、紙箱等のフィルムより剛性の高い容器内に収
納した所謂バッグインボックスであってもよい。

【００２０】次に、排出部２は、このトナー容器１の適
宜箇所に設けられる。図１の例では、トナー容器１は、
その全周をヒートシールしたパウチであるため、そのヒ
ートシール部分１１の中間部分に設けられているが、角
部分１２や、袋の中央部分１３に設けてもよい。

【００２１】次に、排出部２は、トナー容器１に溶着や
接着等の適宜固定手段で固定される基部２１と、基部に
対して接近離反可能に設けられた弁体３とを備える。こ
の基部２１には、トナー容器１の内外を導通する導通路
２２が形成され、この導通路２２は上記の弁体３によっ
て閉じられる排出口２３を備える。この例では、弁体３
は、排出口２３より内部側（トナー容器１の内部側）に
設けられている。

【００２２】弁体３の外周には、排出口２３に嵌合する
ことによって排出口２３を閉じる主嵌合部３１が設けら
れている。他方、弁体３の中央部には、複写機等の装置
の弁体操作部４に嵌合する連結部３２が設けられてい
る。より詳しくは、連結部３２は、弁体操作部４の先端
４１を受容する凹部であり、特に、この例では、弁体操
作部４の先端４１には括れ部分４１ａが設けられ、この
括れ部分に嵌合する突条３３ａが連結部３２内に設けら
れている。

【００２３】この弁体３は、排出部２の基部と別体に形
成してもよいが、この例では一体に形成されていると共
に、ガイド部５によって、案内されている。このガイド
部５は、基部２１に設けられた支柱５１，５１と、この
支柱５１から内側に向けて延ばされた腕部５２，５２と
を備える。この例では、支柱５１と腕部５２とは、左右
に一対設けられているが、１本でもよく、３本以上とし
てもよい。腕部５２の基端側は支柱５１に対して回動可
能であり、腕部５２の先端側は弁体３に対して回動可能
である。そして、この例では、図２に示すように、弁体
３が排出口２３に嵌合している時には、腕部５２の先端
側が基端側より下方にあり、図３（Ｃ）に示すように、
弁体３と排出口２３との嵌合が外れて排出口２３が開い
た状態では、腕部５２の先端側が基端側より上方にあ
る。

【００２４】さらにこの例では、支柱５１，５１は、腕
部５２よりさらに上方に伸ばされて、伸ばされた支柱５
１，５間に、ストッパ５３が、腕部５２の上方位置に渡
れている。このストッパ５３は、弁体３が上昇位置に来
た時に当接して、それ以上の上昇しないようにするもの
であるが、上昇防止の手段を他に設けることも可能であ
り、このストッパ５３は必ずしも必要ではない。

【００２５】次に、複写機等の装置における弁体操作部
４について説明する。この弁体操作部４は、複写機等の
装置の紙一枚毎の現像剤や、ポッパー等のトナーの貯溜
部内のインクの使用量をセンサでキャッチし、その都
度、作動することにより、カートリッジからのトナーの
排出を指示するものである。また、トナーの一定の使用
減量をセンサでキャッチし、作動することにより、カー
トリッジからのトナーの排出を指示して、ポッパー等の
トナーの貯溜部内の減量分に相当するトナーを補給させ
るものである。この例では、トナーの排出の必要な時
に、弁体３に対して接近して作動状態となり、トナーの
排出の不要な時に、弁体３から離反して非作動状態とな
る。

【００２６】この弁体操作部４は、トナーの排出経路と
は別体のものとして実施することもできるが、この例で
は、弁体操作部４がトナーの排出経路の機能をも兼ね備
えたものである。

【００２７】より詳しくは、この弁体操作部４は、排出
部２の導通路２２に挿入される軸状のもので、その内部
にはトナーの排出経路４２が設けられ、このトナーの排
出経路４２から外部に通じる開口部４３が、弁体操作部
４の先端寄りに設けられている。この弁体操作部４の先
端４１は、前述のように、連結部３２に受容されるもの
で、連結部３２の突条３３ａに嵌合する括れ部分４１ａ
が設けられている。この括れ部分４１ａの基端側に開口
部４３が形成されている。即ち、この開口部４３は、弁
体３の主嵌合部３１と、排出口２３との嵌合が外れた状
態（開状態）で、トナー容器の内外を導通可能にする開
口であり、この例では、開状態で、排出口２３の内側
（トナー容器の内部側）に位置している。

