JP4568057B2 - トナーコンテナ - Google Patents

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Description

本発明は、それぞれ静電式の、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機などの画像形成装置における現像装置にトナーを補給するために使用されるトナーコンテナに関する。
上記画像形成装置においては、周知のように、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像にトナーを施してトナー像に現像する現像装置が配設されている。この現像装置においては、現像の遂行に応じて現像容器内に収容されたトナーが消費されるので、適宜にトナーを補給することが必要である。そして、このようなトナーの補給は、現像容器にトナーコンテナを装着して、トナーコンテナ内のトナーを現像容器内に排出することにより遂行される。
上記トナーコンテナにおいて、トナーの補給開口が1個設けられ、トナーコンテナの、現像容器に対する着脱動作に連動して補給開口の下側をスライド移動させられる1個の補給開口シャッタのみにより開閉させられるよう構成された場合には、該着脱時における補給開口シャッタの開閉移動に際し、トナーが補給開口の周囲に飛散して周囲を汚染するおそれがある。また、トナーコンテナが現像容器に装着されない状態においては、補給開口は上記補給開口シャッタにより閉じられているが、ユーザの誤操作により補給開口シャッタが開方向にスライド移動させられると、補給開口が開いてトナーコンテナ内のトナーが排出され、周囲を汚染するおそれがある。
このような技術的課題を解決するため、トナーの補給開口の下側で補給開口を開閉する補給開口シャッタと、トナーの補給開口の上側で補給開口を開閉する回動シャッタ部材とを備えたトナーコンテナは、既に開発されている(特許文献1参照)。このトナーコンテナにおいては、補給開口が2重のシャッタ機構により開閉されるので、該着脱時における補給開口シャッタの開閉移動に際し、トナーが補給開口の周囲に飛散して周囲を汚染する不具合は解消される。
また、このトナーコンテナには、トナーコンテナが現像容器に装着されないときには、回動シャッタ部材を閉位置にロックし、トナーコンテナが現像容器に装着されると、回動シャッタ部材の、閉位置から開位置への回動を許容するような合成樹脂製のロック弾性部材が配設されている。このような構成により、トナーコンテナが現像容器に装着されない状態において、ユーザの誤操作により回動シャッタ部材が開くことが防止されるので、トナーコンテナ内のトナーが排出され、周囲を汚染する不具合は防止される。しかしながら、上記ロック弾性部材は、トナーコンテナが現像容器に装着されている間は、常に弾性変形させられているので、長期間の装着により永久変形を生じて、トナーコンテナを現像容器から離脱させるときに元のロック位置にその弾性力により復帰することができず、ロック機能が喪失するおそれがある。上記ロック弾性部材を金属製のばね部材から構成することによって、この問題の解消は可能であるが、全部品を合成樹脂により構成できなくなるのでリサイクルが煩雑となる。
特開2003−280344
本発明の目的は、現像容器に長期間装着された後に現像容器から離脱されても、回動シャッタ部材を閉位置に確実にロックすることを可能にし、その結果、誤操作により回動シャッタ部材が開いてトナーが排出され、周囲を汚染する不具合が防止されると共に、全部品を合成樹脂から構成してリサイクルを容易にする、新規なトナーコンテナを提供することである。
本発明の一局面によれば、下面に開口するトナーの補給開口と、トナーの排出開口と外周面から半径方向外方に延び出す回動作動被案内ピンと被ロックピンとを備えかつ補給開口の上側で補給開口を開閉する回動シャッタ部材と、被ロックピンの回動移動を解除自在に阻止するロックレバーとを備え、回動作動案内溝及び回転作動案内溝の近傍から装着方向と反対の方向に延び出すロック解除突起が配設された現像容器又は画像形成装置本体に係合して該装着方向に移動させられると、ロックレバーがロック解除突起に当接させられてロック位置からロック解除位置まで相対的に回動させられた後に、回動作動被案内ピンが回動作動案内溝に案内されて回動シャッタ部材が閉位置から開位置まで回動させられるトナーコンテナにおいて、
回動シャッタ部材の外周面には、半径方向外方に延び出しかつ軸方向に螺旋状に延在するロック解除リブが配設され、現像容器又は画像形成装置本体に装着された状態から離脱方向に移動させられると、ロック解除リブは、回動シャッタ部材の開位置から閉位置への回動によりロックレバーの側面を押圧してロックレバーをロック解除位置からロック位置に向けて回動させ、
全ての構成部材は合成樹脂により形成される、
ことを特徴とするトナーコンテナ、が提供される。
本発明の他の局面によれば、下面に開口するトナーの補給開口と、トナーの排出開口及び外周面から半径方向外方に延び出す回動作動被案内ピンを備えかつ補給開口の上側で補給開口を閉じる閉位置と排出開口が補給開口に整合して補給開口を開く開位置との間を回動可能な回動シャッタ部材と、回動シャッタ部材を解除自在にロックするロック手段とを備え、現像容器又は画像形成装置本体に係合されて装着方向に移動させられ現像容器又は画像形成装置本体に離脱自在に装着されるトナーコンテナであって、ロック手段は、回動シャッタ部材の外周面から半径方向外方に延び出す被ロックピンと、被ロックピンの回動移動を解除自在に阻止するロックレバーとを備え、ロックレバーは、被ロックピンの回動軌跡上に存在して被ロックピンの回動移動を実質的に阻止することにより回動シャッタ部材を閉位置にロックするロック位置と、該回動軌跡上から退避して該回動移動を許容するロック解除位置との間を回動可能でありかつ回動シャッタ部材を横切って延在し、該長手方向に螺旋状に延在する回動作動案内溝及び回転作動案内溝の近傍から該装着方向と反対の方向に延び出すロック解除突起が配設された現像容器又は画像形成装置本体に係合して該装着方向に移動させられると、ロックレバーがロック解除突起に当接させられてロック位置からロック解除位置まで相対的に回動させられた後に、回動作動被案内ピンが回動作動案内溝に案内されて回動シャッタ部材が閉位置から開位置まで回動させられるトナーコンテナにおいて、
回動シャッタ部材の外周面には、半径方向外方に延び出しかつ軸方向に螺旋状に延在するロック解除リブが配設され、現像容器又は画像形成装置本体に装着された状態から離脱方向に移動させられると、ロック解除リブは、回動シャッタ部材の開位置から閉位置への回動によりロックレバーの側面を押圧してロックレバーをロック解除位置からロック位置に向けて回動させ、
