JP3480827B2 - 画像形成装置におけるトナー補給装置およびこれに用いられる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，ファクシミリ，
プリンタ等の画像形成装置におけるトナー補給装置およ
びトナーカートリッジに係り、特に交換可能な円筒形状
のトナーカートリッジを回転させながらトナーを補給す
ると共にカートリッジ交換時や所望の状況により所定角
度でトナーカートリッジを正逆方向に回動することによ
りカートリッジ内のトナーの局部的な堆積を崩すように
したトナー補給装置およびこれ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】画像形成装置においては、帯電させた感
光体ドラムの表面を帯電させて複写しようとする画像情
報をドラム表面に露光させて潜像を形成し、トナーを感
光体に吸着させて可視像を形成し、この可視像を紙面に
転写してから熱および圧力によりトナーを紙面に定着さ
せ、クリーニングと除電とを行なうことにより、所定の
画像情報を紙面上の印刷物情報とするものであり、可視
像を形成する現像過程においては前記トナーが磁性体よ
りなるキャリアと共に現像剤として用いられている。

【０００３】前記現像剤に含まれる主成分であるキャリ
アは、トナーの搬送と摩擦帯電の発生のために用いられ
ている。このキャリアは、トナーを感光体ドラムおよび
紙面に吸着させるために帯電させられて用いられるた
め、紙面に付着させて消費されることはないので、その
量が減ることはない。これに対して、トナーはそれ自体
が帯電することはないが、転写，定着，クリーニング等
の過程を経て印刷物が作成されることにより徐々に消費
されて減少していくことになる。したがって、トナーは
画像形成装置の経時的使用に伴い随時補給しなければな
らない。

【０００４】上記トナーの補給の仕方としては、大きく
分けて２つの方法がある。１つはその複写機に専用のト
ナーカートリッジを設けておき、複写機のトナーの残量
が不足してきたときに、所定量の容器に封入されたトナ
ーをカートリッジの補給口から補給するものであり、こ
の方法によれば容器からカートリッジにトナーを補給す
る際に熟練者はともかくとして通常のユーザでは、カー
トリッジの小径の補給口にトナーを手際よく充填するこ
とが難しく、トナーをこぼしたりして着衣や手を汚して
しまう虞れがある。また、こぼしたトナーをかき集めて
カートリッジ内に入れたりすると不純物が混入してしま
う可能性もある。

【０００５】もう１つのトナー補給方法は、交換カート
リッジを用いる方法である。交換カートリッジは、その
画像形成装置の最高のパフォーマンスを発揮して複写物
が作成されるために最良配合されたトナーを、不純物が
混入しないようにして画像形成装置の現像部に供給する
ことができると共に、トナーの補給を行なうユーザがト
ナーをこぼしたり着衣や手を汚したりする虞れもないた
め、使用し易い優れた補給方法となっている。

【０００６】従来のトナー補給装置によりトナーを補給
するには、所定の形状や規格により形成された空のカー
トリッジを複写機のカートリッジ取付部から取り外し、
同一形状および同一規格を有すると共にトナーが満杯と
なった交換用のカートリッジを、充分に振ってから前記
カートリッジ取付部に装着することにより行なわれてい
る。トナーカートリッジの形状や容量は千差万別である
が、その中の１つに、円筒形状のものもある。この円筒
形カートリッジのメリットは、周面状の内壁を利用して
トナーを効率よく排出孔まで供給することができること
であるが、円筒形カートリッジを水平方向に設置する場
合には、円筒形カートリッジの内壁面にスパイラル状の
溝を形成しておいたり、円筒形カートリッジの中心を軸
にして回転駆動したりして、トナーを排出孔方向に案内
したりするようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のトナー補給装置によれば、トナーがカートリ
ッジ内の局所に偏在するのを防止するためにカートリッ
ジ交換前にユーザにカートリッジを良く振るように指示
しているが、ユーザがこのような振る動作を怠った場合
にトナーがカートリッジの局所に偏在してしまう場合が
あり、せっかくカートリッジを交換したのにも拘わら
ず、カートリッジ交換後にトナーの供給が緩慢となった
り所望の供給量が得られなかったりするという問題があ
った。

【０００８】また、上記のような円筒形のカートリッジ
を回転させるタイプのトナー補給装置によれば、カート
リッジが回転駆動されているときに複写機の電源がオフ
にされた場合に、トナー排出孔を上方に位置させた状態
で停止させることができず、このためトナーカートリッ
ジ交換のための複写機の停止であるか否かに拘わらず、
複写機の電源がオフにされたときには常に排出孔の位置
を検出すると共に検出された排出孔が必ず上方を向いて
停止するように停止位置を調整する機構を設けなければ
ならなかった。このような特別な検出手段や位置調整機
構は、複写機の製造コストを増加させ、ユーザに対して
無用な経済的負担をかける結果となっていた。

【０００９】本発明は上記従来技術の有する問題を解消
し、トナーカートリッジ交換時にカートリッジの揺動に
よりトナーの撹拌をユーザが忘れた場合であっても交換
後に直ちに安定したトナー補給を可能にすると共に、複
写機の電源がオフにされたときにカートリッジのトナー
排出孔の位置が何れの方向を向いていてもカートリッジ
交換のときにはトナー排出孔を必ず上方にして古いカー
トリッジを取り外す構成を有するトナー補給装置を提供
することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の基本構成としての第１のトナー補給
装置は、一端側に開口部を有する円筒容器と、この円筒
容器の少なくとも内周面に螺旋状に突出形成された螺旋
突条と、前記円筒容器の前記開口部側の反対側端部の周
面に設けられた突起と、前記円筒容器の前記開口部側端
部の周面に穿設されたトナー排出孔と、を備えるトナー
カートリッジと、本体側に設けられて、前記トナーカー
トリッジを水平方向に、かつ、このトナーカートリッジ
の回転を許容するように支持するカートリッジ支持部
と、前記カートリッジ支持部の挿入側の一端に設けられ
て、前記トナーカートリッジの脱着時には前記トナー排
出孔が常に上を向くように前記突起に嵌合する本体側の
位置決め部と、前記トナーカートリッジの装着後に一定
の付勢力により前記トナーカートリッジの前記円筒容器
を前記開口部側の端部方向に付勢し続ける付勢部材と、
を備える入り口ホルダと、前記トナーカートリッジの前
記トナー排出孔を含む前記一端側の周面を覆うと共に前
記トナーカートリッジのトナー排出孔に対応するトナー
補給孔の位置を脱着時には常に上方を向くようにして前
記トナー排出孔の位置に一致させた状態で前記トナーカ
ートリッジを把持するカップ状の把持部と、この把持部
の底面に設けられたギアおよびこれに歯合するギアを含
むギアセットにより構成される駆動ギアと、この駆動ギ
アを介して前記把持部およびこれにより把持される前記
トナーカートリッジに回転力を与える回転駆動手段と、
を備える駆動装置と、を備え、前記駆動装置は、前記ト
ナーカートリッジの前記突起に対応して本体側に設けら
れて前記突起の位置を検知することにより前記円筒容器
の回動角度を検出する検出部をさらに備え、前記トナー
カートリッジが最初に装着されたときに前記検出部が前
記突起を検知するまで前記回転駆動手段が前記トナーカ
ートリッジを一方方向に所定角度だけ正回転させ、前記
突起が前記検出部により検出されると前記回転駆動手段
が前記トナーカートリッジを前記一方方向とは逆方向に
所定角度だけ逆回転させ、以下、前記検出部が前記突起
を検知しながら前記回転駆動手段が前記正回転と前記逆
回転とを小刻みに繰り返すことにより、前記回転駆動手
段が前記トナーカートリッジを揺動させることを特徴と
している。