【００２８】排出口２３の基端側の外周には、Ｏリング
４４等のシール手段が設けられ、このシール手段によっ
て、排出部２の導通路２２との間のシールがなされる。
このシール手段は、必ずしも必要ではないが、開口部４
３から排出経路４２に至らなかったトナーの漏れを、こ
のシール手段で完全に排除することができる。

【００２９】次に、このトナーカートリッジによるトナ
ーの補給方法について説明する。まず、図１に示すカー
トリッジを、複写機等の装置の所定の位置にセットす
る。このセットしただけの段階では、図２に示すよう
に、弁体操作部４と排出部２とは分離状態であるか、或
いは、図３（Ａ）や（Ｂ）に示すように、弁体操作部４
と排出部２とが結合されてはいるが、弁体３がトナーの
排出口２３を閉じた状態となっている。言い換えると、
排出口２３と主嵌合部３１とが嵌合状態にある。

【００３０】そして、トナーを補給する際には、弁体操
作部４が弁体３に接近し、さらに上昇することによっ
て、排出口２３と主嵌合部３１との嵌合が外れる（図３
（Ｂ）から（Ｃ））。この例では、排出口２３と主嵌合
部３１との嵌合が外れると同時に、弁体３の連結部３２
と弁体操作部４の先端４１とが嵌合しているが、弁体３
の連結部３２と弁体操作部４との嵌合は、弁体３の閉動
作において必要であり、開動作では嵌合している必要は
ない。

【００３１】次に、弁体操作部４が弁体３をさらに移動
させることによって、腕部５２が上昇し、その状態を維
持し得るものとなる。この状態においては、弁体３がト
ナーの排出口２３から離れて開状態となっており、さら
に、弁体操作部４の開口部４３が、排出口２３より内部
側に位置して、内部のトナーをトナーの排出経路４２か
ら外部に排出できる状態となっている。

【００３２】この例では、排出部２をトナー容器１の下
部に設けており、弁体操作部４を上昇させることによ
り、開状態となるようにしているため、トナーは、自然
落下によって、弁体操作部４の開口部４３から排出経路
４２を通って、ホッパー等のトナー貯溜部に排出され
る。但し、トナー容器１に圧力を加えてトナーを排出さ
せることも可能であり、その場合には、排出部２をトナ
ー容器１の上部に設けておくことも可能であり、図示の
状態から天地が逆の状態とすることもでき、また、横方
向にすることもできる。何れの場合にも、このトナー容
器１は、内部のトナーの量に応じて変形して、内部に空
気が入らない状態を維持するものである。

【００３３】特に、この例では、弁体操作部４がトナー
の排出経路の機能をも兼ね備えているため、トナーの排
出時に外部の空気を巻き込むことなく、トナーの補給を
行い得る。

【００３４】必要量のトナーの補給が終了すると、弁体
操作部４が後退して、図２若しくは、図３（Ａ）、又は
（Ｂ）の状態になる。即ち、弁体操作部４が後退する
際、弁体操作部４は弁体３の連結部３２と嵌合してお
り、弁体３と共に後退する。そして、図３（Ｂ）の状
態、即ち、排出口２３と主嵌合部３１とが嵌合した状態
となり、トナーの排出が停止された閉状態となる。さら
に、弁体操作部４が後退すると、図３（Ａ）のように、
弁体操作部４と弁体３の連結部３２との嵌合が外れる状
態となり、図２に示すように、両者３，４が分離した状
態となる。何れの状態としても、弁体操作部４が、弁体
３の連結部３２と連結した状態で、後退動作を行うこと
により、弁体３の主嵌合部３１と排出口２３との嵌合が
実現するものである。このように、主嵌合部３１と排出
口２３との嵌合がなされているため、トナーの漏れは確
実に防止され、しかも、排出部２は合成樹脂で一体に成
型できるため、その製造に関しても低コストに抑えるこ
とができ、さらに、弁体操作部４の前進後退動作という
単純な動作のみによって、トナーの排出と、漏れのない
非排出とが実現するものである。

