JP4105275B2

JP4105275B2 - トナーカートリッジ、印刷プロセスカートリッジ及び電子写真記録装置

Info

Publication number: JP4105275B2
Application number: JP06307098A
Authority: JP
Inventors: 茂喜中嶋; 隆若菜
Original assignee: 株式会社沖データ
Priority date: 1998-03-13
Filing date: 1998-03-13
Publication date: 2008-06-25
Anticipated expiration: 2018-03-13
Also published as: JPH11258896A; US6021292A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーカートリッジ、印刷プロセスカートリッジ及び電子写真記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真記録装置においては、帯電装置によって一様にかつ均一に帯電させられた感光体ドラムの表面を、露光装置によって露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を現像部によって現像してトナー像を形成し、該トナー像を転写装置によって用紙に転写し、さらに、転写されたトナー像を定着装置によって用紙に定着するようにしている。
【０００３】
そのために、前記帯電装置、感光体ドラム、現像部等を印刷プロセスカートリッジ内に配設するとともに、該印刷プロセスカートリッジに対してトナーカートリッジを着脱自在に配設し、該トナーカートリッジ内のトナーを前記現像部に供給するようにしている。
ところで、前記構成の電子写真記録装置においては、転写後の感光体ドラムの表面にトナーが残留する。そこで、前記感光体ドラムの表面に残留したトナーを、除去し、前記印刷プロセスカートリッジ内に配設されたトナータンクに回収するようにしている。
【０００４】
ところが、トナータンクを配設するスペースが必要になるので、電子写真記録装置がその分大型化してしまう。
そこで、回収されたトナーを、前記トナーカートリッジに送り、トナーカートリッジと共に廃棄する方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のトナーカートリッジにおいては、該トナーカートリッジ内に回収されたトナーを収容するためのスペースを設ける必要があるので、新しいトナーを収容するスペースがその分小さくなってしまう。その結果、トナーカートリッジを交換したときに補給することができるトナーの量が少なくなり、印刷枚数に対するトナーカートリッジのコストが高くなってしまう。
【０００６】
また、新しいトナーを収容するスペースを大きくすると、トナーカートリッジがその分大きくなり、電子写真記録装置が大型化してしまう。
本発明は、前記従来のトナーカートリッジの問題点を解決して、トナーカートリッジを交換したときに補給することができるトナーの量を多くすることができ、コストを低くすることができるとともに、電子写真記録装置を小型化することができるトナーカートリッジ、印刷プロセスカートリッジ及び電子写真記録装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のトナーカートリッジにおいては、所定箇所に第１のトナー補給口が形成された外側体と、該外側体内において、外側体と摺動自在に、かつ、相対的に円周方向に移動自在に配設され、前記第１のトナー補給口に対応させて第２のトナー補給口が形成された内側体と、前記外側体内に配設され、回収されたトナーを収容する回収トナー収容室を形成する区画体とを有する。
そして、該区画体は、前記回収トナー収容室を拡張する方向に付勢され、前記第１、第２のトナー補給口の位相がずれている場合、区画体が回収トナー収容室を拡張する方向に移動するのが規制され、前記内側体の移動に伴って、前記第１、第２のトナー補給口の位相が一致させられた場合、前記区画体の移動の規制が解除され、回収トナー収容室が拡張される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図２は本発明の第１の実施の形態における電子写真記録装置の断面図である。
図において、１１は用紙カセット、１２は該用紙カセット１１にセットされた用紙Ｐを給紙する給紙ローラ、１３は搬送ローラ、１４は印刷プロセスカートリッジである。該印刷プロセスカートリッジ１４は、図示されないドラムモータを駆動することによって回転させられる感光体としての感光体ドラム１９、該感光体ドラム１９の表面を一様にかつ均一に帯電させる帯電装置６３、前記感光体ドラム１９の表面に形成された静電潜像に図示されないトナーを付着させて現像し、トナー像を形成する現像部６４、前記トナーを補給するためのトナーカートリッジ２２、及びクリーニング部２３を有する。そして、前記現像部６４は、前記感光体ドラム１９と対向させて配設された現像ローラ２１、該現像ローラ２１にトナーを供給するトナー供給ローラ２９等を備える。
【００１１】