【００１１】上記第１のトナー補給装置において、第２
のトナー補給装置は、前記トナーカートリッジが、前記
螺旋突条および装填位置決め部を有すると共に先端が段
部を介して小径部となりこの小径部の端面が開口する前
記円筒容器と、この円筒容器の先端側に装着され前記小
径部に嵌合して前記装填位置決め部の位置とその位置関
係を一定にされる前記トナー排出孔がその周面に形成さ
れたキャップと、備えるようにしても良い。

【００１２】また、第３のトナー補給装置は、上記第２
のトナー補給装置において、前記トナーカートリッジ
は、前記キャップの周面に穿設された前記トナー排出孔
の直径よりも幅広のリングにより形成され、前記キャッ
プの小径部分を軸方向にスライド自在にして取り付けら
れた、前記トナー排出孔を遮蔽するためのカバー部材を
さらに備えるようにしても良い。

【００１３】また、第４のトナー補給装置は、上記第３
のトナー補給装置において、前記キャップの小径部分の
少なくとも前記トナー排出孔が形成されている箇所の周
囲には、弾性材により形成されると共に前記カバー部材
との面接触を密にするシールが貼着されていてもよい。

【００１４】また、第５のトナー補給装置は、上記第３
のトナー補給装置において、前記キャップの小径部分の
外周面には軸方向の溝が形成され、前記カバー部材の内
周面には軸方向の突起が形成され、前記溝と前記突起と
の係合によりカバー部材の回転が阻止され軸方向のスラ
イドのみ許容されていてもよい。

【００１５】また、第６のトナー補給装置は、上記第２
のトナー補給装置において、前記キャップの先端面に
は、前記トナーカートリッジの回転方向の移動を規制す
る位置決め用の凸部が設けられていてもよい。

【００１６】また、第７のトナー補給装置は、上記第２
のトナー補給装置において、前記円筒容器の基端側周面
に形成された前記装填位置決め部は、円形容器の半径方
向に放射状に突出する突起により構成されていてもよ
い。

【００１７】第８のトナー補給装置は、上記第１の基本
構成としての第１のトナー補給装置において、前記カー
トリッジ支持部は、一端側に前記入り口ホルダが固定さ
れ、他端側に前記駆動装置が取り付けられる断面が略々
Ｕ字状に成形された板材により構成され、前記入り口ホ
ルダに形成された挿入口の内側に設けられた軸状の突起
に回転自在に取り付けられたコロ部材を備えていてもよ
い。

【００１８】第９のトナー補給装置は、上記第１の基本
構成としての第１のトナー補給装置において、前記入り
口ホルダは、前記トナーカートリッジが遊嵌される挿入
口と、トナーカートリッジの基端側周面に設けられた前
記装填位置決め部が嵌合する前記本体側位置決め部とし
ての凹部と、前記付勢部材としての付勢レバーと、を備
え、前記付勢レバー１９は、水平方向に挿入された前記
円筒容器を基端部から先端部方向へと付勢するバネによ
り付勢されていてもよい。

【００１９】また、第１０のトナー補給装置は、第１の
基本構成としての第１のトナー補給装置において、前記
駆動装置は、前記カートリッジ支持部の挿入側他端に固
定されその下部に配置された現像器にトナーを補給する
ホッパ状の補給口に連通するチャンバを有する半円筒状
のホルダと、このホルダに対応する半円筒状を有し前記
ホルダに被せられて固定されるホルダカバーと、前記ホ
ルダおよびホルダカバーにより形成される前記チャンバ
内に回転自在に収納され、かつ前記トナーカートリッジ
の前記トナー排出孔と同一径のトナー補給孔を有しこれ
らの孔を一致させた状態で前記トナーカートリッジと一
体となって回転するホルダガイドと、前記トナーカート
リッジの先端面に形成された位置決め突起が嵌合する孔
を有しかつ前記ホルダガイドの端面に穿設されたＤ孔に
係合する断面が楕円状の軸を有して前記トナーカートリ
ッジを前記ホルダガイドに対して固定する円形板と、前
記ホルダおよびホルダカバーにより形成される前記チャ
ンバ内に収納される前記回転駆動手段としてのモータ
と、前記チャンバの近傍に設けられた複数のギアを含み
前記円形板の軸の先端に固定されたギアと歯合すること
により前記モータの回転駆動力を一体となった前記ホル
ダガイド，円形板およびトナーカートリッジに伝達して
これらを回転させる駆動ギア部と、を備えるようにして
も良い。

【００２０】第１１のトナー補給装置は、上記第１０の
トナー補給装置において、前記駆動装置は、前記チャン
バ内に設けられたスクリュー状の送り部と、この送り部
の端部に取り付けられて前記モータの出力軸に取り付け
られた前記駆動ギア部に歯合するギアと、を備え、前記
トナーカートリッジより前記チャンバ内に供給されたト
ナーを前記ホッパ状の補給口に搬送する搬送オーガをさ
らに備えるようにしても良い。

【００２１】第１２のトナー補給装置は、第１０のトナ
ー補給装置において、前記円形板が前記ホルダガイドに
対して回転方向の位置ずれを規制されながら収納され、
前記楕円軸はホルダガイドの底面中心に穿孔されたＤ孔
に係止されると共に前記チャンバと前記ホルダガイドの
収納室を隔離する隔壁に穿孔された孔に遊嵌されてその
先端に前記駆動ギア部のギアが取り付けられ、さらにそ
の先端にはバネが遊嵌されると共に前記チャンバ内面に
設けられた軸受けにより回転自在に係止されているも
の。

【００２２】第１３のトナー補給装置は、上記第１２の
トナー補給装置において、前記円形板の楕円軸に取り付
けられたギアは、前記ホルダガイド側の面の偏心した箇
所に突起を有し、この突起は前記バネの付勢力により前
記隔壁の前記Ｄ孔の近傍に穿孔された回転防止孔に係合
されて前記トナー補給孔および排出孔を上方に向けた位
置で位置決めされるようにしても良い。

【００２３】第１４のトナー補給装置は、上記第１３の
トナー補給装置において、前記モータの出力軸には、ベ
ルトを介して駆動力が伝達されるプーリとこのプーリと
一体に設けられたピニオンギアとが取り付けられ、前記
駆動ギア部は前記ピニオンギアに歯合する第１のギア
と、この第１のギアと同軸で一体に回動する第２のギア
と、この第２のギアに歯合して前記搬送オーガを回転駆
動すると共に前記搬送オーガと同軸の第３のギアと、前
記第１および第２のギアと同軸で前記チャンバ内に突出
して前記円形板の楕円軸に取り付けられたギアと歯合す
る第４のギアと、により構成されていても良い。

【００２４】第１５のトナー補給装置は、上記第１０の
トナー補給装置において、前記ホルダ、前記ホルダカバ
ー、前記ホルダガイド、前記円形板、前記モータ、前記
駆動ギア部、前記搬送オーガは、一体に組み付けられた
アッセンブリとして構成されていても良い。