【００３５】尚、上記の例では、現像装置の弁体操作部
４が排出状態に相対的に移行する際、連結部３２と弁体
操作部４との連結（嵌合）がなされた状態で、主嵌合部
３１と排出口２３との嵌合が解除されるが、この段階で
は、連結部３２と弁体操作部４との連結（嵌合）は完全
になされる必要はなく、次の、現像装置の弁体操作部４
が非排出状態に相対的に移行する際に、連結（嵌合）が
なされるものであればよい。また、上記の例では、主嵌
合部３１と排出口２３との嵌合がなされた段階では、連
結部３２と弁体操作部４との連結が解除されるようにし
ているが、両者の連結状態は維持したままとしてもよ
い。即ち、カートリッジが複写機等の装置にセットされ
る際に、一度、連結部３２と弁体操作部４との連結がな
されれば、補充毎の作動においてはこの連結は維持され
たままとして弁体３の開閉を行い、カートリッジを複写
機等の装置から取り外す段階で、連結部３２と弁体操作
部４との連結を解除するようにしてもよい。

【００３６】次に、図４はトナー容器の変更例を示すも
ので、先の実施の形態では、全体がトナー容器内のトナ
ーの減量に応じて収縮する収縮部となっていたが、図４
（Ａ）の例では、収縮部１０２が、容器の約半分以上に
設けられているものである。より詳しくは、このトナー
容器１０１にあっては、収縮部１０２と非収縮部１０３
とから構成され、非収縮部１０３に、排出部２が設けら
れている。非収縮部１０３は硬質の合成樹脂等の大気圧
によっても潰れない剛性を有している。他方、収縮部は
硬質の合成樹脂等からなり、大気圧によって変形する柔
軟性を有している。即ち、収縮部１０２は、非収縮部１
０３の内側に張り付くことが可能な程度の柔軟性を有
し、内部のトナーの減量によって、内部に空気を入れる
ことなく、収縮して、最終的には、収縮部１０２が非収
縮部１０３の内側に張り付いた状態（内部空間が無くな
る状態）となる。

【００３７】図４（Ｂ）のトナー容器１１１は、内部の
形状が一定な筒体によって非収縮部１１２が形成されて
いる。そして、この非収縮部１１２に対して摺動可能な
収縮部１１３が非収縮部内部に嵌入している。このトナ
ー容器１１１は、収縮部１１３が軸方向に摺動すること
によって、容器の内容量が収縮するものであり、排出部
２は、非収縮部１１２に設けられている。

【００３８】尚、図４（Ａ）（Ｂ）の何れの例の場合に
も、非収縮性の部材１０４，１１４によって、トナー容
器の外郭を構成することができる。（Ａ）の例では、非
収縮性の部材１０４を、収縮部１０２の外側に配位し
て、非収縮部１０３に接続若しくは一体化しておく。但
し、空気の導通路１０５を、非収縮性の部材１０４に設
けておく。

【００３９】図４（Ｂ）の例では、非収縮性の部材１１
４を、収縮部１１３の外側に配位して、非収縮部１１２
に接続若しくは一体化しておく。但し、空気の導通路１
１５を、非収縮性の部材１１４に設けておく。

【００４０】次に、排出部の他の実施の形態を示すが、
これらの排出部の形態は、上記の各トナー容器に適応し
得るものである。尚、以下の実施の形態では、先の実施
の形態と実質的に同一の部分については、同じ符号を付
してその説明を省略する。

【００４１】図５の例は、先の実施の形態における弁体
３を、排出部２と別体に形成した例である。この例では
弁体３の周囲に、弁体３の摺動の案内をなすための部材
を、基部２１に設ける。具体的には、複数本のガイド支
柱１２１を基部２１から立設する。これによって、弁体
３は、ガイド支柱１２１に案内されつつ、芯ずれするこ
となく、軸方向に移動することができるものである。
尚、ガイド支柱１２１と弁体３とは接触状態となってい
るだけで足りるが、弁体３にガイド支柱１２１を摺動可
能に挿通する摺動孔を設けて実施する等、案内のための
具体的な構造は適宜変更し得るものである。