また、１５は前記感光体ドラム１９と対向させて配設され、感光体ドラム１９の表面に形成されたトナー像を用紙Ｐに転写する転写装置、１６は前記感光体ドラム１９の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置、１７は転写されたトナー像を用紙Ｐに定着する定着装置、１８は用紙排出ローラである。
前記給紙ローラ１２によって用紙カセット１１から給紙された用紙Ｐは、搬送ローラ１３によって感光体ドラム１９と転写装置１５との間に形成された転写部に送られる。そして、前記感光体ドラム１９の表面に、用紙Ｐの走行と同期させてトナー像が形成され、該トナー像は転写装置１５によって用紙Ｐに転写される。前記トナー像が転写された用紙Ｐは定着装置１７に送られ、該定着装置１７によって前記トナー像が用紙Ｐに定着される。このようにして印刷が行われた用紙Ｐは、用紙排出ローラ１８によって電子写真記録装置外の用紙スタッカ６１ａ、６１ｂに排出される。
【００１２】
ところで、前記構成の電子写真記録装置においては、転写後の感光体ドラム１９の表面にトナーが残留する。そこで、前記感光体ドラム１９の表面に残留したトナーを除去し、回収したトナーをトナーカートリッジ２２に戻すようにしている。
次に、印刷プロセスカートリッジ１４について説明する。
【００１３】
図３は本発明の第１の実施の形態における印刷プロセスカートリッジの側面図、図４は本発明の第１の実施の形態における印刷プロセスカートリッジの斜視図である。
図において、１４は印刷プロセスカートリッジであり、該印刷プロセスカートリッジ１４は、感光体ドラム１９、帯電装置６３、現像部６４、及び転写後に前記感光体ドラム１９の表面に残留した図示されないトナーを、除去して回収し、かつ、前記現像部６４に送るトナー回収装置を有する。そして、前記現像部６４は、現像ローラ２１、トナー供給ローラ６７等を備える。
【００１４】
また、前記トナー回収装置は、前記印刷プロセスカートリッジ１４のサイドフレーム１０に形成されたループ状の溝３５、クリーニング部６６、トナー回収部７１等を備え、前記クリーニング部６６は、前記感光体ドラム１９の表面に残留したトナーを掻（か）き取って除去するブレード３７ａ、前記感光体ドラム１９に沿って形成され、除去されたトナーを収容するトナー収容部６６ａ、及び該トナー収容部６６ａ内に収容され堆（たい）積させられたトナーを前記印刷プロセスカートリッジ１４の側部に向けて一方向に搬送する第１の搬送手段としての回収シャフト３８を備える。
【００１５】
そして、前記溝３５は、印刷プロセスカートリッジ１４の印刷プロセスに係わる感光体ドラム１９、現像ローラ２１、トナー供給ローラ６７等のローラ類の図示されない各シャフト間に、かつ、該各シャフトと干渉することがないように、延在させて形成される。前記溝３５内には、周長が溝３５の内周長よりわずかに長く設定された第２の搬送手段としてのエンドレスのトナー搬送ベルト３６が収容され、図示されない駆動源を駆動してプーリ３９を矢印Ａ方向に回転させることによって、前記トナー搬送ベルト３６を溝３５に沿って矢印Ｂ方向に走行させることができるようになっている。
【００１６】
また、前記溝３５は下端に設定され、かつ、トナーを搬入するための搬入部Ｐ１においてトナー収容部６６ａの一端と連通させられ、前記搬入部Ｐ１において、前記トナー搬送ベルト３６は、トナー収容部６６ａに露出させられ、該トナー収容部６６ａ内のトナーを取り込んで矢印Ｂ方向に搬送する。そのために、前記トナー搬送ベルト３６には、外周面に複数の図示されない凸部、凹部、貫通孔等が形成される。
【００１７】
そして、前記溝３５は上端に設定され、トナーを搬出するための搬出部Ｐ２においてトナー回収部７１と連通させられ、前記搬出部Ｐ２において、前記トナー搬送ベルト３６は、トナー回収部７１に露出させられ、前記搬入部Ｐ１において取り込まれたトナーをトナー回収部７１に落下させて回収する。該トナー回収部７１内には、回収されたトナーをトナーカートリッジ２２（図２）に送る送込手段としてのシャフト４０が配設される。
【００１８】
次に、前記構成のトナー回収装置の動作について説明する。
転写後に前記感光体ドラム１９の表面に残留したトナーは、ブレード３７ａによって掻き取られ、トナー収容部６６ａ内に収容される。そして、該トナー収容部６６ａ内に収容されたトナーは、回収シャフト３８によって印刷プロセスカートリッジ１４の側部に向けて搬送され、前記搬入部Ｐ１においてトナー搬送ベルト３６によって取り込まれる。
【００１９】
次に、該トナー搬送ベルト３６によって取り込まれたトナーは、トナー搬送ベルト３６の走行に伴って搬送され、前記搬出部Ｐ２においてトナー回収部７１に落下させられ、回収される。そして、回収されたトナーは、シャフト４０によってトナーカートリッジ２２に送られる。
このように、溝３５は、印刷プロセスカートリッジ１４の印刷プロセスに係わる感光体ドラム１９、現像ローラ２１、トナー供給ローラ６７等のローラ類の各シャフト間を縫って、かつ、該各シャフトの端部より内側に形成される。したがって、各ローラ類の幅より外側に回収シャフト等を配設する必要がないので、印刷プロセスカートリッジ１４の幅を小さくすることができ、電子写真記録装置を小型化することができる。
【００２０】