【００２５】第１６のトナー補給装置は、第１０のトナ
ー補給装置において、前記トナーカートリッジの円筒容
器の基端側外周面には、前記トナーカートリッジに収納
されているトナーの色，成分，容量を含むトナー情報を
記録する情報記録部が設けられ、前記トナーカートリッ
ジ受け部内には、前記トナーカートリッジの外周面から
前記情報記録部よりトナー情報を読取る検出器が設けら
れていても良い。

【００２６】第１７のトナー補給装置は、第１６の装置
において、前記情報記録部は、前記入り口ホルダの挿入
口に設けられた前記本体側位置決め部としての凹部に嵌
合するように、前記トナーカートリッジの円筒容器の基
端側外周面に突出形成された位置決め部により兼用され
ており、この位置決め部としての突起の周方向の長さを
複数に分割することにより内部に収納されたトナーの情
報を記録していても良い。

【００２７】第１８のトナー補給装置は、第１７の装置
において、前記位置決め部としての突起の周方向の長さ
を複数に分割することにより内部に収納されたトナーの
情報を記録するようにしても良い。

【００２８】第１９のトナー補給装置は、第１７の装置
において、前記位置決め部兼用の前記情報記録部の突出
形状を追従しながら前記トナー情報を読取る前記検出器
としてのマイクロスイッチが、前記トナーカートリッジ
受け部内にさらに設けられていてもよい。

【００２９】第２０のトナー補給装置は、第１６の装置
において、前記情報記録部は、前記トナーカートリッジ
の円筒容器の外周側に貼付されると共に色分けすること
により情報を表示するシール状の情報記録部により構成
されていても良い。

【００３０】第２１のトナー補給装置は、第２０の装置
において、前記シール状の情報記録部に色分けにより記
録された情報を読取る前記検出器としての光学センサを
さらに備えていても良い。

【００３１】また、本発明の第２の基本構成としての第
１の画像形成装置におけるトナー補給装置に用いられる
トナーカートリッジは、トナーにより文字および絵を含
む任意の画像を形成する画像形成装置に前記トナーを補
給するトナー補給装置に用いられるトナーカートリッジ
であって、円筒形状を備え、閉塞された両端部のうちの
一方側端部に開口部が設けられ、前記開口部側の反対側
端部の周面に回転方向の位置検出用の突起が設けられ、
軸線周りに回転を与えることにより内周面に形成された
螺旋突条に沿って収納されたトナーを前記開口部方向に
搬送するトナー容器と、前記開口部に嵌合されると共に
前記トナー容器内を搬送されたトナーが排出されるトナ
ー排出孔を備え、前記トナー容器に装着されたときに予
め定められた位置関係で固定されることにより前記トナ
ー容器を軸線に対してある方向で回転させると前記トナ
ー排出孔が常に決められた方向を向くように構成された
カップ状のキャップと、前記キャップに嵌合されると共
にこのキャップに対して軸方向に往復動可能に設けら
れ、前記トナー排出孔を閉鎖してトナーの排出を阻止す
る第１の位置と、前記トナー排出孔を開放してトナーの
排出を許容する第２の位置でそれぞれ係止可能な円筒状
カバーと、を備え、前記トナー補給装置は、前記突起を
検知することにより前記トナー容器の回転方向の位置を
検出する検出部と、前記カップ状のキャップを把持して
前記トナー容器を回転駆動する回転駆動手段と、を備
え、前記トナー補給装置に該トナーカートリッジが最初
に装着されたときに、前記検出部が前記突起を検知する
まで前記トナー補給装置の回転駆動手段が前記トナーカ
ートリッジを一方方向に所定角度だけ正回転させ、前記
突起が前記検出部により検出されると前記回転駆動手段
が前記トナーカートリッジを前記一方方向とは逆方向に
前記所定角度だけ逆回転させ、以下、前記検出部が前記
突起を検知しながら前記回転駆動手段が前記所定角度ず
つ前記正回転と前記逆回転とを小刻みに繰り返すことに
より、前記トナー容器が揺動させられることを特徴とし
ている。

【００３２】第２のトナーカートリッジは、第１のトナ
ーカートリッジにおいて、前記キャップは、前記画像形
成装置への装着されたときに、一体に結合された前記ト
ナー容器を軸線周りに回転駆動させる回転力を前記画像
形成装置より供給されるようにしても良い。

【００３３】第３のトナーカートリッジは、第２のトナ
ーカートリッジにおいて、前記係合部は、前記キャップ
の先端面に突出形成された少なくとも２つの凸部であっ
ても良い。

【００３４】第４のトナーカートリッジは、第３のトナ
ーカートリッジにおいて、前記２つの凸部を結んだ線で
あって前記軸線と略々直交する線に沿った前記キャップ
の外周面上の位置に前記トナー排出孔が設けられていて
も良い。

【００３５】また、第５のトナーカートリッジは、第１
のトナーカートリッジにおいて、前記キャップは、外周
面の一母線に沿って、先端側と基端側にそれぞれ突起を
有し、前記円筒状カバーはこれら２つの突起の間をこれ
らの突起に当接するまで軸方向に移動可能であっても良
い。

【００３６】第６のトナーカートリッジは、第５のカー
トリッジにおいて、前記キャップにおける前記２つの突
起と前記排出孔とは互いに略々９０度ずれた位置に形成
されていても良い。

【００３７】第７のトナーカートリッジは、第５のカー
トリッジにおいて、前記円筒状カバーは、週報光に形成
された略々Ｕ字状の切り込みを少なくとも２つ有し、前
記各切り込みのにより断線を有する片持ちばりとしての
舌片が形成され、この各舌片の先端近傍の表面および裏
面にそれぞれ外ストッパと内ストッパが突出形成し、前
記内ストッパが前記キャップの２つの突起に当接するま
でこれらの突起嵌でスライドするようにしても良い。

【００３８】第８のトナーカートリッジは、第１のカー
トリッジにおいて、前記キャップの外周面と前記円筒状
カバーの内周面には、それぞれ軸方向に延在し互いに契
合する溝と突条がそれぞれ形成され、前記キャップへの
前記円筒状カバーの着脱はこれらの溝と突条が係合下状
態で軸方向にスライドすることにより行なわれこれによ
り両者の軸線周りの相対的回転関係が所定のものに規制
されていても良い。

【００３９】第９のトナーカートリッジは、第１のカー
トリッジにおいて、前記円筒状カバーと前記キャップの
間には、両者間の隙間を少なくするシールが設けられ、
このシールに穿設された切り抜き穴と前記トナーは一致
するようにし、前記カバーによる前記排出口の閉鎖時に
トナーの漏れを抑制するようにしても良い。

【００４０】第１０のトナーカートリッジは、第１のカ
ートリッジにおいて、前記トナー容器の外周面の予め決
められた位置に、位置決め部が突出形成されており、こ
の位置決め部を基準にしてこのトナー容器をその軸線周
りに向きを決めることにより前記トナー排出孔を所定の
向きに向けると共に、この状態で着脱自在にし得るよう
に構成しても良い。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明に係る画像形成装置におけるトナー補給装置の好適
な実施形態について詳細に説明する。以下の実施形態の
説明においては、画像形成装置の一例として複写機を用
い、その具体的構造を説明しながら、この複写機におけ
るトナー補給装置を例にとって説明する。