全ての構成部材は合成樹脂により形成される、
ことを特徴とするトナーコンテナ、が提供される。
ロックレバーは、ロック位置に位置付けられた状態において、
回動シャッタ部材の直径方向であって被ロックピンの軸方向の厚さ及び回動シャッタ部材の軸線方向の幅を有する板状本体部を備え、板状本体部には、該装着方向に面した一側面から他側面に向かって回動シャッタ部材の軸線方向に延びる切欠きが形成され、切欠きは、板状本体部の一側面において板状本体部の長手方向に相互に間隔をおいて対向する一対の突出部と、一対の突出部の内側から、一対の突出部の間隔よりも広い一定の間隔をもって他側面に向って延びる凹部とを備え、一対の突出部の先端は、被ロックピンの軸方向に見て鋭角をなすと共に、先端間の間隔は被ロックピンの直径よりも若干小さく形成され、被ロックピンの先端部は切欠き内に離脱自在に嵌合されて被ロックピンの回動移動が実質的に阻止される、ことが好ましい。
以下、本発明に従って構成されたトナーコンテナの好適な実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図9には、画像形成装置であるカラープリンタ2が部分的に示されている。プリンタ2は、画像形成装置本体であるプリンタ本体4を備えている。ほぼ直方体形状をなすプリンタ本体4内のほぼ中央には感光体ドラム(不図示)が配設され、感光体ドラムの周囲には、イエロートナー用現像装置10、マゼンタトナー用現像装置12、シアントナー用現像装置14及びブラックトナー用現像装置(不図示)などが、他の図示しない作像エレメントと共に配設されている。
イエロートナー用現像装置10は、現像容器10Aと、イエロートナーが収容されたトナーコンテナ10Bとを備えている。トナーコンテナ10Bは、現像容器10Aの上部に係合してプリンタ本体4に対し、手前から現像容器10Aに対して引き出し自在に挿入可能である。マゼンタトナー用現像装置12は、現像容器12Aと、マゼンタトナーが収容されたトナーコンテナ12Bとを備えている。トナーコンテナ12Bは、現像容器12Aの上部に係合してプリンタ本体4に対し、手前から現像容器12Aに対して引き出し自在に挿入可能である。シアントナー用現像装置14は、現像容器14Aと、シアントナーが収容されたトナーコンテナ14Bとを備えている。トナーコンテナ14Bは、現像容器14Aの上部に係合してプリンタ本体4に対し、手前から現像容器14Aに対して引き出し自在に挿入可能である。
ブラックトナーが収容されたトナーコンテナ4Bは、プリンタ本体4に配設された収容空間4Aに対し、手前から引き出し自在に挿入可能である。シアントナー用現像装置14の下方に配設されたブラックトナー用現像装置(不図示)は現像容器(不図示)を含み、この現像容器には、上面に開口する図示しないトナーの受入開口が形成されている。他方、プリンタ本体4には、上記収容空間4Aの下面(底面)に開口する図示しないトナーの受入開口が形成されている。これら二つの受入開口は図示しないトナー補給パイプを介して連通させられている。このトナー補給パイプ内には図示しないスクリューフィーダが配設されている。またトナーコンテナ4Bには、トナーコンテナ4Bの下面に開口するトナーの補給開口が形成されている。トナーコンテナ4Bがプリンタ本体4の収容空間4Aに装着されると、トナーコンテナ4Bの補給開口と、収容空間4Aに配設された受入開口とが連通される。トナーコンテナ4Bに収容されたブラックトナーは、スクリューフィーダによりトナー補給パイプを介してブラックトナー用現像装置へ補給される。
なお、上記トナーコンテナ10B、12B、14B及び4Bから、対応する現像装置10A、12A、14A及び不図示の現像装置へのトナーの補給は、それぞれ、現像装置10A、12A、14A及び不図示の現像装置に備えられた図示しないトナー濃度センサの検出信号に基づいて行なわれる。
カラープリンタ2のカラープリント動作そのものは、周知の形態のとおりに行われることでよく、またそれ自体は本発明の特徴をなすものではないので、説明は省略する。
次に本発明に従って構成されたトナーコンテナの実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。後の説明から容易に理解されるように、本発明によるトナーコンテナ200は、上記現像装置10A、12A、14A及び不図示の現像装置に使用されるトナーコンテナ10B、12B、14B及び4Bにそれぞれ適用される。
先ず、図1を参照して、トナーコンテナ200が離脱自在に装着される現像容器100Aを含む現像装置100について説明する。キャリア及びトナーからなる二成分現像剤を使用して現像を行なう現像装置100は、現像容器100Aと、現像容器100Aに配設された円筒状のスリーブ部材、スリーブ部材内に配設された静止永久磁石、現像剤を攪拌搬送するための攪拌搬送部材(いずれも図示せず)などを備えている。現像装置100それ自体の基本的な構成は周知の構成を利用することでよく、また本発明の特徴をなすものではないので、更なる詳細な説明は省略する。
なお、現像容器100Aの基本的構成は、特開2003−280344号公報に開示された構成を利用することでよいので、以下、特に本発明に係るトナーコンテナ200の特徴ある箇所が関係する構成については詳細に説明するが、その他の構成については、概要の説明に止めるか、又は説明を省略し、詳細は上記公報の記載に委ねることとする。
適宜の合成樹脂から形成されている縦長の現像容器100Aは、内部空間を実質的に上方から閉塞する天壁102と、現像容器100Aの幅方向、すなわち天壁102の幅方向に間隔をおいて相互に長手方向に平行に延在するよう天壁102の上面から直立した側壁104及び105と、現像容器100Aの長手方向、すなわち天壁102の長手方向の一方(図1において左斜め上方)における一端において天壁102の上面から直立しかつ側壁104及び105の該長手方向における一端に接続された端壁106とを備えている。したがって、天壁102の上面は、幅方向両側及び該長手方向の一端が、側壁104及び105と端壁106とにより囲まれ、上方及び該長手方向の他端が開放されている。現像容器100Aの上面を規定する天壁102は、平面から見て縦長のほぼ矩形状をなし、またその上面は、一部領域を除いて平坦面をなす。側壁104及び105の、天壁102の上面から上端104a及び105aまでの高さは、相互に実質的に同じであり、かつ該長手方向の一端から他端にわたって実質的に一定である。