また、前記溝３５に沿って前記トナー搬送ベルト３６が走行させられるので、動力を伝達するために、ウォームギヤ等の駆動ギヤ列を配設する必要がない。したがって、図示されないドラムモータに加わる回転負荷を小さくすることができ、印刷むらが発生するのを防止することができる。しかも、部品点数を少なくすることができ、電子写真記録装置のコストを低くすることができるだけでなく、組立性を向上させることができる。
【００２１】
次に、トナーカートリッジ２２について説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態におけるトナーカートリッジの断面図、図５は本発明の第１の実施の形態におけるトナーカートリッジの斜視図、図６は本発明の第１の実施の形態におけるトナーカートリッジの要部斜視図、図７は本発明の第１の実施の形態におけるトナーカートリッジが印刷プロセスカートリッジにセットされた状態を示す図である。
【００２２】
図において、４１は薄肉の中空パイプから成る外側体であり、該外側体４１の円周方向における所定箇所に複数のスリット状のトナー補給口４１ａが一列に形成される。また、４２は、前記外側体４１内において、外側体４１と摺動自在に、かつ、相対的に円周方向に移動自在に配設され、薄肉の中空パイプから成る内側体であり、該内側体４２の円周方向における所定箇所に、前記トナー補給口４１ａに対応させて、複数のスリット状のトナー補給口４２ａが一列に形成される。したがって、前記外側体４１に対して内側体４２を相対的に回転させ、回転方向においてトナー補給口４１ａ、４２ａの各位置の位相を一致させると、トナーカートリッジ２２内の図示されないトナーを印刷プロセスカートリッジ１４（図３）内に供給することができる。また、回転方向においてトナー補給口４１ａ、４２ａの各位置の位相をずらすと、トナーカートリッジ２２内のトナーが外部に漏れないようにすることができる。なお、内側体４２を外側体４１に対して軸方向に移動自在に配設することもできる。
【００２３】
そして、前記内側体４２は外側体４１より短くされ、トナーカートリッジ２２内に、内側体４２の内周面とトナーとが接触する領域ＡＲ１と、外側体４１の内周面とトナーとが接触する領域ＡＲ２とが形成される。なお、前記外側体４１の外周面には、外側体４１を印刷プロセスカートリッジ１４にセットして、内側体４２を回転させようとする際に、外側体４１が内側体４２と共に回転することがないように、リブ４１ｍが長手方向に形成される。
【００２４】
また、前記領域ＡＲ１側の一端には、外側体４１の一端を覆うとともに、内側体４２を回転させるためのノブ４２ｅが、前記領域ＡＲ２側の他端には、区画体４３を支持するリブ４２ｂが径方向に形成される。
そして、前記区画体４３は、軸心に沿って延在させられ、かつ、一端 (図における左端) に突起４３ｅを備えたアーム４３ａ、該アーム４３ａに隣接させて一体に形成された有底のカップ状部分４３ｂ、及び該カップ状部分４３ｂの先端 (図１における右端) の縁部から径方向外方に延在させられるフランジ部４３ｃから成り、該フランジ部４３ｃは、前記外側体４１の内壁に沿って移動自在に配設され、ほぼ外側体４１の内径と等しい外形を有する。したがって、初期状態において、前記突起４３ｅと前記リブ４２ｂとが接触させられ、区画体４３は前記領域ＡＲ２に位置させられる。
【００２５】
また、前記トナーカートリッジ２２を前記印刷プロセスカートリッジ１４にセットすると、該印刷プロセスカートリッジ１４の側壁に形成され、回収されたトナーを吐出するための図示されない回収トナー吐出口と前記カップ状部分４３ｂの先端とが対向させられる。
さらに、前記区画体４３が外側体４１に対して相対的に回転することがないように、前記領域ＡＲ２における外側体４１の内周面にリブ４１ｂが突出させて形成され、該リブ４１ｂとフランジ部４３ｃの外周縁に形成された凹部４３ｋとが係止させられる。
【００２６】
そして、前記外側体４１の領域ＡＲ２側の端部は、環状の板材４１ｃによって閉鎖され、該板材４１ｃの中央に回収トナー受入口４６が形成される。また、前記板材４１ｃの内面に接触させ、かつ、前記フランジ部４３ｃと当接させてドーナツ状のシール部材４４が配設される。該シール部材４４は、発泡のウレタンフォーム等によって形成され、前記区画体４３が領域ＡＲ２内に置かれて、区画体４３の周りからトナーカートリッジ２２の外部にトナーが漏れないようにシールする。
【００２７】
そして、４５は前記板材４１ｃとフランジ部４３ｃとの間に配設されたコイルスプリングであり、該コイルスプリング４５は、前記突起４３ｅとリブ４２ｂとが当接させられた状態において圧縮され、前記突起４３ｅとリブ４２ｂとの当接が解除されると、図７に示されるように、区画体４３を領域ＡＲ１側に押しながら伸展させられる。
【００２８】
ところで、前記トナーカートリッジ２２が印刷プロセスカートリッジ１４にセットされていない状態においては、回収トナー受入口４６はシャッター４７によって塞（ふさ）がれ、トナーカートリッジ２２を印刷プロセスカートリッジ１４にセットすると、前記シャッター４７が開放され、回収トナー受入口４６に前記回収トナー吐出口が進入させられる。
【００２９】