【００４２】図２は本発明に係るトナー補給装置が設け
られる複写機の全体構成を示す断面図である。図２にお
いて、複写機１はその本体下部に多数の紙を収納する給
紙カセット装置２を備えている。また、同一サイズの紙
を多量に給紙するためのＬＣＦ給紙装置３や、種々のサ
イズや種類の紙をマニュアルにより供給可能な手差し給
紙装置４をも備えている。

【００４３】複写機１は、上部に設けられた原稿を読み
取るための画像読み取り部５と、この画像読み取り部５
に原稿を送り込むための原稿自動送り装置６と、前記画
像読み取り部５により読み込まれた画像データを保存す
る画像保存部７と、保存された画像データを取り出して
画像形成部８に印刷する画像を書き込むレーザ光学シス
テム９と、を備えている。

【００４４】画像形成部８は、図２に加えて図３にも示
すように、感光体ドラム１０と、現像器１１と、クリー
ナ１２と、帯電チャージャ１３と除電ランプ１４と、転
写・剥離チャージャ１５と、を備えている。現像器１１
には、トナーを補給するためのトナーカートリッジ１６
と、このトナーカートリッジ１６を回転駆動するための
駆動部１７が取り付けられている。なお、駆動部１７
は、図２および図３には図示されていない。

【００４５】トナーカートリッジ１６の詳細な構成につ
いて、図１を参照しながら説明する。図１において、ト
ナーカートリッジ１６は、本体としての円筒容器６０と
トナー排出部としてのキャップ１６０と、排出孔遮蔽カ
バー１６５と、より構成されている。

【００４６】円筒容器６０は、有底の円筒形状をなし、
少なくともその内周面には、円筒容器６０が回転するの
に伴い、予め充填されたトナーを開口部６１側に徐々に
送るための螺旋状の突条（図示せず）が形成されてお
り、図１に示された第１実施形態においては、円筒容器
６０を合成樹脂を用いたブロー成形により製作している
ため前記案内用の螺旋状の突条に対応して外周面に螺旋
溝６２が形成されている。

【００４７】円筒容器６０の底部より所定の位置には、
円筒容器６０の外周の位置を決めるための位置決め部６
３が設けられている。図１の第１実施形態では、位置決
め部６３は周状のフランジの途中を部分的に除去した２
つの突起として形成されている。

【００４８】このカートリッジ１６の前記開口部６１
は、段部６４の中心に所定の口径をもって突出形成され
ている。この段部６４の一部は、キャップ１６０を円筒
容器６０に装着したときに後述する排出孔１６１が前記
位置決め部６３に対して所定の位置関係になるようにし
て、円筒容器６０とキャップ１６０とを一体にするため
の位置決め用の切り欠き段部６５が形成されている。

【００４９】キャップ１６０は、全体としては前記円筒
容器６０の開口部６１の周囲の形状に対応する段部を備
える形状を有しており、周壁の任意の箇所に１つ前記排
出孔１６１が穿設されている。このキャップ１６０は、
キャップ１６０が円筒容器６０に装着された後のトナー
カートリッジ１６の回転駆動時に初期位置より半回転し
て下側を向いたときに１回分のトナーを補給するために
設けられている。排出孔１６１に対して周壁面で９０度
位置ずれした箇所には後述する排出孔遮蔽用のカバー１
６５を係合させるための係合部（突起）１６２ａおよび
１６２ｂが片側に２つずつ設けられている。図１におい
ては、一方側の係合部１６２ａ，１６２ｂのみしか示さ
れていないが、示されている側の係合部１６２に対して
１８０度離れた位置にさらに２つの係合部１６２ａ，１
６２ｂが設けられている。後に詳しく述べるが、２つの
係合部１６２ａ，１６２ｂの中間は、溝１６２ｃとなっ
ており、カバー１６５はこの溝１６２ｃ内において軸方
向に移動し、係合部１６２ａ，１６２ｂに当接するまで
動き係るように作られている。

【００５０】キャップ１６０の先端平面には、後述する
駆動装置２０のホルダーガイドの内壁の平面に設けられ
た位置決め用の窪み（図示せず）に係合してホルダーガ
イドとトナーカートリッジ１６との回転方向の位置ずれ
を阻止するための位置決め部としての凸部１６３が設け
られている。この第１実施形態においては、凸部１６３
は排出孔１６１が形成されている箇所と同一径上に位置
する２つのボスにより構成されている。また、この凸部
１６３は後述するモータ２６（図４に図示される）から
の回転力を受けつつ、円筒容器６０を回転させるもので
ある。キャップ１６０の排出孔１６１が形成されている
同一径上の対向する周壁にはカバー１６５の軸方向の移
動を案内するガイド溝１６４が、軸方向に形成されてい
る。

【００５１】排出孔１６１を遮蔽、開放するカバー１６
５は、排出孔１６１の直径より大きい所定径および所定
幅を有するリング形状をしている。前記キャップ１６０
の係合部１６２ａ，１６２ｂ，溝１６２ｃに対応するカ
バー１６５には、前記係合部１６２に係合する突起を有
すると共にＵ字状の切り込みにより弾性力を有するバネ
部１６６がリングの対向する周面に形成されている。つ
まり、かばー１６５の周方向に沿ってＵ字状の切り込み
を入れて片持ちばりとしての弾性舌片１６６を作り、こ
の舌片１６６の内面および外面に内ストッパ１６６ａが
キャップ１６０の溝１６２ｃ内を軸方向に、突起１６２
ａ，１６２ｂに当たるまで移動するように構成されてい
る。

【００５２】さらに前述のように、前記カバー１６５に
おける前記キャップのガイド溝１６４に対応する箇所に
は、内周面より軸線方向に突出する突条１６７が設けら
れており、この突条１６７は前記並行突条１６４の案内
溝に位置決めされてカバー１６５はキャップ１６０の周
面に沿ってスライド自在となっている。

【００５３】前記排出孔１６１はカバー１６５のスライ
ドにより開閉されるが、キャップ１６０の外周面とカバ
ー１６５の内周面との間には僅かな隙間がある。排出孔
１６１の遮蔽時にこの隙間からトナーが漏れるのを防止
するため、排出孔１６１の周囲にはフェルトやスポンジ
等の弾性材よりなるシール１６８が貼付されている。こ
のシール１６８は、排出孔１６１に対応する箇所に形成
された切り抜き穴１６９を有している。以上がトナーカ
ートリッジ１６の構成である。

【００５４】次に、図４を参照しながら、上述したトナ
ーカートリッジ１６を回転させる駆動装置２０の構成に
ついて説明する。簡単に説明すると、モータ２６の回転
力が円形板（駆動板）３６に伝えられ、この円形板３６
に凹状に形成された溝（駆動孔）３６ｂ，３６ｂにトナ
ーカートリッジ１６側の突起１６３，１６３が挿嵌され
ていることから、このトナーカートリッジ１６が回転さ
せられるのである。また、このモータ２６によって搬送
オーガ３３を回転駆動させて、トナーをチャンバ２３か
らホッパ２４に移動させるようにしている。以下に詳し
く説明する。