天壁102の長手方向の中央領域であって、幅方向の中央と幅方向の一方側の側壁104との間には、天壁102の上面から一定の高さまで延び出す突出部107が配設されている。この突出部107には、突出部107の平坦な上面及び下面に開口するトナーの受入開口108が形成されている。
現像容器100Aの天壁102の突出部107には、受入開口108を閉じる閉位置(図1参照)と、受入開口108を開く開位置(不図示)との間を、現像容器100Aの長手方向にスライド移動可能な受入開口シャッタ110が備えられている。受入開口シャッタ110の幅方向両側部における該長手方向の一方側の一端部と、突出部107における該長手方向の他方側の一端部との間には、一対の引張コイルばね114が配設されている。受入開口シャッタ110は、引張コイルばね114の各々により閉位置に位置付けられている。
天壁102の上面における長手方向の一端近傍の領域であって、受入開口シャッタ110の、該長手方向の延長上の領域には、ブロック部120が天壁102の上面から上方に延び出すよう一体に形成されている。このブロック部120には、回動作動案内溝122が形成されている。この回動作動案内溝122は、後の説明から容易に理解されるように、トナーコンテナ200の着脱動作時に後述する回動作動被案内ピン244が係合させられて、トナーコンテナ200に配設された後述する回動シャッタ部材240をほぼ90°回転させるよう案内するためのものであって、回動作動被案内ピン244の、該長手方向の移動軌跡に対応して該長手方向に螺旋状に延在する。更に具体的に説明すると、回動作動案内溝122は、横断面がほぼチャンネル形状をなしており、その開放端は、回動作動案内溝122の、該長手方向の他方側(図1において右斜め下方側)の一端部においては、現像容器100Aの幅方向の一方(図1において左斜め下方)にほぼ水平に指向され、回動作動案内溝122の、該長手方向の一方側(図1において左斜め上方側)の他端部においては、現像容器100Aの上方に指向されると共に、ブロック部120の、該長手方向の他方側の該一端部から該長手方向の一方側の該他端部に向かって下方に螺旋状に延在している。
ブロック部120にはまた、ロック解除突起124が配設されている。トナーコンテナ200に配設された後述する回動シャッタ部材240のロックを解除するロック解除突起124は、回動作動案内溝122の近傍位置から、具体的には回動作動案内溝122の該一端部における上方位置から、トナーコンテナ200の装着方向と反対の方向、すなわち離脱方向である、現像容器100Aの長手方向の他方に向かって直線状にかつ天壁102の上面に平行に延び出している。ロック解除突起124は、横断面がL形状をなしている。ロック解除突起124は、トナーコンテナ200に配設された、後述するロックレバー250の先端領域における他側面の、該装着方向とは反対側への移動軌跡上に配置されている。
現像容器100Aの天壁102の上面には、板ばね部材130が装着されている。弾性を有する適宜の合成樹脂から形成されている板ばね部材130は、受入開口108が配設された領域である上記突出部107と、現像容器100Aの長手方向の他端との間の領域において、天壁102の上面に沿って該長手方向に延在するよう配設されている。図示はされていないが、上記現像容器100Aには、適宜の合成樹脂からなるカバー部材が上面を覆うよう離脱自在に装着される。カバー部材の下方には、トナーコンテナ200の収容空間が形成される。
次に、上記現像容器100Aに係合して現像容器100Aの長手方向の一方である装着方向に移動させることにより現像容器100Aに離脱自在に装着可能なトナーコンテナ200について説明する。なお、トナーコンテナ200の基本的構成は、特開2003−280344号公報に開示された構成を利用することでよいので、以下、本発明に係る特徴ある構成については詳細に説明するが、その他の構成については、概要の説明に止めるか、又は説明を省略し、詳細は上記公報の記載に委ねることとする。
本発明によるトナーコンテナ200は、全て、適宜の合成樹脂製部材から構成されており、金属は使用されていない。なお、現像容器100Aの長手方向の他方はトナーコンテナ200の離脱方向(すなわち引き出し方向)である。図2〜図4を参照して、トナーコンテナ200は、本体210とふた部材220とを備えている。適宜の合成樹脂から形成されている縦長の本体210は、底壁211と、底壁211の幅方向両側に配設された一対の側壁212と、底壁211の長手方向両端に配設された一対の端壁213とを備えている。側壁212の各々の上端には、側外方に延び出すフランジ部214が形成されている。
適宜の合成樹脂から形成されている縦長の蓋部材220の周縁には、フランジ部222が形成され、ふた部材220は、そのフランジ部222が、本体210の側壁212のフランジ部214の上面及び端壁213の各々のフランジ部の上面に環状のシール部材224を介して重合されることにより、本体210の上端開口を覆うよう装着されている。なお、トナーコンテナ200の長手方向の一方又は一端とは、図2において紙面に垂直な表方向又は表側端、図4において下方又は下端、をそれぞれ示し、また長手方向の他方又は他端とは、図2において紙面に垂直な裏方向又は裏側端、図4において上方又は不図示の上端、をそれぞれ示す。トナーコンテナ200の長手方向の一方は該装着方向と一致し、また長手方向の他方は該離脱方向と一致する。
底壁211の長手方向の中央領域の、中央よりも若干該長手方向の一方寄りの位置であって、トナーコンテナ200の幅方向の中央と幅方向の一方側(図4において左側)の側壁212との間の位置には、底壁211の下面及び上面(内面)に開口するトナーの補給開口215が形成されている。更に具体的に説明すると、底壁211の、該幅方向の中央と幅方向の該一方側の側壁212との間であって該長手方向のほぼ中央領域には、一定の幅で底壁211の下面から垂下してトナーコンテナ200の長手方向に平行に直線状に延在する一対の側面216bと、側面216bの下端間に形成された下面216aとからなる矩形状の突出領域216が形成されている。該長手方向に縦長である矩形の平面形状をなしている補給開口215は、下面216a及び上面(内面)に開口している。突出領域216は、少なくも、後述する補給開口シャッタ217が該長手方向にスライド移動する範囲にわたって配設されている。側面216bの各々には、側面216bの各々に沿って該長手方向に延在するガイド溝が形成されている。