また、前記リブ４２ｂの中央には鍵（かぎ）穴状の開口４２ｃが形成される。該開口４２ｃは、前記アーム４３ａの外径よりもわずかに大きい内径を有する円形部４２ｄ、及び該円形部４２ｄの円周方向における所定箇所に形成された切欠き部４２ｍから成る。
また、前記突起４３ｅは、前記アーム４３ａが円形部４２ｄを通過するときに、前記切欠き部４２ｍを通過することができる大きさにされる。
【００３０】
そして、前記トナーカートリッジ２２が印刷プロセスカートリッジ１４にセットされた時点においては、前記突起４３ｅの位置及び切欠き部４２ｍの位置は位相がずらされていて、区画体４３は領域ＡＲ２に置かれるが、前記トナーカートリッジ２２を印刷プロセスカートリッジ１４にセットし、トナーカートリッジ２２内のトナーを印刷プロセスカートリッジ１４内に供給するために内側体４２を回転させ、トナー補給口４１ａ、４２ａの各位置の位相を一致させると、突起４３ｅの位置及び切欠き部４２ｍの位置の位相も一致させられる。
【００３１】
その結果、コイルスプリング４５の付勢力によって、アーム４３ａ及び突起４３ｅは開口４２ｃを貫通させられ、領域ＡＲ１内に進入する。このとき、区画体４３が移動するのに伴って、前記カップ状部分４３ｂは、トナーカートリッジ２２内に残留しているトナーをトナー補給口４１ａ、４２ａを介して印刷プロセスカートリッジ１４内に落下させながら領域ＡＲ１側に移動させられ、カップ状部分４３ｂの底面（図１における左面）が前記リブ４２ｂに当接したときに停止させられる。
【００３２】
このようにして、前記区画体４３とシール部材４４との間に、回収トナー吐出口を介して回収されたトナーを収容する回収トナー収容室４８が形成される。
また、トナーカートリッジ２２を印刷プロセスカートリッジ１４から外す場合、アーム４３ａの外形より開口４２ｃの内径が大きくされるので、開口４２ｃ内において前記アーム４３ａを回転させることができる。したがって、内側体４２を回転させて容易に元の位置に戻すことができる。
【００３３】
このように、本実施の形態においては、トナーカートリッジ２２を印刷プロセスカートリッジ１４にセットし、トナーカートリッジ２２内のトナーを印刷プロセスカートリッジ１４内に供給するのに伴って、回収されたトナーを収容する回収トナー収容室４８が形成されるので、新しいトナーを収容するスペースが小さくなることはない。したがって、トナーカートリッジ２２を交換したときに補給することができるトナーの量を多くすることができるので、トナーカートリッジ２２のコストを低くすることができる。
【００３４】
また、トナーカートリッジ２２を小さくすることができるので、電子写真記録装置を小型化することができる。
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、トナー補給口４１ａ、４２ａの位置、及び切欠き部４２ｍの位置以外は、前記第１の実施の形態と同じ構造を有するので、図１〜７を援用して説明する。
【００３５】
図８は本発明の第２の実施の形態におけるトナーカートリッジの第１の状態図、図９は本発明の第２の実施の形態におけるトナーカートリッジの第２の状態図である。
この場合、トナーカートリッジ２２が印刷プロセスカートリッジ１４（図３）にセットされた時点において、図８に示されるように、トナー補給口４１ａ、４２ａの位置は位相が角度θ１ずれていて、かつ、突起４３ｅの位置及び切欠き部４２ｍの位置は位相が角度θ２ずれている。このとき、区画体４３（図１）は領域ＡＲ２に置かれている。
【００３６】
続いて、前記トナーカートリッジ２２を印刷プロセスカートリッジ１４にセットし、トナーカートリッジ２２内の図示されないトナーを印刷プロセスカートリッジ１４内に供給するために内側体４２を回転させ、図９に示されるように、トナー補給口４１ａ、４２ａの各位置の位相を一致させると、突起４３ｅの位置及び切欠き部４２ｍの位置の位相も一致させられる。
【００３７】
その結果、コイルスプリング４５の付勢力によって、アーム４３ａ及び突起４３ｅは開口４２ｃ（図６）を貫通させられ、領域ＡＲ１内に進入する。このとき、区画体４３が移動するのに伴って、カップ状部分４３ｂは、領域ＡＲ２内に残留しているトナーをトナー補給口４１ａ、４２ａを介して印刷プロセスカートリッジ１４内に落下させながら領域ＡＲ１側に移動させられ、カップ状部分４３ｂの底面が前記リブ４２ｂに当接したときに停止させられる。
【００３８】
このようにして、前記区画体４３とシール部材４４との間に、図示されない回収トナー吐出口を介して回収されたトナーを収容する回収トナー収容室４８（図７）が形成される。
ところで、本実施の形態においては、角度θ１は角度θ２よりわずかに大きく設定される。この場合、内側体４２が角度θ１だけ回転させられる直前に、突起４３ｅの位置及び切欠き部４２ｍの位置の位相が一致させられる。そして、突起４３ｅの位置及び切欠き部４２ｍの位置の位相が一致するまでに、内側体４２の回転に伴って、トナー補給口４１ａ、４２ａによって形成される開口の面積が次第に大きくなり、トナーの落下量も多くなる。そして、内側体４２の回転角度が角度θ１に近付くころには、トナーカートリッジ２２内の大半のトナーが印刷プロセスカートリッジ１４内に落下している。
【００３９】
したがって、区画体４３が領域ＡＲ２側に移動する時点においては、領域ＡＲ２内にトナーはほとんど残留していない。