【００５５】図４において、カートリッジ受け部１７
は、複写機１の本体に固定されており、その概略形状が
Ｕ字状に成形された金蔵または合成樹脂製の受け部材で
ある。駆動装置２０は、このＵ字状の受け部１７におけ
る図面手前側の端部１７ａに装着される。受け部１７の
他端部１７ｂには四角い板状の入り口ガイド１８がネジ
等により固定されている。入り口ガイド１８は、トナー
カートリッジ１６を嵌挿可能な径のガイド穴１８Ａが形
成され、挿入口１８Ａの周縁に沿って２つのコロ１８Ｂ
がトナーカートリッジ１６を回転自在に支持するために
設けられている。

【００５６】入り口ガイド１８には、トナーカートリッ
ジ１６が装着された後に円筒容器６０の底部を駆動装置
２０方向に付勢する略々Ｃ字状の付勢レバー１９が取り
付けられている。付勢レバー１９はバネ１９Ａにより水
平方向に挿入された円筒容器６０をガイド１８から駆動
装置２０方向に向けて付勢するものである。図５は入り
口ホルダ１８と付勢レバー１９とトナーカートリッジ１
６の挿入時の状態を概略的に示す斜視図であり、同図に
示すように、入り口ホルダ１８の挿入口１８Ａの内周面
の上部側には、円筒容器６０の突起状の位置決め部６３
が係合、つまり挿抜を許容する凹部１８Ｃが形成されて
いる。

【００５７】駆動装置２０は、図４に示すように、形状
が略々半円筒状のホルダ２１と、このホルダ２１に一体
化されて入り口ガイド１８方向に開口する円筒形を形成
するホルダカバー２２と、ホルダ２１およびホルダカバ
ー２２により形成されるチャンバ２３と、チャンバ２３
に満たされたトナーを現像器１１に供給するためのホッ
パ２４と、チャンバ２３の近傍に取り付けられる駆動機
構２５と、を備えている。ホルダ２１とホルダカバー２
２とは、円筒形をある半径により分割した形状になって
おり、隔壁２１ａによりチャンバ２３が区切られると共
に後述するホルダガイド３５のフランジ部３５ｃが係合
する係合隔壁２１ｂが設けられている。隔壁２１ａには
図示されないホルダカバー２２の対向する隔壁との間で
孔を形成する切り欠き部２１ｃが形成されている。

【００５８】駆動機構２５は、駆動源としてのモータ２
６と、ベルト２７と、プーリ２８と、駆動ギアセット３
０，３１と、バネ３２と、チャンバ２３からホッパ２４
へのトナーの移動を促す搬送オーガ３３と，ブッシュ３
４と、ホルダガイド３５と、円形板３６と、を備えてい
る。なお、符号２９はホッパ２４のカバーのピンに装着
されるバネである。駆動ギアセット３０は、大径の第１
のギア３０ａと、この第１のギア３０ａと歯合すると共
に前記ブッシュ３４を介して搬送オーガ３３に取り付け
られた第２のギア３０ｂと、チャンバ２３の外側で前記
プーリ２８と一体となったギア２８ａと歯合する第３の
ギア３０ｃと、第３のギア３０ｃが一端に取り付けられ
たシャフトの他端に取り付けられた第４のギア３０ｄ
と、を備え、第４のギア３０ｄは前記チャンバ２３内に
配置されると共に前記ホルダガイド３５に固定されるギ
アセット３１に歯合するように構成されている。

【００５９】前記ホルダガイド３５は、図１に示された
トナーカートリッジ１６のキャップ１６０の先端の円筒
部分より一回り大きい径を有するカップ形状を有してお
り、前記キャップ１６０の排出孔１６１に対応する位置
に対応する口径で穿設された補給孔３５ａを有してい
る。ホルダガイド３５の底面の中心はボス状に突出する
と共にこの突出した部分には楕円形状の楕円穴３５ｂが
形成されている。円形板３６は、ホルダガイド３５の楕
円穴３５ｂを貫通するようにＤカットされた軸３６ａ
と、この軸３６ａの扁平面の中心に一致する円形板３６
の直径上に等距離に穿設された穴ないしは凹部３６ｂ
と、を備えている。なお、符号３５ｃはホルダガイド３
５をホルダ２１に係止するためのフランジ部であり、図
６に示される符号３５ｄは、キャップ１６０のカバー１
６５に係合して排出孔１６１を開口させる係合突起であ
る。

【００６０】前記凹部３６ｂは、トナーカートリッジ１
６のキャップ１６０の先端面に突出形成された凸部１６
３が嵌合する形状とサイズを有しており、前記凸部１６
３，凹部３６ｂ，軸３６ａ，楕円穴３５ｂがそれぞれ係
合することにより、トナーカートリッジ１６とホルダガ
イド３５とは少なくとも回転方向の位置ずれが阻止され
た状態で一体的に回転駆動されることになる。また、ギ
アセット３１は、ホルダ２１の隔壁２１ａに形成された
切り欠き部２１ｃと図示されないこれに対向するホルダ
カバー２２の切り欠き部により形成される孔に係合する
突起３１ａと、ホルダガイド３５の楕円穴３５ｂに対応
する形状の楕円穴３１ｂを有し、円形板３６の軸３６ａ
は楕円穴３５ｂおよび３１ｂを貫通させられた先端に前
記バネ３２を遊嵌させ、前記チャンバ２３内の内壁に形
成された軸受け部２３ａに回転自在に係止されている。
軸受け部２３ａは図４の分解斜視図には示されていない
が図６の断面図に示されている。

【００６１】上記の構造を有する各部は、トナーカート
リッジ１６を除いて予め組み立てられており、カートリ
ッジ受け部１７の一端側１７ａには駆動装置２０が組み
立てられて装着されており、他端部１７ｂには付勢レバ
ー１９が取り付けられた入り口ホルダ１８が装着されて
いる。駆動装置２０の駆動機構２５は、ホルダ２１の隔
壁２１ａで仕切られたチャンバ２３の内側と外側にそれ
ぞれ装着されてギアシステム３０，３１を構成し、ホル
ダガイド３５は円形板３６が装着された状態で、前記ホ
ルダ２１の隔壁２１ａとホルダガイド３５のフランジ部
３５ｃを係止する係止隔壁２１ｂとの間に取り付けられ
る。全ての構成部がホルダ２１に組み付けられた状態
で、ホルダ２１にホルダカバー２２が被せられて図示さ
れたネジにより固定されてアッセンブリにされた後、こ
のアッセンブリがカートリッジ受け部１７の一端１７ａ
側に固定される。

【００６２】以上の構成を有するトナー補給装置にトナ
ーカートリッジ１６を装着し、また、これを取り外す動
作について、図５ないし図７（ａ）〜（ｃ）を用いて説
明する。まずトナーカートリッジ１６を駆動装置２０に
装着するには、トナーカートリッジ１６を水平方向にし
て充分に撹拌した後、図５に示すように、入り口ホルダ
１８のガイド穴１８Ａにキャップ１６０側から挿入す
る。このとき、円筒容器６０の突起状の位置決め部６３
が入り口ホルダ１８の凹部１８Ｃに一致するように、ト
ナーカートリッジ１６を挿入することにより、キャップ
１６０の排出孔１６１は上方を向いたままで挿入され
る。ただし、この時点ではキャップ１６０の排出孔１６
１はリング状のカバー１６５により塞がれているので、
このカバー１６５によってもトナーの零れは防止でき
る。