底壁211の突出領域216において、補給開口215が形成されている領域の上面、したがってトナーコンテナ200の内面は、横断面がほぼ円弧形状をなすよう形成されている。この円弧形状の軸心は、後述する回動シャッタ部材240の軸心と実質的に共通であり、該円弧の半径は、回動シャッタ部材240の大径円筒部240Aにおける外周面の半径よりもわずかに大きく形成されている。底壁211の突出領域216の、上記円弧形状をなす内面は、回動シャッタ部材240の大径円筒部240Aが存在する範囲にわたって形成されている。なお図2において、番号202は、トナーコンテナ200内に収容されたトナーを攪拌するためにトナーコンテナ200内に回転自在に配設された攪拌部材、番号204は他の攪拌部材の回転軸をそれぞれ示している。
底壁211の突出領域216の下側、すなわち補給開口215の下側には、補給開口シャッタ217が、補給開口215を閉じる閉位置(図2参照)と、補給開口215を開く開位置(図8参照)との間を該長手方向にスライド移動可能に配設されている。適宜の合成樹脂から形成されている補給開口シャッタ217は、平面から見て該長手方向に縦長の矩形状をなし、その幅方向両側には上方に延び出すフランジ部217aが形成されている。フランジ部217aの各々の内側には被案内突起部が形成され、補給開口シャッタ217は、フランジ部217aの被案内突起部が、底壁211の突出領域216の、対応する側面216bの各々のガイド溝に嵌合されることにより、該突出領域216に沿って該長手方向にスライド移動自在に装着されている。
トナーコンテナ200には、全体を図示しない相対回動ユニットが配設されている。この相対回動ユニットは、トナーコンテナ200内に収容されたトナーを補給開口215に搬送するためのスクリュー部材230と、スクリュー部材230の外周面に沿って相対回動自在にスクリュー部材230の半径方向外側に配設された、実質的に円筒形状をなす回動シャッタ部材240とからなる。適宜の合成樹脂から形成されているスクリュー部材230は、スクリュー232が一体に形成された軸233と、適宜の合成樹脂から形成されている他の軸234とからなり、該長手方向の他方側に配置された軸233における該長手方向の一方側の一端部と、該長手方向の一方側に配置された他の軸234における該長手方向の他方側の他端部とは、相互に、相対回転できないよう軸方向に離脱自在に連結されている。適宜の合成樹脂から形成されている回動シャッタ部材240は、該長手方向の他方側に配置された大径円筒部240Aと、該長手方向の一方側に配置された小径円筒部240Bとからなり、大径円筒部240Aにおける該長手方向の一方側の一端部と、小径円筒部240Bにおける該長手方向の他方側の他端部とは、相互に、相対回動できないよう軸方向に離脱自在に連結されている。回動シャッタ部材240における該装着方向の一端近傍の領域、具体的には、小径円筒部240Bにおける該装着方向の一端近傍の領域は、トナーコンテナ200における該装着方向の一端近傍の領域に、全体がトナーコンテナ200の底壁211の外部に露呈された状態で配置される。
大径円筒部240Aには、トナーの排出開口242と、図示しない一対の、トナーの供給開口とが形成されている。供給開口は、排出開口242を軸方向に挟んで相互に周方向の同じ角度位置に形成され、排出開口242は、供給開口の各々に対し周方向に所定の角度、実施形態においては周方向に90°ずれた角度位置に形成されている。後の説明から容易に理解されるように、回動シャッタ部材240は、補給開口215の上側で、大径円筒部240Aが補給開口215を閉じる閉位置(図2参照)と、排出開口242が補給開口215に整合して補給開口215を開く開位置(図8参照)との間を回動可能である。大径円筒部240Aの外周面は、底壁211の突出領域216の、円弧形状をなす内面に隙間をおいて相対回動可能に位置付けられる。
回動シャッタ部材240の小径円筒部240Bには、回動作動被案内ピン244が配設されている。回動作動被案内ピン244は、小径円筒部240Bの該一端近傍の領域における外周面から半径方向外方に延び出している。回動作動被案内ピン244は、大径円筒部240Aに形成された排出開口242と同じ周方向角度位置に形成されている。
トナーコンテナ200における該一端近傍の領域には、回動シャッタ部材240を閉位置に解除自在にロックするロック手段が配設されている。このロック手段は、回動シャッタ部材240の小径円筒部240Bの外周面であって、回動作動被案内ピン244に対し該装着方向と反対側の近傍における該外周面から半径方向外方に延び出す被ロックピン245と、トナーコンテナ200の上下方向に延在する軸250Aまわりに回転可能にトナーコンテナ200に配設されたロックレバー250とを備えている。
被ロックピン245は、回動作動被案内ピン244に対して所定の角度、実施形態においては90°だけ周方向の角度位置が相違するよう配置されている。被ロックピン245は、回動作動被案内ピン244とほぼ同径であるが回動作動被案内ピン244よりも短い。小径円筒部240Bの外周面であって、被ロックピン245に対し180°反対側の位置には、該外周面から半径方向外方に延び出す他のピン246が形成されている。他のピン246は、被ロックピン245と実質的に同じ形状及び大きさを有し、相互に共通の軸線上に配置されている。
合成樹脂製のロックレバー250は、被ロックピン245の回動移動を解除自在に阻止する板状本体部252を備えている。板状本体部252は、被ロックピン245の回動軌跡上に存在して被ロックピン245の回動移動を実質的に阻止することにより回動シャッタ部材240を閉位置にロックするロック位置(図4参照)と、被ロックピン245の回転軌跡上から退避して被ロックピン245の回転移動を許容するロック解除位置(図6及び図7参照)との間を回動可能である。
更に具体的に説明すると、トナーコンテナ200の底壁211における該一端近傍の領域には、回動シャッタ部材240の小径円筒部240Bにおける外周面の上方に間隔をおいて回動シャッタ部材240の軸線に平行に延在する平坦な下面211aが形成されている。下面211aにおいて、一方の側壁212の、該装着方向における先端の近傍位置には、上記軸250Aが下面211aから垂下している。ロックレバー250の板状本体部252の一端部である円筒状の基端部253は、軸250Aに回動可能に支持されている。