このように、本実施の形態においては、内側体４２の回転の終了直前に区画体４３が移動させられるので、該区画体４３がトナーを圧縮することがなくなる。したがって、トナーを良好な状態で補給することができる。
【００４０】
ところで、トナーカートリッジ２２を量産する場合、トナーはトナー充填（てん）装置によって自動的にトナーカートリッジ２２に充填されるようになっているが、充填の際に、トナーと空気とを混合して流動性を持たせるようにしている。したがって、トナーの見かけ上の体積が大きくなり、十分な量のトナーをトナーカートリッジ２２に充填することができない。
【００４１】
そこで、十分な量のトナーをトナーカートリッジ２２に充填することができるようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。
図１０は本発明の第３の実施の形態におけるトナーの充填状態を示す図、図１１は本発明の第３の実施の形態におけるトナーカートリッジの組立状態を示す第１の図、図１２は本発明の第３の実施の形態におけるトナーカートリッジの組立状態を示す第２の図、図１３は本発明の第３の実施の形態におけるトナーカートリッジの組立状態を示す第３の図である。
【００４２】
図１０に示されるように、トナーカートリッジ本体５０ａにトナー４９を充填し、その間にトナーカートリッジ本体５０ａに振動を加えてトナー４９中の空気を抜くと、トナーカートリッジ２２（図２）の上方に、抜かれた空気に相当する容積の空きスペースが形成される。
そこで、該空きスペースを利用して回収されたトナー４９を収容するためのスペースを確保することができる。
【００４３】
続いて、図１１〜１３に示されるように、前記トナーカートリッジ本体５０ａの上方から蓋５１を下降させ、該蓋５１によって前記トナーカートリッジ本体５０ａの一端、すなわち、上端の周縁を密閉する。そして、前記蓋５１内には、回収されたトナーを収容するための回収トナー収容室５１ａが形成される。なお、第１の実施の形態と同様に、トナーカートリッジ５０を印刷プロセスカートリッジ１４にセットすると、シャッター５２が開放される。
【００４４】
次に、前記構成のトナーカートリッジ５０の組立方法について説明する。
まず、図１１に示される状態においては、トナーカートリッジ本体５０ａ内のトナー４９は、トナーカートリッジ本体５０ａの上端の近傍まで満たされていて、下方になるほどトナー４９の重量で押されて密度が高く、上方になるほど空気と混合した状態に置かれ、密度が低い。そして、図１２に示されるように、トナーカートリッジ本体５０ａを蓋５１によって密閉すると、トナー４９は、トナーカートリッジ本体５０ａ内において空きスペースに押し込まれ、そのとき、トナー４９内の空気が抜ける。次に、図１３に示されるように、蓋５１によってトナーカートリッジ本体５０ａの上端の周縁を密閉することによって組立てが終了する。組立てが終了すると、トナー４９を印刷プロセスカートリッジ１４内に供給する際に、トナー４９が凝集するのを防止することができ、かつ、凝集したトナー４９を分散させることができるように、トナーカートリッジ５０内には、ある程度の空きスペースを残してトナー４９が充満させられる。
【００４５】
なお、本実施の形態においては、前記回収トナー収容室５１ａの先端（図１１〜１３における下端）が平坦（たん）にされるが、先端をテーパ状にすることもできる。その場合、前記蓋５１を下降させるときにトナー４９から受ける反力を小さくすることができるので、組立性を向上させることができる。
このように、本実施の形態においては、トナー４９を充填する際にトナーカートリッジ本体５０ａ内に生じる空きスペースを利用して回収トナー収容室５１ａを形成するようになっているので、トナー４９の充填量を少なくすることなく回収トナー収容室５１ａを形成することができる。したがって、トナーカートリッジ５０の寸法を小さくすることができるので、電子写真記録装置を小型化することができる。なお、この場合、トナーカートリッジ本体５０ａに振動を加えることによって、空きスペースを一層大きくすることができる。
【００４６】
ところで、前記トナーカートリッジ５０内において攪拌部材を回転させ、トナーカートリッジ５０内のトナー４９を印刷プロセスカートリッジ１４内に落下させることができるようにした本発明の第４の実施の形態について説明する。
図１４は本発明の第４の実施の形態におけるトナーカートリッジの断面図、図１５は図１４のＡ−Ａ断面図である。
【００４７】
図において、５４は薄肉の中空パイプから成る外側体であり、該外側体５４の円周方向における所定箇所に複数のスリット状のトナー補給口５４ａが一列に形成される。また、５５は、前記外側体５４内において、外側体５４と摺動自在に、かつ、相対的に回転自在に配設され、薄肉の中空パイプから成る内側体であり、該内側体５５の円周方向における所定箇所に、前記トナー補給口５４ａに対応させて、複数のスリット状のトナー補給口５５ａが一列に形成される。したがって、前記外側体５４に対して内側体５５を相対的に回転させ、回転方向においてトナー補給口５４ａ、５５ａの各位置の位相を一致させると、トナーカートリッジ５３内のトナーを印刷プロセスカートリッジ１４（図３）内に供給することができる。また、回転方向においてトナー補給口５４ａ、５５ａの各位置の位相をずらすと、トナーカートリッジ５３内の図示されないトナーが外部に漏れないようにすることができる。