【００６３】図６は、トナーカートリッジ１６の先端部
分と駆動装置２０とは係合する際の状態を示しており、
ホルダカバー２２を取り外して図５の上方向からホルダ
２１とトナーカートリッジ１６とを俯瞰した平面図であ
る。ホルダガイド３５とキャップ１６０のカバー１６５
のみ断面表示されている。図６に示される位置からさら
にカートリッジ１６が奥の方に挿入されると、位置決め
部としての凸部１６３が円形板３６の凹部３６ｂに係合
してキャップ１６０の先端面で円形板３６を押し込む。

【００６４】その少し前に、ホルダガイド３５の内周面
に形成された係合突起３５ｄがカバー１６５の弾性舌片
１６６の外ストッパ１６６ｂに係合する。これにより、
カバー１６５は図１に示されたガイド溝１６４に突条１
６７が案内されてスライドし、排出孔１６１が開口す
る。このように排出孔１６１の開口は、あくまでもホル
ダガイド３５の内部で行なわれると共に、排出孔１６１
は開口すると直ちにホルダガイドの補給孔３５ａと一致
することになる。この状態でギアセット３１の突起３１
ａは、ホルダ２１の切り欠き部２１ｃとこれに対応する
ホルダカバー２２の切り欠き部とにより形成される孔に
係合している。図６において、キャップ１６０に対して
カバー１６５が右動し、内ストッパ１６６ａが係合部１
６２ｂに当たる。さらにカートリッジ１６を押し込む
と、上ストッパ１６６ｂが係合突起３５ｄを越えて図中
左動し、図７（ａ）に示す位置に移動する。

【００６５】図６に戻って、上記のようにトナーカート
リッジ１６をさらに押し込んだときには、キャップ１６
０の先端面は筒部１６３と凹部３６ｂとが係合したまま
円形板３６を押圧しつつバネ３２の力に抗して軸部３６
ａが軸受け部２３ａに当接して位置決めされる。この状
態で軸部３６ａに取り付けられたギアセット３１はギア
セット３０の第４のギア３０ｄと歯合している。この状
態は、図７（ａ）に示されている。この状態でモータ２
６を駆動することによりモータの回転力はギアセット３
０および３１により構成される駆動機構２５により伝達
されてキャップ１６０および円筒容器６０を回転させる
ことができる。

【００６６】次に、図７（ａ）ないし７Ｃを参照しなが
ら、トナーカートリッジを駆動装置２０より取り外す場
合について説明する。従来のトナー補給装置においては
キャップの排出孔ないしはホルダガイドの補給孔等から
トナーが零れることがないように、排出孔や補給孔を上
方向に向けた位置でトナーカートリッジの回転を停止さ
せる必要があった。しかしながら、本発明のこの第１実
施形態に係るトナー補給装置においてはトナーカートリ
ッジ１６は、排出孔１６１が回転方向のどの位置にあっ
ても回転を停止させることができる。

【００６７】すなわち、ホルダガイド３５の補給孔３５
ａとキャップ１６０の排出孔１６１とがどの位置にあっ
ても停止することができるが、この状態からトナーカー
トリッジ１６を取り外そうとした場合、図７（ｂ）に示
すように、ギアセット３１の突起３１ａが、ホルダ２１
の隔壁２１ａの切り欠き部２１ｃとこれに対応するホル
ダカバー２２の切り欠き部とにより形成される係合孔に
嵌合しなければトナーカートリッジ１６を外すことがで
きないように構成されている。この突起３１ａの突出量
は、図７（ｂ）に示すように、約４．５ｍｍであるの
で、突起３１ａが切り欠き部２１ｃにより形成される孔
に嵌まることによりトナーカートリッジ１６は４．５ｍ
ｍ矢印方向に移動する。この突起３１ａが孔に嵌まり込
んだ状態では排出孔１６１は、図示されない補給孔（図
４に示す３５ａ）と共に上方を向いている。また、この
４．５ｍｍの移動によりギア３０ｄとギアセット３１と
の歯合状態も解除され、トナーカートリッジ１６は自由
に回転させることができることになる。

【００６８】この状態でトナーカートリッジ１６の排出
孔１６１は、図７（ｂ）に２点鎖線で示すカバー１６５
により徐々に塞がれつつあり、これをさらに引き抜く
と、図７（ｃ）に示すように、完全に塞がれる状態とな
るので、トナーカートリッジ１６を引き抜いた状態にお
いては排出孔１６１は塞がれた状態を保たせることがで
きる。この状態で、バネ３２の付勢力により円形板３６
がさらに２．５ｍｍ移動させられることにより、図７
（ｃ）に示すように、トナーカートリッジ１６は、
「４．５＋２．５＝７ｍｍ」だけ、入り口ホルダ１８側
に移動させられることになる。この状態で、トナーカー
トリッジ１６は入り口ホルダ１８より少なくとも７ｍｍ
以上はその底部が突き出されていることになるので、ユ
ーザがカートリッジの１６の円筒容器６０の底部をつま
んで引き抜くことにより、使用済みのトナーカートリッ
ジ１６を抜き出すことができる。

【００６９】図８および図９は、上記のような構成を有
するとトナー補給装置によりトナーを現像器１１に補給
する動作を説明するための斜視図である。図８はホルダ
２１を含めた駆動装置２０とトナーカートリッジ１６と
を示し、図９は図８におけるホルダ２１を省略した状態
の斜視図である。図１ないし図６を用いて説明したよう
な装着動作によりトナーカートリッジ受け部１７に装着
されたトナー補給装置は、図８および図９に示すように
駆動装置２０の駆動部としてのモータ２６が図示されな
い制御装置により制御されることにより、トナーカート
リッジ１６がギア等の駆動機構２５により回転力を与え
られて図中の矢印のように回転する。

【００７０】この回転により、円筒容器６０の内部に突
出形成された螺旋状の突条がトナーを補給孔３５ａ方向
に順次搬送することになる。通常の使用状態ではトナー
は矢印方向の正回転によりトナーを搬送しているが、ト
ナーカートリッジ１６の交換時においては、後述するよ
うに矢印方向の正回転と反矢印方向の逆回転とを交互に
繰り返すことにより、トナーが底部側に偏っている場合
の偏在するトナーの取り崩し動作を行なうことも可能で
ある。

【００７１】トナーカートリッジ１６内のトナーは、ト
ナーカートリッジを回転させることにより随時排出孔１
６１および補給孔３５ａより送り出される。送り出され
たトナーは、一旦はホルダ２１の搬送オーガ３３に貯め
られ、さらに搬送オーガ３２によってホルダ２１の補給
用ホッパ部２４より現像器１１方向に補給される。トナ
ーカートリッジ１６の排出孔１６１および補給孔３５ａ
より送り出されるトナーの量は、単位時間当たりの補給
量にばらつきがあり、この状態で現像器１１に補給する
と、オーバトナーや「かぶり」といった問題が生じてし
まう。そのため、トナーカートリッジ１６の排出孔１６
１より送り出されるトナーを一旦搬送オーガ３２に貯め
てからこの搬送オーガ３２により搬送している。なお、
搬送オーガ３２はブッシュ３３を介して取り付けられた
ギア３０ｂがギア３０ａと歯合することにより、トナー
カートリッジ１６の回転と同期しながら回転してトナー
を搬送している。