以下、ロックレバー250を、外力が作用しないホームポジション(ロック位置)に位置付けられた状態(図4参照)で説明する(回動シャッタ部材240は、閉位置(図2)に位置付けられた状態にある)。ロックレバー250は、軸250Aから下面211aに沿って回動シャッタ部材240の直上方を回動シャッタ部材240の小径円筒部240Bをほぼ直角に横切って延びる上記板状本体部252を備えている。板状本体部252は、回動シャッタ部材240における小径円筒部240Bの直径方向であって被ロックピン245の軸方向(軸250Aの軸方向)の厚さ(図4(c)において紙面の表裏方向の厚さ)と、小径円筒部240Bの軸線方向の幅(図4(c)において上下方向の幅)とを有している。なお、回動シャッタ部材240が閉位置に位置付けられた状態において、被ロックピン245は、軸250Aと実質的に平行に位置付けられる(図3において、2点鎖線で示される被ロックピン245の位置参照)。
この板状本体部252には、該装着方向に面した一側面(図4(c)において上側面)から他側面(図4(c)において下側面)に向かって小径円筒部240Bの軸線方向に延びる切欠き254が形成されている。切欠き254は、板状本体部252の一側面において板状本体部252の長手方向(したがってロックレバー250の長手方向)に相互に間隔をおいて対向する一対の突出部254aと、一対の突出部254aの内側(他側面側)から、一対の突出部254aの間隔よりも広い一定の間隔をもって他側面に向って延びる凹部254bとを備えている。一対の突出部254aの先端は、被ロックピン245の軸方向(軸250Aの軸方向)に見て鋭角をなすと共に、先端間の間隔は被ロックピン245の直径よりも若干小さく形成されている。
ロックレバー250の板状本体部252は、その円筒状の基端部253が軸250Aに回動可能に支持されているが、該基端部253には、半径方向外方に延び出す板状の突起256が形成されている。該装着方向側の端壁213には、突起256に対応して板状のストッパ213aが該離脱方向に延び出すよう形成されている。突起256の一側面は、ストッパ213aの一側面に当接ないし近接して位置付けられている。このような配置により、ロックレバー250は、図4(a)において時計方向、図4(c)において反時計方向、の回動は阻止されるが、それぞれ、逆方向の回動は許容される。板状本体部252の先端部には、上方及び下方に突出する被係止突部258が形成されている。後述するように、トナーコンテナ200を現像容器200Aに係合して該装着方向に移動させたとき、板状本体部252の被係止突部258は、上記ロック解除突起124の先端に相対的に当接させれ、ロックレバー250は軸250Aまわりに図4(a)において反時計方向に、図4(c)において時計方向に、相対的に回動させられる。
ロックレバー250がロック位置に位置付けられた状態で、被ロックピン245は、図3において2点鎖線で示されているように、また図4から明らかなように、回動シャッタ部材240の小径円筒部240Bの外周面からトナーコンテナ200の上記下面211aに向かって上方に延び出すよう位置付けられ、被ロックピン245の先端部は板状本体部252の切欠き254内に離脱自在に嵌合される。被ロックピン245の先端部が切欠き254内に嵌合されることにより、回動シャッタ部材240に対し、いずれの方向に回動トルクが作用しても、被ロックピン245の先端部が切欠き254の凹部254bにおけるいずれか一方の側面に当接させられるので、被ロックピン245の回動移動が実質的に阻止される(被ロックピン245の先端部と切欠き254の凹部254bにおけるいずれか一方の側面との間に配設される隙間分のわずかな回動移動のみ許容される)。回動シャッタ部材240の小径円筒部240Bに配設された回動作動被案内ピン244は、被ロックピン245に対して90°ずれた角度位置における該外周面からトナーコンテナ200の幅方向の他側(図4(a)〜図4(c)において右側)に向かって該下面211aにほぼ平行に延び出すよう位置付けられる(図3において、2点鎖線で示す位置参照)。
回動シャッタ部材240の小径円筒部240Bの該一端近傍の領域における外周面には、半径方向外方に延び出しかつ小径円筒部240Bの軸方向に螺旋状に延在するロック解除リブ260が配設されている。ロック解除リブ260は、ロックレバー250がロック位置からロック解除位置まで回動させられた後、更に同じ方向にある角度回動させられるときの、ほぼ他側面側の回動軌跡の延長上に近接して存在するよう配設されている。後述するように、ロックレバー250がロック位置からロック解除位置まで回動させられた後、更に同じ方向にある角度回動させられるとき、回動シャッタ部材240の小径円筒部240Bもある角度回動させられるので、ロック解除リブ260は、ロックレバー250の他側面側の回動を阻止することなく、常時わずかな隙間をおいて対向するような螺旋形状とされている。このロック解除リブ260は、トナーコンテナ200が現像容器100Aに装着された状態から離脱方向に移動させられると、回動シャッタ部材240の開位置から閉位置への回動によりロックレバー250の他側面を押圧してロックレバー250をロック解除位置からほぼロック位置まで回動させる。
トナーコンテナ200の長手方向の一方側の端壁213の外側には、幅方向に間隔をおいて配設された一対の係止ロッド262及び264と、上記スクリュー部材230における他の軸234の先端部(図4においては一部のみ図示されている)が延び出ている。該端壁213の外側には、また、攪拌部材202の軸の一端に配設された係止部266が延び出ている。これらに対応して、現像容器100Aにおける長手方向の一方側の端壁106の内側には、図1に示されているように、幅方向に間隔をおいて一対の被係止孔106a及び106bが形成されている。また該端壁106の内側には、上記スクリュー部材230の他の軸234を駆動するための駆動軸に配設された被係止部106cと、攪拌部材202を駆動するための駆動軸に配設された被係止部106dが延び出ている。駆動軸の各々に配設された被係止部106c及び106dは、それぞれに配設されたばね手段を介して該装着方向に所定量、移動可能に配設されている。