【００４２】図６の例は、先の実施の形態における開口
部４３の位置を変更した例である。先の例では、弁体３
がトナーの排出口２３から離れて開状態となった際に、
弁体操作部４の開口部４３が、排出口２３より内部側に
位置して、内部のトナーをトナーの排出経路４２から外
部に排出可能な状態となったものであったが、この例で
は、開状態となった際に、弁体操作部４の開口部４３
が、排出口２３より外部側に位置しているものである。
即ち、弁体３の連結部３２に対して嵌合するトナー操作
部４の先端４１と開口部４３との間に、排出口２３より
径の小さな連絡部１３１を設けたものである。この例で
は、弁体３がトナーの排出口２３から離れて開状態とな
った際に、排出口２３の位置に連絡部１３１が位置し
て、排出口２３と連絡部１３１との間を通って、トナー
が流出する。そして流出したトナーは、開口部４３から
トナーの排出経路４２を経て、外部に流出するものであ
る。

【００４３】図７は、本願発明のさらに他の実施の形態
に係る断面図であり、（Ａ）は閉状態を示し、（Ｂ）は
開状態を示す。図１の例では、支柱５１，５１間にスト
ッパ５３を設けたが、この例では、それを設けない点で
図１の例と相違する。即ち弁体３は、基部２１と２本の
腕部１４１，１４１によって接続されている。この腕部
１４１，１４１は、（Ａ）に示すように下方に向けて湾
曲した状態から、（Ｂ）に示すように上方に向けて伸ば
された状態に変形することができるものである。即ち、
このこの腕部１４１，１４１は、弁体３が上下に移動す
ることを許容し、且つ支持することができる程度の強度
と、可撓性を有するものである。

【００４４】図８は、本願発明のさらに他の実施の形態
に係るトナーカートリッジの要部斜視図である。この実
施の形態に係る排出部２０１は、合成樹脂製のもので、
略筒形状の基部２０２を有し、その下端部には、鍔部２
０３が設けられている。この基部２０２がトナー容器２
０４に熱溶着等によって固定される。図中、基部２０２
の上端部の両側から上方に延長し、且つその中心方向に
延長する腕部２０５、２０５が設けられ、これらの腕部
２０５，２０５の先端に弁体２０６が連続的に設けられ
ている。排出部２０１の基部２０２の中央部には、上下
に貫通する導通路２０７が設けられ、導通路２０７の上
端内周縁部には排出口２０８が設けられ、この排出口２
０８の下端部には係合段部２０８ａが設けられている。

【００４５】この排出口２０８に弁体２０６に設けられ
た主嵌合部２０９が係合する。即ち、弁体２０６の下端
部の外周部には、主嵌合部２０９が形成されており、こ
の主嵌合部２０９が排出口２０８の係合段部２０８ａに
係合することによって弁体２０６が排出口２０８を閉じ
る。この際、両腕部２０５，２０５は、弁体２０６が上
下に動作するのに応じて柔軟に撓み、且つ弁体２０６を
支持するのに十分な強度を保持している。弁体２０６の
内側には、トナーの排出を指示する弁体操作部２１１の
先端に連結される連結部２１３が設けられ、この連結部
２１３の内周面の下方部には、係合段部２１４が周方向
に形成されている。

【００４６】他方、トナーをトナー容器２０４内部に補
給するための弁体操作部２１１は、棒状体からなり、そ
の先端部には、先端連結部２１２が形成されて、弁体２
０６の連結部２１３に嵌合することができ、この先端連
結部２１２の下方部には、弁体２０６の係合段部２１４
と係合する係合溝部２１５がその周方向に形成されてい
る。この弁体操作部２１１は、トナー排出手段を兼ねる
もので、その中心部の長手方向にトナー排出経路２１５
が形成されており、先端連結部２１２の少し下方には、
開口部２１６が周方向に複数形成されている。更にこれ
ら開口部２１６の下方部は、その外径がその上方部より
も少し大きく形成され、段部２１７を介して、排出部２
０１の導通路２０７の内径とほぼ同一の外径に形成され
ている。この周方向の全体に形成された段部２１７が排
出口２０８の下端と当接した状態にまで弁体操作部２１
１が上昇する。そして、これに伴い弁体２０６が押し上
げられ、排出口２０８よりトナー容器の内部側に開口部
２１６が入り込み、トナーが排出可能な状態となる（図
８の状態）。