【００７２】図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、トナ
ーカートリッジ１６を装着した際の制御を説明するため
の概略図である。トナーカートリッジ１６の外周面に
は、検出用の突起が設けられている。図示の実施形態に
おいては、トナーカートリッジ１６を入り口ホルダ１８
のガイド孔１８Ａより挿入する際の位置決め部として機
能する凹部１８Ｃに対応して円筒容器６０の底部よりの
周壁に形成された突起状の位置決め部６３が、検出用の
突起を兼ねている。複写機１には、この突起状の位置決
め部６３が表示する情報を読取るためのマイクロスイッ
チまたは光学センサ等よりなる検出器４０が取り付けら
れている。この検出器４０はトナーカートリッジ１６の
円筒容器６０に収納されているトナーの容量，色，成
分，仕向け等を情報として記録している。トナーカート
リッジ１６を交換した際に、外周面に記録されたこの情
報を検出器４０により読み取ることにより、交換されて
装着されたトナーに関する上述の情報を複写機１の制御
部（図示せず）に送り、制御部の制御に基づき図示され
ない表示部にトナー情報を表示するようにしても良い。

【００７３】円筒容器６０の外周面にトナー情報を記録
した場合の読み取り動作について説明する。トナーカー
トリッジ１６を交換した後、最初の動作として駆動装置
２０はトナーカートリッジ１６をトナー供給時の回転方
向すなわち図８に示す矢印の方向とは逆の方向（図１０
（ａ）の矢印方向）に、２回転またはそれ以上回転させ
ることによりマイクロスイッチよりなる検出器４０によ
りトナー情報を読取るようにしている。この読み取り動
作の結果、突起が形成されていない場合には、正規のト
ナーカートリッジではないものと判断され、前記表示部
等にその旨のメッセージを表示する。

【００７４】トナーに関する情報は、例えば図１０
（ａ）に示す突起による場合には、図１０（ｂ）に示す
ようにカートリッジの交換時に用いる位置決め部６３に
切れ目６３ｃを入れて２つの突起６３ａと６３ｂとし、
角度αに対する角度βの割合に所定の意味を持たせるこ
とにより、トナー情報をカートリッジに付加しておくこ
とが可能となる。例えば、突起６３ａと６３ｂの組み合
わせにおいて、トナーカートリッジ１６に対する位置決
め部６３の取付位置角度αは固定され、突起６３ｂの幅
（位置角度β）のみを変更することにより、仕向け先を
国内用または特定国用のように変更することができる。

【００７５】なお、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に
示す例では、入り口ホルダ１８の凹部１８Ｃに嵌合する
位置決め部６３の突起部分をトナー情報を示すマークと
して用いていたが、本発明はこれに限定されず、図１１
（ａ）および図１１（ｂ）に示すようなマークを印刷さ
れたシール状のトナー情報部６６を円筒容器６０の周面
に貼付するようにし、このトナー情報部６６の情報を光
学よりなる検出部４０により検出するようにしても良
い。

【００７６】読み取り動作の結果、トナーの容量，成
分，仕向け等に間違いが無いことが確認されるとトナー
補給動作を行なうことになるが、その前にトナー補給装
置はトナーの撹拌動作を行なっている。トナーカートリ
ッジ１６は、通常、排出孔を上向きにして保管されてい
るため、トナーは円筒容器６０の下側で目の詰まった状
態となっている。このため、交換用トナーカートリッジ
の説明書には使用前にトナー容器を充分に揺すって、ト
ナーを底部側に圧し固められた状態から粒子と粒子との
詰まりが緩やかになった状態にしてから装着するように
との注意書きが記載されている。

【００７７】しかしながら、トナーカートリッジを交換
するユーザは往々にしてこの撹拌動作を忘れることがあ
り、カートリッジの内のトナーを撹拌せずにトナーカー
トリッジの交換を行なうと、円筒容器６０を横向きにし
ても容器の上部側のトナーがキャップ１６０の排出孔１
６１からホルダガイド３５の補給孔３５ａ方向に供給さ
れずに円筒容器６０の上側で固まったままの状態で動か
ない場合もある。

【００７８】本発明に係るトナー補給装置によれば、こ
のようなユーザが撹拌動作を忘れたり、撹拌動作を充分
に行なわなかったときでも、トナーカートリッジ１６を
交換後に直ちに駆動装置２０による撹拌動作を行なって
いる。この自動撹拌動作について図１２（ａ）ないし図
１２（ｄ）を参照しながら説明する。保管時のトナーカ
ートリッジ１６は、図１２（ａ）に波線で示すように、
円筒容器６０の下側にトナーが固まっているために上部
側に空間ができている。これを横に倒しただけでは、図
１２（ｂ）に示すように内部のトナーは円筒容器６０の
底部側に固まったままの状態であり、排出孔１６１方向
には容易には崩れない。そこで、ユーザが手に持って白
抜き矢印のように揺すってやることにより、図１２
（ｃ）に示すようにトナーの底部側の固まりを崩すこと
ができる。

【００７９】このようなユーザによる揺動撹拌が充分で
なかったり全く忘れられてしまったりした場合に、図１
２（ｂ）に矢印で記入したように駆動装置２０の正逆両
方向への小刻みな回転によりトナーの底部側の固まりを
自動的に崩すことになる。機械による種々の振動実験を
行なってトナーの固まりの崩れ具合を調べたところ、図
１２（ｂ）に示すような駆動装置２０の正逆両方向への
小刻みな回転動作がトナーを崩すのに最も効果的である
ことが分かった。

【００８０】このトナーの固まりを崩すには、トナーの
流動性を示す１つの基準である安息角を超える角度であ
れば充分に効果があるため、図１２（ｄ）に示すよう
に、トナーカートリッジの１６のキャップに設けられた
排出孔１６１の中心を通る線に対して、安息角を超える
角度でしかも正逆両方向の回転を与えた際にトナーが排
出孔１６１より零れ出ない程度の角度以下が適当である
ので、円筒容器６０の揺動範囲は排出孔１６１の中心線
が正逆両方向に４５度ずつまでの角度範囲にされること
が望ましい。

【００８１】なお、この揺動角度範囲９０度を駆動装置
２０により設定する際には、図１０（ｂ）に示したよう
な位置決め部６３の角度αをマイクロスイッチにより検
出している検出部４０を用いれば容易に制御可能であ
る。すなわち、図１０（ｂ）の角度αが約７０度であれ
ば、検出器４０が突起６３ｂの外端を検出してから約１
０度の回転を許容した後、逆方向に反転させ突起６３ａ
の外端を検出した後、約１０度の回転を許容してから再
度反転させるように制御すれば、揺動範囲９０度の揺動
撹拌動作を駆動装置２０を用いて行なうことが可能であ
る。

【００８２】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
係るトナー補給装置およびトナーカートリッジによれ
ば、トナーカートリッジ交換時にカートリッジの揺動に
よりトナーの撹拌をユーザが忘れた場合であっても交換
後に直ちに安定したトナー補給を行なうことができ、複
写機の電源がオフにされたときにカートリッジのトナー
排出孔の位置が何れの方向を向いていてもカートリッジ
交換のときにはトナー排出孔を必ず上方にして古いカー
トリッジを取り外すことができる。

【００８３】すなわち、従来のトナー補給装置のよう
に、トナーがカートリッジ内の局所に偏在するのを防止
するためにカートリッジ交換前にユーザにカートリッジ
を良く振るように指示しているが、ユーザがこのような
振る動作を怠った場合であってもトナーがカートリッジ
の局所に偏在してしまうのを防止することができ、せっ
かくカートリッジを交換したのにも拘わらず、カートリ
ッジ交換後にトナーの供給が緩慢となったり所望の供給
量が得られなかったりすることがなくなる。