次に、図1〜図4を参照して、トナーコンテナ200を現像容器100Aに装着する場合には、先ずトナーコンテナ200の該長手方向の一方側の先端部を現像容器100Aの長手方向の他方側に係合して該装着方向に図示しない装着位置まで移動させる。トナーコンテナ200が装着位置まで移動させられると、ふた部材220に配設されたロック板ばね部材(不図示)が現像容器100Aの図示しないカバー部材に形成された係止孔(不図示)に係止されて、トナーコンテナ200は装着位置に離脱自在に装着される。トナーコンテナ200の係止ロッド262及び264が、それぞれ、現像容器100Aの被係止孔106a及び106bに離脱自在に嵌合・係止される。また、トナーコンテナ200のスクリュー部材230における他の軸234が、現像容器100Aの駆動軸の被係止部106cに離脱自在に駆動連結され、攪拌部材202の軸の係止部266が、現像容器100Aの駆動軸の被係止部106dに離脱自在に駆動連結される。被係止部106c及び106dにばね手段を配設することにより、それぞれ、他の軸234及び係止部266との該駆動連結時に周方向の係止角度位相が相互に合致しない場合には、被係止部106c及び106dがばね力に抗して該装着方向にいったん移動させられ、駆動開始時に生ずる相互間の相対回転により自動的に係止角度位相が合致させられて被係止部106c及び106dがばね力により元の位置に復帰させられ、相互の駆動連結が自動的に行なわれる。以上のとおりにして、トナーコンテナ200は現像容器100Aの上部と図示しないカバー部材との間に形成される収容空間内に収容され、かつ所定の装着位置に離脱自在に装着される。
トナーコンテナ200の、現像容器100Aに対する装着について更に具体的に説明する。該装着に際しては、先ず、トナーコンテナ200の幅方向両側部(フランジ部214、フランジ部222及びシール部材224の重合部からなる幅方向両側部)における先端部を、それぞれ、現像容器100Aの天壁102に配設された側壁104及び105の上端104a及び105aに載置して、現像容器100Aの上面を覆う図示しないカバー部材の幅方向両側部の下面との間に配設される隙間に沿って該装着方向にスライド移動させる。このスライド移動により、トナーコンテナ200の下面に形成された、トナーコンテナ200の一部である図示しない段部が、現像容器100Aに配設された受入開口シャッタ110の、該長手方向の他方側の一端を係止して(一端に当接して)、受入開口シャッタ110を引張コイルばね114の各々のばね力に抗して閉位置から開位置に同じ方向にスライド移動させる。その結果、現像容器100Aの受入開口108が開かれる。
また、トナーコンテナ200の補給開口215の下側に配設された補給開口シャッタ217の、該長手方向の一方側の一端が、現像容器100Aの天壁102に配設された突出部107の、該長手方向の他端に係止されて(当接されて)、補給開口シャッタ217の該装着方向への移動が相対的に阻止されるので、補給開口シャッタ217は相対的に閉位置から開位置に該離脱方向にスライド移動させられる。その結果、トナーコンテナ200の補給開口215の下側が開かれる。
更にはまた、ロックレバー250は、その先端部に形成された被係止突部258が現像容器100Aのロック解除突起124に当接させられてロック位置(図4)からロック解除位置(厳密には図5に示される位置と図6に示される位置との中間位置であって、図5に示される位置の直後の、図示しないロック解除位置)まで相対的に回動させられた後に、回動作動被案内ピン244が、回動作動案内溝122に案内されてブロック部120の、該長手方向の他方側の該一端部から該長手方向の一方側の該他端部まで、ほぼ90°の角度範囲を該着方向に移動しながら回動させられる(図3において、2点鎖線で示す位置から実線で示す位置まで回動移動させられる)。その結果、回動シャッタ部材240が閉位置(図2)から開位置(図8)まで回動させられる。
すなわち、最初に、ロックレバー250の被係止突部258が現像容器100Aのロック解除突起124に当接させられた状態でトナーコンテナ200が装着方向に移動させられると、ロックレバー250は、図4(a)において反時計方向に、図4(c)において時計方向に、軸250Aまわりに回動させられる。ロックレバー250の切欠き254における一対の突出部254aの先端が、被ロックピン245の先端部の直径部に達し(図5(a)〜図5(c)参照)、該直径部を通過すると、突出部254aの各々の先端の弾性力により、被ロックピン245に対し相対的に弾かれて、ロックレバー250の上記方向への回動が付勢され、ロックレバー250の切欠き254は、被ロックピン245から相対的に離脱させられる(図5に示される位置と図6に示される位置との中間位置であって、図5に示される位置の直後の、図示しないロック解除位置)。その結果、ロックレバー250は、ロック位置からロック解除位置に回動させられ、回動シャッタ部材240の回動の規制が解除される。続いて、回動作動被案内ピン244が、回動作動案内溝122に案内されて回動移動が開始される(図3参照)ので、回動シャッタ部材240の閉位置から開位置への回動が開始される(図6(a)〜図6(c)参照)。
回動作動被案内ピン244は、回動作動案内溝122に係合させられかつ案内されて、該長手方向の他方側の該一端部から該長手方向の一方側の該他端部まで螺旋状に回動移動させられるので、回動シャッタ部材240は閉位置(図2及び図4(a)〜図4(c)参照)から開位置(図7(a)〜図7(c)及び図8参照)まで、所定の角度であるほぼ90°回転させられる。ロック解除位置に回動させられたロックレバー250は、更にロック解除突起258に当接された状態で該装着方向に移動させられるので、ロック解除位置から更に図6(a)において反時計方向に、図6(c)において時計方向に回動させられ、最終的に、図7(a)及び図7(c)に示す位置まで回動させられる。この間、ロックレバー250の他側面側は、回動するロック解除リブ260の螺旋面を軸方向にわずかな隙間をおいて追従するように該螺旋面に向かって移動する。
そして、トナーコンテナ200の装着方向の移動が停止され、トナーコンテナ200は現像容器100に装着される。回動シャッタ部材240の排出開口242は、補給開口215の内側において補給開口215に整合させられる(図8参照)。その結果、現像容器100Aの受入開口108に対し、トナーコンテナ200の補給開口215及び排出開口242が相互に整合されて連通させられる。現像容器100A内に配設された図示しないトナー濃度センサの検出信号に基づいて、トナーコンテナ200内のスクリュー部材230が回転駆動されると、トナーコンテナ200内に収容されたトナーは、排出開口242、補給開口215及び受入開口108を通して現像容器100A内に補給される。
上記したように、トナーコンテナ200の該長手方向の一方側の先端部を現像容器100Aに係合して該装着方向に移動させる過程において、板ばね部材130はその弾性力に抗して容易に押し下げられ、補給開口シャッタ217が開かれることはない。