【００４７】この実施形態の作動方法は、以下の通りで
ある。先ず最初に、トナーの排出前においては、弁体２
０６は、排出口２０８に嵌合された状態で、弁体２０６
は閉鎖された状態である。この状態ではトナー容器２０
４の内部はトナーによって満たされている。トナーの排
出に際しては、この排出部２０１の導通路２０７の内部
に、弁体操作部２１１が挿入され、弁体操作部２１１の
先端連結部２１２が弁体２０６の連結部２１３内に嵌合
する。更にそのまま弁体操作部２１１が押し込まれてい
くことによって、弁体２０６は、排出口２０８から分離
する。弁体２０６が排出口２０８から分離することによ
って、弁体操作部２１１の開口部２１６がトナー容器２
０４の内部に顔を出す（図８の状態）。これによって弁
体操作部２１１とトナー容器内部とが連通され、トナー
が弁体操作部２１１の開口部２１６からトナー排出経路
２１５を経て排出されるものである。

【００４８】排出完了後は、弁体操作部２１１が排出部
２０１の導通路２０７から後退して抜け出す。このと
き、弁体２０６は、連結部２１３によって弁体操作部２
１１の先端連結部２１２と嵌合しているため、排出口２
０８の方向（図中下方向）に引き寄せられ、弁体２０６
の主嵌合部２０９が排出口２０８に嵌合して、この排出
口２０８を閉じるものである。

【００４９】図９は、さらに他の実施の形態に係るトナ
ーカートリッジの要部の斜視説明図である。先の例で
は、弁作動体４がトナーの排出経路を備えたものであっ
たが、この例では、弁作動体がトナーの排出経路を備え
ないもの図示している。

【００５０】まず、排出部３０１は、合成樹脂製であ
り、トナー容器３０２の周縁部に備え付けられ、略筒形
状の基部３０３を有し、その下端部には、鍔部３０４が
設けられている。この基部３０３がトナー容器３０２の
周縁部に熱溶着される。図中、基部３０３には、トナー
容器３０２の内外を連絡する導通路３０５が貫通して形
成されている。この導通路３０５を中心として相対向す
る位置に、腕部３０６，３０６が形成され、この腕部３
０６は、基部３０３の上部からそれぞれ上方に延長し、
且つその中心方向に延長して、これらの腕部３０６，３
０６の先端に弁体３０７が連続的に設けられている。弁
体３０７は略球形形状を有しており、この弁体３０７の
外周面が主嵌合部３１１となる。基部３０３の中心部に
は、上記した通り、導通路３０５が上下方向に設けられ
ているが、その導通路３０５の上端部は、弁体３０７の
主嵌合部３１１を気密に嵌合して受容することができる
ような排出口３０８が形成され、その排出口３０８は、
その内径が上方に向かって徐々に大きくなるように、内
周面が傾斜するように形成されている。

【００５１】両腕部３０６、３０６は、弁体３０７が上
下に動作するのに応じて柔軟に撓み、且つ弁体３０７を
支持するのに十分な強度を保持している。この弁体３０
７の下面から下方に向かって、導通路３０５を貫通する
ように、棒状の弁作動部３０９が設けられている。弁作
動部３０９の中間部には、ガイド板３１０が設けられ、
このガイド板３１０が弁作動部３０９のセンター出しの
効果を有し、弁作動部３０９が導通路３０５内を適切に
案内し、且つ、このガイド板３１０は、弁作動部３０９
が押し込まれる間、導通路３０５を封止する役目も担う
ことができる。より詳細には、ガイド板３１０の外径が
導通路３０５の内径と同一又は大きいときに、このガイ
ド板３１０の外周が導通路３０５と密接するため、弁作
動部３０９が上下に動作する場合に、センター出しの作
用を有して確実に弁作動部３０９を案内し、弁作動部３
０９の上下動の最中に導通路３０５を封止して蓋の役目
も果たすのである。ここで、ガイド板３１０の外径が導
通路３０５の内径よりも大きい場合には、ガイド板３１
０は柔軟な弾性を有する素材から形成する必要があり、
ガイド板３１０の外径が導通路３０５の内径と同一又は
小さい場合には、ガイド板３１０は、剛性のものでも、
弾性を有するものでもどちらでもよい。