【００８４】また、上記のような円筒形のカートリッジ
を回転させるタイプのトナー補給装置において、カート
リッジが回転駆動されているときに複写機の電源がオフ
にされた場合に、トナーカートリッジを交換するときに
は常にトナー排出口を上方に向けることができ、特別な
停止位置検出手段や位置調整機構を設ける必要がないの
で複写機の製造コストを抑えることができ、ユーザーに
対する経済的負担の軽減を図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トナーカートリッジを構成する円筒容器とキャ
ップとの詳細を示す分解斜視図である。

【図２】本発明に係るトナー補給装置が適用される画像
形成装置としての複写機の全体を示す断面図である。

【図３】トナー補給装置の要部を示す模式図である。

【図４】トナー補給装置の駆動装置を示す分解斜視図で
ある。

【図５】トナーカートリッジと入り口ホルダとの挿入時
の様子を示す斜視図である。

【図６】トナーカートリッジの装着直前の状態を示す断
面図である。

【図７】トナーカートリッジの取り外し動作を（ａ）な
いし（ｃ）の段階でそれぞれ示す断面図である。

【図８】トナーカートリッジと駆動装置とを組み付けた
状態をホルダと共に示す斜視図である。

【図９】同じくトナーカートリッジと駆動装置との組み
付け状態をホルダを省略して示す斜視図である。

【図１０】トナーカートリッジの外周側に設けられたト
ナー情報記録部と検出器とをそれぞれ示す（ａ）斜視図
および（ｂ）背面図である。

【図１１】トナー情報記録部と検出器の異なる構成例
（ａ）および（ｂ）を示す斜視図である。

【図１２】トナーカートリッジの撹拌動作をそれぞれ説
明するための（ａ）（ｂ）（ｃ）斜視図および（ｄ）背
面図である。

【符号の説明】

１６ トナーカートリッジ １７ カートリッジ支持部 １８ 入り口ホルダ（ガイド） １８Ｃ 本体側位置決め部 １９ 付勢部材 ２０ 駆動装置 ２１ ホルダ ２２ ホルダカバー ２５ 駆動ギア（駆動機構） ２６ 回転駆動手段（モータ） ３５ カップ状把持部（円筒状カバー／ホルダガイド） ３０ ギアセット ３１ ギアセット ６０ 円筒容器 ６３ 位置決め部 １６０ トナー排出部（キャップ） １６５ 排出孔遮蔽カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−75769（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−184232（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−199618（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−213957（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−260574（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−211977（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端側に開口部を有する円筒容器と、この
   円筒容器の少なくとも内周面に螺旋状に突出形成された
   螺旋突条と、前記円筒容器の前記開口部側の反対側端部
   の周面に設けられた突起と、前記円筒容器の前記開口部
   側端部の周面に穿設されたトナー排出孔と、を備えるト
   ナーカートリッジと、 本体側に設けられて、前記トナーカートリッジを水平方
   向に、かつ、このトナーカートリッジの回転を許容する
   ように支持するカートリッジ支持部と、 前記カートリッジ支持部の挿入側の一端に設けられて、
   前記トナーカートリッジの脱着時には前記トナー排出孔
   が常に上を向くように前記突起に嵌合する本体側の位置
   決め部と、前記トナーカートリッジの装着後に一定の付
   勢力により前記トナーカートリッジの前記円筒容器を前
   記開口部側の端部方向に付勢し続ける付勢部材と、を備
   える入り口ホルダと、 前記トナーカートリッジの前記トナー排出孔を含む前記
   一端側の周面を覆うと共に前記トナーカートリッジのト
   ナー排出孔に対応するトナー補給孔の位置を脱着時には
   常に上方を向くようにして前記トナー排出孔の位置に一
   致させた状態で前記トナーカートリッジを把持するカッ
   プ状の把持部と、この把持部の底面に設けられたギアお
   よびこれに歯合するギアを含むギアセットにより構成さ
   れる駆動ギアと、この駆動ギアを介して前記把持部およ
   びこれにより把持される前記トナーカートリッジに回転
   力を与える回転駆動手段と、を備える駆動装置と、 を備え、 前記駆動装置は、前記トナーカートリッジの前記突起に
   対応して本体側に設けられて前記突起の位置を検知する
   ことにより前記円筒容器の回動角度を検出する検出部を
   さらに備え、前記トナーカートリッジが最初に装着され
   たときに前記検出部が前記突起を検知するまで前記回転
   駆動手段が前記トナーカートリッジを一方方向に所定角
   度だけ正回転させ、前記突起が前記検出部により検出さ
   れると前記回転駆動手段が前記トナーカートリッジを前
   記一方方向とは逆方向に所定角度だけ逆回転させ、以
   下、前記検出部が前記突起を検知しながら前記回転駆動
   手段が前記正回転と前記逆回転とを小刻みに繰り返すこ
   とにより、前記回転駆動手段 が前記トナーカートリッジ
   を揺動させる ことを特徴とする画像形成装置におけるト
   ナー補給装置。
2. 【請求項２】トナーにより文字および絵を含む任意の画
   像を形成する画像形成装置に前記トナーを補給するトナ
   ー補給装置に用いられるトナーカートリッジであって、円筒形状を備え、閉塞された両端部のうちの一方側端部
   に開口部が設けられ、前記開口部側の反対側端部の周面
   に回転方向の位置検出用の突起が設けられ、 軸線周りに
   回転を与えることにより内周面に形成された螺旋突条に
   沿って収納されたトナーを前記開口部方向に搬送するト
   ナー容器と、 前記開口部に嵌合されると共に前記トナー容器内を搬送
   されたトナーが排出されるトナー排出孔を備え、前記ト
   ナー容器に装着されたときに予め定められた位置関係で
   固定されることにより前記トナー容器を軸線に対してあ
   る方向で回転させると前記トナー排出孔が常に決められ
   た方向を向くように構成されたカップ状のキャップと、 前記キャップに嵌合されると共にこのキャップに対して
   軸方向に往復動可能に設けられ、前記トナー排出孔を閉
   鎖してトナーの排出を阻止する第１の位置と、前記トナ
   ー排出孔を開放してトナーの排出を許容する第２の位置
   でそれぞれ係止可能な円筒状カバーと、 を備え、 前記トナー補給装置は、前記突起を検知することにより
   前記トナー容器の回転方向の位置を検出する検出部と、
   前記カップ状のキャップを把持して前記トナー容器を回
   転駆動する回転駆動手段と、を備え、 前記トナー補給装置に該トナーカートリッジが最初に装
   着されたときに、前記検出部が前記突起を検知するまで
   前記トナー補給装置の回転駆動手段が前記トナーカート
   リッジを一方方向に所定角度だけ正回転させ、前記突起
   が前記検出部により検出されると前記回転駆動手段が前
   記トナーカートリッジを前記一方方向とは逆方向に前記
   所定角度だけ逆回転させ、以下、前記検出部が前記突起
   を検知しながら前記回転駆動手段が前記所定角度ずつ前
   記正回転と前記逆回転とを小刻みに繰り返すことによ
   り、前記トナー容器が揺動させられ ることを特徴とする
   画像形成装置におけるトナー補給装置に用いられるトナ
   ーカートリッジ。