図1、図3、図7及び図8を参照して、トナーコンテナ200内に収容されたトナーが消費され、トナーコンテナ200を現像容器100Aから離脱させる場合には、トナーコンテナ200のふた部材220に配設されたロック板ばね部材(不図示)の手前側をその弾性力に抗して下方に押し下げて、現像容器100Aの図示しないカバー部材に形成された図示しない係止孔に対する係止を解除し、トナーコンテナ200を現像容器100Aに対し該装着方向と反対の離脱方向にスライド移動させればよい。現像容器100Aの受入開口シャッタ110は、引張コイルばね114の各々のばね力により、開位置から閉位置まで自動的に戻される。受入開口108は受入開口シャッタ110により閉じられる。
トナーコンテナ200の補給開口シャッタ217は、補給開口シャッタ217の、該長手方向の他方側の他端が、現像容器100Aに配設された板ばね部材130の一端に係止されて(当接されて)、該離脱方向への移動が相対的に阻止されるので、開位置から閉位置まで相対的にスライド移動させられる。補給開口215は、その下側が補給開口シャッタ217により閉じられる。そして、補給開口シャッタ217が上記のとおりにして開位置から閉位置に復帰させらる(閉位置まで移動させられる)と同時に又は直後には、トナーコンテナ200に配設された図示しない突起が板ばね部材130の一部に当接して板ばね部材130の弾性力に抗して下方に強制するので、板ばね部材130の一端は現像容器100Aの天壁102の上面に向かって下方に変位させられ、板ばね部材130の一端の、補給開口シャッタ217に対する上記係止が解除される。その結果、補給開口シャッタ217は、閉位置に位置付けられた状態で離脱方向に移動させられる。
また、上記したとおりにして、現像容器100Aに装着されたトナーコンテナ200を離脱方向に移動させると、トナーコンテナ200に配設された回動作動被案内ピン244であって、現像容器100Aに配設された回動作動案内溝122に係合された回動作動被案内ピン244が、回動作動案内溝122によって、先に述べたのと逆方向に案内されることにより(図3において実線で示す位置から2点鎖線で示す位置まで案内されることにより)、トナーコンテナ200に配設された回動シャッタ部材240は、開位置から閉位置まで所定の角度であるほぼ90°だけ、先に述べたのと逆方向に回転させられる。
また、ロック解除突起124による、ロックレバー250の被係止突部258に対する当接が解除される。ロック解除リブ260は、回動シャッタ部材240の開位置から閉位置への回動によりロックレバー250の他側面を押圧してロックレバー250をロック解除位置からほぼロック位置まで、先に述べたのと逆方向に回動させる。ロックレバー250の切欠き254における一対の突出部254aの先端が被ロックピン245の先端部の直径部に達し(図5(a)〜図5(c)に示す位置参照)、該直径部を通過すると、突出部254aの各々の先端の弾性力により、被ロックピン245に対し相対的に弾かれて、ロックレバー250の上記方向への回動が付勢され、被ロックピン245は、ロックレバー250の切欠き254内に相対的に離脱自在に嵌合されて、被ロックピン245の回動移動が実質的に阻止される(図4(a)〜図4(c)に示す位置参照)。これにより、回動シャッタ部材240は閉位置にロックされる。補給開口215は、その上側が回動シャッタ部材240により閉じられる(図2参照)。
トナーコンテナ200は、上記したように現像容器100に装着されない状態において、補給開口215の下側が、補給開口シャッタ217により閉じられ、また補給開口215の上側(内面)が、回動シャッタ部材240の大径円筒部240Aにより閉じられている。すなわち、補給開口215はその上下を二重のシャッタ機構により閉塞されるので、トナーコンテナ200の輸送中などにおいて、内部に収容されたトナーが洩れ出すことは十分確実に防止される。
本発明によるトナーコンテナ200によれば、図7(a)〜図7(c)からも明らかなように、トナーコンテナ200が、現像容器100Aに装着された状態において、ロックレバー250は、ロック解除位置に位置付けられているが、従来のロック弾性部材における如く、常に弾性変形させられるような応力は全く受けない。その結果、トナーコンテナ200が、現像容器100Aに長期間装着された後に現像容器100Aから離脱されても、ロックレバー250は、ロック解除リブ260に押されることによって、ロック解除位置からロック位置まで回動復帰させられるので、ロック機能が喪失することはなく、回動シャッタ部材240を閉位置に確実にロックすることを可能にする。その結果、誤操作により回動シャッタ部材240が開いてトナーが排出され、周囲を汚染する不具合が防止されると共に、全部品を合成樹脂から構成してリサイクルを容易にする。
また、回動シャッタ部材240は、ロックレバー250を回転させて被ロックピン245のロックを解除し、かつ回動シャッタ部材240を閉位置から開位置まで回転させない限り、排出開口242を補給開口215に整合させることはできない。したがって、仮に、補給開口シャッタ217が誤操作されて、または補給開口シャッタ217に意図しない外力が作用して、補給開口215の下側が開かれたとしても、回動シャッタ部材240を誤操作により、または意図しない外力の作用により、閉位置から開位置に回転移動させることは実質的に不可能であるので、誤って補給開口215の上側が開かれることは十分確実に防止される。その結果、トナーコンテナ200の輸送中などにおいて、内部に収容されたトナーが洩れ出すことは一層確実に防止される。すなわち、トナーコンテナ200を、上記したように現像容器100Aに装着しない限り、補給開口シャッタ217及び回動シャッタ部材240を共に閉位置から開位置に移動させることは実質的に不可能であるので、トナーコンテナ200の輸送中などにおけるトナー漏れ、したがってトナー汚染は十分確実に防止される。
また、トナーコンテナ200の補給開口215は、その上下が補給開口シャッタ217及び回動シャッタ部材240からなる二重のシャッタ機構により閉塞されていることに起因して、トナーコンテナ200の、現像容器100Aに対する着脱時において、トナーのこぼれ及び飛散を低減することを可能にする。
また上記トナーコンテナ200は、その構成部材として金属を使用することなく、全ての構成部材を合成樹脂により形成しているので、全体として軽量であり、しかも廃棄時においては、金属と合成樹脂との分別が不要であり、時代の要請にマッチするものである。