【００４８】
前記内側体５５の一端には、外側体５４の一端を覆うとともに、内側体５５を回転させるためのノブ５５ｂが配設され、他端には、前記外側体５４の他端を覆い、内側にギヤ５７を備えた側板５８が配設される。
そして、前記内側体５５内には、ほぼ矩（く）形の断面を有する攪拌部材５６が回転自在に配設され、該攪拌部材５６の内側には、回収されたトナーを収容するための回収トナー収容室５６ａが形成される。なお、前記攪拌部材５６は回転させられたときに、内側体５５内のトナーを十分に攪拌することができるように、矩形断面の両端が前記内側体５５の内周面に近接させられる。
【００４９】
また、前記ギヤ５７と前記攪拌部材５６とは、回転中心においてＤカット部等の手段を介して結合され、ギヤ５７を回転させることによって、攪拌部材５６を回転させることができるようになっている。そして、前記側板５８には、ギヤ５７の回転軸に相当する箇所に、前記攪拌部材５６のシャフト部５６ｃを回転自在に支持するための穴５８ａが形成される。
【００５０】
前記シャフト部５６ｃには、トナーカートリッジ５３を印刷プロセスカートリッジ１４から外した際に、回収トナー収容室５６ａ内のトナーが外部に漏れないようにシャッター５９が配設される。そして、前記トナーカートリッジ５３を印刷プロセスカートリッジ１４にセットすると、図示されない手段によって前記シャッター５９が開放され、回収されたトナーは、入口５６ｂを介して回収トナー収容室５６ａに戻される。
【００５１】
また、６０は前記内側体５５にトナーが充填された後に、内側体５５の一端の周縁を閉鎖するための蓋であり、該蓋６０には、前記攪拌部材５６のシャフト部５６ｄを回転自在に支持するための凹部が形成される。なお、攪拌部材５６側に凹部を形成し、蓋６０側に図示されない凸部を形成することもできる。
次に、前記印刷プロセスカートリッジ１４におけるトナーカートリッジ５３の取付部について説明する。
【００５２】
図１６は本発明の第４の実施の形態におけるトナーカートリッジの取付部の斜視図である。
図において、１０は印刷プロセスカートリッジ１４（図３）のサイドフレーム、４０は送込手段としてのシャフトであり、該シャフト４０は、トナー回収部７１に落下させられ、回収されたトナーをトナーカートリッジ５３（図１４）に送り込む。前記シャフト４０を包囲して筒状部９１が形成され、該筒状部９１にトナー吐出口９２が形成される。なお、９３はトナーカートリッジ５３をセットするための凹部であり、該凹部９３に形成された開口９４に、ギヤ５７と噛（し）合させられる駆動ギヤ７５が臨ませられる。
【００５３】
次に、前記構成のトナーカートリッジ５３の動作について説明する。
図１７は本発明の第４の実施の形態におけるトナーカートリッジの動作を示す第１の図、図１８は本発明の第４の実施の形態におけるトナーカートリッジの動作を示す第２の図である。
まず、トナーカートリッジ５３を印刷プロセスカートリッジ１４（図３）にセットすると、ギヤ５７と駆動ギヤ７５（図１６）とが噛合させられる。
【００５４】
そして、内側体５５と一体に配設されたノブ５５ｂを所定角度だけ回転させ、トナー補給口５４ａ、５５ａの各位置の位相を一致させると、トナーカートリッジ５３内の図示されないトナーが印刷プロセスカートリッジ１４内に供給される。
続いて、電子写真記録装置が印刷動作に入ると、前記駆動ギヤ７５に伝達された回転は、前記ギヤ５７を介して攪拌部材５６に伝達される。このとき、ギヤ５７の回転に伴って外側体５４が回転しようするが、該外側体５４の外表面に形成された図示されないリブと凹部９３の縁部とが係止させられ、回転が規制される。
【００５５】
また、前記ギヤ５７の回転に伴って攪拌部材５６が回転させられ、トナーカートリッジ５３内に残留したトナーを印刷プロセスカートリッジ１４内に供給する。
一方、回収されたトナーは、入口５６ｂを介して回収トナー収容室５６ａに供給される。そして、回収トナー収容室５６ａ内のトナーは、攪拌部材５６の回転に伴って水平状態になろうとして、図１７及び図１８に示されるように、順に奥に送り込まれる。
【００５６】
このように、本実施の形態においては、攪拌部材５６内に回収トナー収容室５６ａが形成されるので、該回収トナー収容室５６ａを確保するために、トナーカートリッジ５３の長手方向の寸法を大きくする必要がない。したがって、電子写真記録装置を小型化することができる。
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第４の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【００５７】
図１９は本発明の第５の実施の形態におけるトナーカートリッジの断面図である。
図において、７７はトナーカートリッジ、７８は攪拌部材であり、該攪拌部材７８内に回収トナー収容室７８ｃが形成され、該回収トナー収容室７８ｃのギヤ５７側の端部の近傍には、入口７８ｄを基点とする斜面７８ａが形成される。また、該斜面７８ａが形成されたことによって、攪拌部材７８の攪拌作用が損なわれないように、攪拌部材７８のギヤ５７側の端部の近傍には、リブ７８ｂが突出させて形成される。