【００５２】他方、複写機等の装置側の弁体操作部は、
この例では図示していないが、上記の弁作動部３０９を
上下に作動させるものであれば足りる。例えば、チャッ
クによって弁作動部３０９を掴み、チャックを上下させ
ることによって、弁作動部３０９を上下させるものを例
示し得る。また、弁作動部３０９の下端に対して嵌合可
能な部材を弁体操作部とし、嵌合状態の弁体操作部を上
下させることによって、上下動させるものであってもよ
い。

【００５３】また、複写機等の装置側のトナーの排出経
路は、導通路３０５から排出されるものを受容できるも
のであれば足りる。即ち、排出経路の口部は、図９には
図示していないが、内部にトナーを排出できる接続孔を
有する筒状体のものでよく、さらに、この筒状体は、排
出部３０１の導通路３０５の内部に嵌入するタイプのも
のでもよいし、或いは、排出部３０１の下端部の鍔部３
０４の外周部の外側に覆い被さるように適合するような
タイプのものでもよい。導通路３０５の内部に嵌入する
タイプのものでは、弁作動部３０９の下端部を作動させ
る弁体操作部は、その筒状体の先端部に設けられている
ことが望ましく、且つ押圧体と筒状体との間にトナーが
通過し得る空間が設けられる必要がある。同様に、排出
部３０１の外周部に適合するタイプのものでは、弁作動
部３０９を作動させる弁体操作部は、筒状体の上端から
下方の接続孔の内部に形成される必要があり、且つ、そ
の押圧体と筒状体の内周面との間にトナーが通過し得る
空間が形成される必要がある。また、導通路３０５から
装置のトナー貯溜槽に、トナーを筒状体等の制限された
導通路を介さずに排出するようにしてもよい。

【００５４】この実施形態のトナーの排出方法は、以下
の通りである。装置の弁体操作部に、弁作動部３０９を
係合させ、この状態で弁作動部３０９を上方に向かって
押し込んでゆく。これにより弁作動部３０９が上方に移
動して、排出口３０８と気密に嵌合していた弁体３０７
が、排出口３０８から分離して、内部のトナーが排出さ
れる。排出完了時には、逆の動きによって、弁体３０７
の主嵌合部３１１が排出口３０８と嵌合して、トナーの
排出が停止するものである。その際、排出動作の動きの
途中においても、ガイド板３１０によって、余剰のトナ
ーの排出が防止されるものである。

【００５５】この例では、弁作動部３０９を弁体３０７
と一体に形成したが、両者を分離可能に設けてもよい。
その場合には、弁作動部３０９と弁体３０７とを、嵌合
等によって連結されるものとして実施することも可能で
ある。この嵌合の構造としては、図２の実施の形態にお
ける連結部と弁体操作部との嵌合と同様の構造とするこ
とができるものである。この説明から理解されるよう
に、この実施の形態では、弁作動部３０９は弁体３０７
の一部を構成するものであり、装置の弁体操作部に対す
る連結部は、弁作動部の下端等の適宜箇所に設けられる
こととなる。尚、装置の弁体操作部の形態を弁作動部３
０９の形態と同じものとし、弁作動部３０９と同様の形
態の弁体操作部と弁体３０７とを、図２の実施の形態に
おける連結部と弁体操作部との嵌合と同様の嵌合等によ
って、連結するようにしてもよい。