先に述べたように、本発明は、画像形成装置本体であるプリンタ本体4に配設された収容空間4A(図9参照)に離脱自在に装着されるトナーコンテナ4B(図9参照)にも適用される。この場合、収容空間4Aは、先に説明した現像容器100の現像容器100Aと実質的に同様に構成されることはいうまでもない。したがって、例えば、図1及び図3に示されている、受入開口108、受入開口シャッタ110、ブロック部120、ブロック部120に形成された回動作動案内溝122及びロック解除突起124などは、画像形成装置本体、更に具体的には、現像容器100Aに対応する収容空間4Aに配設されることになる。
本発明に従って構成されたトナーコンテナの実施形態が離脱自在に装着される現像装置を上方から見た斜視図である。 本発明に従って構成されたトナーコンテナの実施形態の一部を横断面にして示す図であって、図1に示す現像装置に離脱自在に装着されるトナーコンテナの一部を横断面にして示す図である。 本発明に従って構成されたトナーコンテナの実施形態が図1に示す現像装置に離脱自在に装着された状態の他の一部を横断面にして示す図である。 図2及び図3に示すトナーコンテナの一部を示す図であって、図4(a)は、図1に示す現像装置への装着方向の先端部の下面図、図4(b)は、図4(a)のA矢視図であって、回動シャッタ部材とロックレバーの位置関係を示す図、図4(c)は、図4(b)の下面図である。 図4に示すトナーコンテナの他の作動状態を示す図であって、図5(a)、図5(b)及び図5(c)は、それぞれ、図4(a)、図4(b)及び図4(c)に対応する図である。 図4に示すトナーコンテナの更に他の作動状態を示す図であって、図6(a)、図6(b)及び図6(c)は、それぞれ、図4(a)、図4(b)及び図4(c)に対応する図である。 図4に示すトナーコンテナの更に他の作動状態を示す図であって、図7(a)、図7(b)及び図7(c)は、それぞれ、図4(a)、図4(b)及び図4(c)に対応する図である。 図2に示すトナーコンテナの他の作動状態を示す図である。 本発明が適用されるカラープリンタにおいて、本発明が関係する部分の構成を説明するための分解斜視図である。
符号の説明
100:現像装置
100A:現像容器
108:トナーの受入開口
110:受入開口シャッタ
122:回動作動案内溝
124:ロック解除突起
200:トナーコンテナ
215:トナーの補給開口
217:補給開口シャッタ
240:回動シャッタ部材
242:トナーの排出開口
244:回動作動被案内ピン
245:被ロックピン
250:ロックレバー
252:板状本体部
254:切欠き
254a:突出部
260:ロック解除リブ

Claims (3)

  1. 下面に開口するトナーの補給開口と、トナーの排出開口と外周面から半径方向外方に延び出す回動作動被案内ピンと被ロックピンとを備えかつ補給開口の上側で補給開口を開閉する回動シャッタ部材と、被ロックピンの回動移動を解除自在に阻止するロックレバーとを備え、回動作動案内溝及び回転作動案内溝の近傍から装着方向と反対の方向に延び出すロック解除突起が配設された現像容器又は画像形成装置本体に係合して該装着方向に移動させられると、ロックレバーがロック解除突起に当接させられてロック位置からロック解除位置まで相対的に回動させられた後に、回動作動被案内ピンが回動作動案内溝に案内されて回動シャッタ部材が閉位置から開位置まで回動させられるトナーコンテナにおいて、
    回動シャッタ部材の外周面には、半径方向外方に延び出しかつ軸方向に螺旋状に延在するロック解除リブが配設され、現像容器又は画像形成装置本体に装着された状態から離脱方向に移動させられると、ロック解除リブは、回動シャッタ部材の開位置から閉位置への回動によりロックレバーの側面を押圧してロックレバーをロック解除位置からロック位置に向けて回動させ、
    全ての構成部材は合成樹脂により形成される、
    ことを特徴とするトナーコンテナ。
  2. 下面に開口するトナーの補給開口と、トナーの排出開口及び外周面から半径方向外方に延び出す回動作動被案内ピンを備えかつ補給開口の上側で補給開口を閉じる閉位置と排出開口が補給開口に整合して補給開口を開く開位置との間を回動可能な回動シャッタ部材と、回動シャッタ部材を解除自在にロックするロック手段とを備え、現像容器又は画像形成装置本体に係合されて装着方向に移動させられ現像容器又は画像形成装置本体に離脱自在に装着されるトナーコンテナであって、ロック手段は、回動シャッタ部材の外周面から半径方向外方に延び出す被ロックピンと、被ロックピンの回動移動を解除自在に阻止するロックレバーとを備え、ロックレバーは、被ロックピンの回動軌跡上に存在して被ロックピンの回動移動を実質的に阻止することにより回動シャッタ部材を閉位置にロックするロック位置と、該回動軌跡上から退避して該回動移動を許容するロック解除位置との間を回動可能でありかつ回動シャッタ部材を横切って延在し、該長手方向に螺旋状に延在する回動作動案内溝及び回転作動案内溝の近傍から該装着方向と反対の方向に延び出すロック解除突起が配設された現像容器又は画像形成装置本体に係合して該装着方向に移動させられると、ロックレバーがロック解除突起に当接させられてロック位置からロック解除位置まで相対的に回動させられた後に、回動作動被案内ピンが回動作動案内溝に案内されて回動シャッタ部材が閉位置から開位置まで回動させられるトナーコンテナにおいて、
    回動シャッタ部材の外周面には、半径方向外方に延び出しかつ軸方向に螺旋状に延在するロック解除リブが配設され、現像容器又は画像形成装置本体に装着された状態から離脱方向に移動させられると、ロック解除リブは、回動シャッタ部材の開位置から閉位置への回動によりロックレバーの側面を押圧してロックレバーをロック解除位置からロック位置に向けて回動させ、
    全ての構成部材は合成樹脂により形成される、
    ことを特徴とするトナーコンテナ。
  3. ロックレバーは、ロック位置に位置付けられた状態において、
    回動シャッタ部材の直径方向であって被ロックピンの軸方向の厚さ及び回動シャッタ部材の軸線方向の幅を有する板状本体部を備え、板状本体部には、該装着方向に面した一側面から他側面に向かって回動シャッタ部材の軸線方向に延びる切欠きが形成され、切欠きは、板状本体部の一側面において板状本体部の長手方向に相互に間隔をおいて対向する一対の突出部と、一対の突出部の内側から、一対の突出部の間隔よりも広い一定の間隔をもって他側面に向って延びる凹部とを備え、一対の突出部の先端は、被ロックピンの軸方向に見て鋭角をなすと共に、先端間の間隔は被ロックピンの直径よりも若干小さく形成され、被ロックピンの先端部は切欠き内に離脱自在に嵌合されて被ロックピンの回動移動が実質的に阻止される、請求項2記載のトナーコンテナ。
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