【００５８】
次に、前記構成のトナーカートリッジ７７の動作について説明する。
この場合、回収された図示されないトナーは、入口７８ｄを介して回収トナー収容室７８ｃに戻る際に斜面７８ａに沿って移動させられる。したがって、トナーは、入口７８ｄの近傍において停滞することなく、スムーズに奥に送り込まれる。
【００５９】
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。なお、第４の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
図２０は本発明の第６の実施の形態におけるトナーカートリッジの断面図である。
【００６０】
図において、６０は内側体５５にトナーが充填された後に、内側体５５の一端の周縁を閉鎖するための蓋、７９はトナーカートリッジ、８０は攪拌部材であり、該攪拌部材８０内に回収トナー収容室８０ａが形成される。そして、該回収トナー収容室８０ａは、前記攪拌部材８０における蓋６０側の端部の近傍には形成されない。そこで、回収トナー収容室８０ａが形成されないことによって攪拌部材８０の攪拌作用が損なわれないように、攪拌部材８０の蓋６０側の端部の近傍には、リブ８０ｂが突出させて形成される。
【００６１】
したがって、内側体５５にトナーを充填する際に攪拌部材８０が邪魔にならず、充填性を向上させることができる。
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。なお、第４の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
【００６２】
図２１は本発明の第７の実施の形態におけるトナーカートリッジの断面図である。
図において、８１はトナーカートリッジ、８２は攪拌部材であり、該攪拌部材８２内に回収トナー収容室８２ｃが形成される。
この場合、前記攪拌部材８２は、回転軸を中心として線対称には形成されず、回転軸と内側体５５の内周面の近傍との間に延びる。したがって、回収トナー収容室８２ｃの容積を小さくすることができ、内側体５５へのトナーの充填量をその分多くすることができる。なお、回収されるトナーの量が少ない場合、この種のトナーカートリッジ８１が利用される。
【００６３】
次に、本発明の第８の実施の形態について説明する。なお、第５の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。
図２２は本発明の第８の実施の形態におけるトナーカートリッジの断面図である。
【００６４】
図において、８３はトナーカートリッジ、８４は攪拌部材であり、該攪拌部材８４内に回収トナー収容室８４ｃが形成される。そして、該回収トナー収容室８４ｃにおけるギヤ５７側の端部の近傍には、入口８４ｄを基点とする斜面８４ａが形成される。
この場合、前記攪拌部材８４は、回転軸を中心として線対称には形成されず、回転軸と内側体５５の内周面の近傍との間に延びる。したがって、回収トナー収容室８４ｃの容積を小さくすることができ、内側体５５への図示されないトナーの充填量をその分多くすることができる。なお、回収されるトナーの量が少ない場合、この種のトナーカートリッジ８３が利用される。
【００６５】
また、回収されたトナーは、入口８４ｄを介して回収トナー収容室８４ｃに戻る際に斜面８４ａに沿って移動させられる。したがって、トナーは、入口８４ｄの近傍において停滞することなく、スムーズに奥に送り込まれる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、トナーカートリッジにおいては、所定箇所に第１のトナー補給口が形成された外側体と、該外側体内において、外側体と摺動自在に、かつ、相対的に円周方向に移動自在に配設され、前記第１のトナー補給口に対応させて第２のトナー補給口が形成された内側体と、前記外側体内に配設され、回収されたトナーを収容する回収トナー収容室を形成する区画体とを有する。
そして、該区画体は、前記回収トナー収容室を拡張する方向に付勢され、前記第１、第２のトナー補給口の位相がずれている場合、区画体が回収トナー収容室を拡張する方向に移動するのが規制され、前記内側体の移動に伴って、前記第１、第２のトナー補給口の位相が一致させられた場合、前記区画体の移動の規制が解除され、回収トナー収容室が拡張される。
【００６７】
この場合、内側体を移動させると、外側体の第１のトナー補給口及び内側体の第２のトナー補給口の位相が一致し、トナーが補給される。
そして、前記内側体の移動に伴って、区画体の移動の規制が解除され、区画体が移動させられ、回収されたトナーを収容する回収トナー収容室が形成される。
したがって、新しいトナーを収容するスペースを大きくすることができ、トナーカートリッジを交換したときに補給することができるトナーの量を多くすることができるので、トナーカートリッジのコストを低くすることができる。
【００６８】