【００５６】以上、上記の何れの実施の形態にあって
も、下記の構成を有している。即ち、現像装置用の粉粒
体又は液体のトナーを収納したトナー容器と、このトナ
ー容器から現像装置にトナーを補給するための排出部と
を備えたトナーカートリッジにおいて、トナー容器が、
トナー容器内のトナーの減量に応じて収縮する収縮部を
備え、トナー排出部が、トナーの排出口と、現像装置の
弁体操作部の作動状態においてこの排出口を開くと共
に、現像装置の弁体操作部の非作動状態においてこの排
出口を閉じる弁体とを備え、この弁体が排出口と嵌合す
ることによって排出口を閉じる主嵌合部を備えたことを
特徴とするものである。従って、これらの実施の形態で
は、トナー容器からのトナーの排出完了時には、排出口
が弁体によって閉ざされるものであるため、トナーの漏
れが生じない。しかも、弁体と排出口とは嵌合状態（特
に、望ましくは強制嵌合）となっているため、振動等に
よっても容易に嵌合が外れることがなく、確実な排出防
止やトナーの漏れの防止を図るとこができる。さらに、
しかも、トナー容器が、トナー容器内のトナーの減量に
応じて収縮する収縮部を備えているため、トナー容器内
のトナーの排出に応じてトナー容器が収縮するため、容
器内に空気が入らない状態で、トナーを排出できる。そ
の結果、内部のトナーの品質が良好に保たれるものであ
る。さらに、弁体操作部にトナーの排出経路を設けた場
合や、或いは、導通路３０５に装置側の筒状体等の排出
路を直結させることによって、トナー容器内部とトナー
貯溜部とが密閉された経路によって直結する状態として
実施することにより、トナーの排出時に、外部からの空
気を巻き込むおそれを無くすことができる。これによ
り、装置側にも、より安定した状態のトナーを補給する
ことができるものである。

【００５７】上記の各実施の形態において、トナー容器
内へのトナーの充填は種々の方法を取ることができる
が、充填に際して、排出と逆の手順を採る事により、よ
り望ましい充填状態を容易に得ることができるものであ
る。即ち、弁体操作部にトナー排出経路を設けた場合に
は、このトナー排出経路をトナー充填装置の充填用の経
路として実施すればよい。言い換えれば、弁体操作部が
トナー充填装置の充填用のノズルとなるものである。ま
た、図９の例では、図示はしていないが、筒状体等のト
ナーの排出経路を、トナーの充填経路として充填すれば
よい。即ち、この充填経路としては、導通路３０５に充
填することができる筒状体等の形態を備えたものとすれ
ばよく、具体的には、充填経路の口部は、内部にトナー
を充填できる接続孔を有する筒状体のものでよく、さら
に、この筒状体は、排出部３０１の導通路３０５の内部
に嵌入するタイプのものでもよいし、或いは、排出部３
０１の下端部の鍔部３０４の外周部の外側に覆い被さる
ように適合するようなタイプのものでもよい。そして、
トナー容器の収縮部が収縮した状態から、トナーを排出
部から注入することにより、トナー容器内をトナーによ
って満たすようにすればよい。このように、トナー容器
内に、空気が殆ど混入していない状態から、トナーをト
ナー容器内に充填することができるため、容器内をほぼ
完全にトナーで満たすことができ、長期保存してもトナ
ーの変質を防止し得る。しかも、トナー容器の収縮部を
完全に収縮させて容器内に実質的に空気が残っていない
状態から充填を行うため、充填時に容器内の空気を逃が
したり吸引したりする必要がなく、充填速度の高速化を
図ることができるものである。尚、本願発明は、上記の
実施の形態の他、種々変更し得るものであり、例えば、
各実施の形態の腕部は、常時、下方（弁体が排出口を閉
じる方向）に付勢されているものであってもよい。ま
た、ガイド板３１０を、他の実施の形態の弁体操作部に
設けて実施することもできる。また、トナーの排出に際
しては、自然落下によって排出することができるが、ト
ナー容器の収縮部に圧力を外から加えて、トナーの排出
を積極的に促すようにしてもよい。