また、トナーカートリッジを小さくすることができるので、電子写真記録装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるトナーカートリッジの断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における電子写真記録装置の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における印刷プロセスカートリッジの側面図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における印刷プロセスカートリッジの斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるトナーカートリッジの斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるトナーカートリッジの要部斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるトナーカートリッジが印刷プロセスカートリッジにセットされた状態を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるトナーカートリッジの第１の状態図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態におけるトナーカートリッジの第２の状態図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態におけるトナーの充填状態を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態におけるトナーカートリッジの組立状態を示す第１の図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態におけるトナーカートリッジの組立状態を示す第２の図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態におけるトナーカートリッジの組立状態を示す第３の図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態におけるトナーカートリッジの断面図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ断面図である。
【図１６】本発明の第４の実施の形態におけるトナーカートリッジの取付部の斜視図である。
【図１７】本発明の第４の実施の形態におけるトナーカートリッジの動作を示す第１の図である。
【図１８】本発明の第４の実施の形態におけるトナーカートリッジの動作を示す第２の図である。
【図１９】本発明の第５の実施の形態におけるトナーカートリッジの断面図である。
【図２０】本発明の第６の実施の形態におけるトナーカートリッジの断面図である。
【図２１】本発明の第７の実施の形態におけるトナーカートリッジの断面図である。
【図２２】本発明の第８の実施の形態におけるトナーカートリッジの断面図である。
【符号の説明】
１４印刷プロセスカートリッジ
１９感光体ドラム
２２、５０、５３、７７、７９、８１、８３トナーカートリッジ
３５溝
３６トナー搬送ベルト
３８回収シャフト
４１、５４外側体
４１ａ、４２ａ、５４ａ、５５ａトナー補給口
４２、５５内側体
４３区画体
４８、５１ａ、５６ａ、７８ｃ、８０ａ、８２ｃ、８４ｃ回収トナー収容室
４９トナー
５０ａトナーカートリッジ本体
５１、６０蓋
５６、７８、８０、８２、８４攪拌部材
６６クリーニング部
６６ａトナー収容部
７１トナー回収部

Claims

（ａ）所定箇所に第１のトナー補給口が形成された外側体と、
（ｂ）該外側体内において、外側体と摺動自在に、かつ、相対的に円周方向に移動自在に配設され、前記第１のトナー補給口に対応させて第２のトナー補給口が形成された内側体と、
（ｃ）前記外側体内に配設され、回収されたトナーを収容する回収トナー収容室を形成する区画体とを有するとともに、
（ｄ）該区画体は、前記回収トナー収容室を拡張する方向に付勢され、前記第１、第２のトナー補給口の位相がずれている場合、区画体が回収トナー収容室を拡張する方向に移動するのが規制され、前記内側体の移動に伴って、前記第１、第２のトナー補給口の位相が一致させられた場合、前記区画体の移動の規制が解除され、回収トナー収容室が拡張されることを特徴とするトナーカートリッジ。
（ａ）前記内側体の一端には、内側体を回転させるためのノブが形成され、
（ｂ）前記内側体の他端において前記区画体の移動が規制される請求項１に記載のトナーカートリッジ。
（ａ）前記区画体は突起部を備えるとともに、
（ｂ）前記第１、第２のトナー補給口の位相がずれている場合は、前記内側体に突起部が当接させられ、前記区画体の移動が規制される請求項１に記載のトナーカートリッジ。
前記区画体は前記第１、第２のトナー補給口の位相が一致させられる直前に移動させられる請求項１に記載のトナーカートリッジ。
前記区画体はトナー補給方向とは異なる方向に移動可能に配設される請求項１に記載のトナーカートリッジ。
請求項１〜５のいずれか１項に記載のトナーカートリッジが配設された印刷プロセスカートリッジ。
請求項１〜５のいずれか１項に記載のトナーカートリッジが配設された電子写真記録装置。