【００５８】

【発明の効果】しかして、本願発明は、排出口の開閉を
確実且つ容易に行うことができ、特に、複写機等の装置
におけるトナーの消費減量のみを、トナーカートリッジ
から順次補給することができ、しかも、トナー容器内の
トナーの変質を長期間防止し得るトナーカートリッジを
提供することができたものである。更に、トナーの排出
経路を、トナーの充填経路として充填することができる
ため、充填作業も確実且つ容易に行うことができるもの
である。また、複写機等の装置のトナー貯溜槽等の貯溜
箇所に、排出口を直結してトナーを補給することによっ
て、トナーの装置内での飛散を防止でき、充填時の空気
の巻き込みをも防止でき、トナーの高品質を維持したト
ナーの補給が可能となるものである。

【００５９】しかも、本願発明は、弁体をスプリング等
によって付勢しておかなくても、現像装置の弁体操作部
の単純な動きのみで、確実に排出口との嵌合が可能とな
り、単純な構造及び作動によって、確実な排出口の密閉
を実現することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態に係るトナーカートリッ
ジの正面図である。

【図２】（Ａ）は同カートリッジの排出部の平面図であ
り、（Ｂ）は排出部の縦断面図であり、（Ｃ）は複写機
等の装置の弁体操作部の断面図である。

【図３】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、各々、同カートリッジ
のトナー排出工程を示す断面図である。

【図４】（Ａ）（Ｂ）は、各々、本願発明の他の実施の
形態に係るトナーカートリッジの内部構造説明図であ
る。

【図５】本願発明のさらに他の実施の形態に係るトナー
カートリッジの排出部の斜視図である。

【図６】本願発明のさらに他の実施の形態に係るトナー
カートリッジの排出部の断面図である。

【図７】本願発明のさらに他の実施の形態に係るトナー
カートリッジの排出部の断面図であり、（Ａ）は閉状態
を示し、（Ｂ）は開状態を示す。

【図８】本願発明のさらに他の実施の形態に係るトナー
カートリッジの排出部の半断面図である。

【図９】本願発明のさらに他の実施の形態に係るトナー
カートリッジの排出部の斜視図である。

【符号の説明】

１トナー容器２排出部３弁体４弁体操作部２３排出口３１主嵌合部３２連結部

フロントページの続き (56)参考文献特開平７−44005（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−13749（ＪＰ，Ａ) 特開平５−138898（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】現像装置用の粉体又は液体のトナーを収
納したトナー容器と、このトナー容器から現像装置にト
ナーを供給するための排出部とを備えたトナーカートリ
ッジにおいて、トナー容器が、トナー容器内のトナーの
減量に応じて収縮する収縮部を備え、トナー排出部が、弁体操作部の作動状態においてトナー
排出部に設けられた排出口を開くと共に弁体操作部の非
作動状態においてトナー排出部と強制嵌合可能な弁体を
備え、非作動状態に戻る際に、弁体と弁体操作部とが上記強制
嵌合が可能な強度で連結している構成を備えたことによ
り、上記の強制嵌合によりトナー排出部に設けられた排
出口を弁体で閉じることができることを特徴とするトナ
ーカートリッジ。
【請求項２】弁体が、排出口に強制嵌合することによっ
て排出口を閉じる主嵌合部を有し、且つ、弁体操作部と
連結する連結部を有し、連結部と弁体操作部との連結構成は、連結部と弁体操作
部とが強制嵌合するもの、一方に係止孔を設けこの係止
孔に係合する突起を他方に設けるもの、ねじによる螺合
及び磁力によって連結させるものからなる群から選択さ
れた一種であり、弁体操作部が非作動状態に相対的に移
行する際、連結部が弁体操作部と共に移行して主嵌合部
と排出口との強制嵌合がなされるものであることを特徴
とする請求項１記載のトナーカートリッジ。
【請求項３】トナー排出部がトナー容器の内外を連絡す
る導通路を備え、弁体がこの導通路を貫通するように設けられた弁作動部
を備え、この弁作動部に弁体操作部に対する連結部が設けられた
ことを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッ
ジ。
【請求項４】弁作動部にガイド板が設けられ、このガイ
ド板の外径が導通路の内径より大きいことを特徴とする
請求項３記載のトナーカートリッジ。