JP5076672B2 - トナーカートリッジ - Google Patents
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Description
また、樹脂体の片側には、開口部が形成されている。この開口部は、キャップによって塞がれている。
本発明の目的は、残留する現像剤をリサイクル時に効果的に排出することができるトナーカートリッジを提供することにある。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の発明において、前記第2開口は、前記カートリッジ筐体の前記軸方向における一端部に形成され、前記カートリッジ筐体の前記軸方向における他端部には、前記攪拌部材に前記駆動力を伝達する伝達部が設けられていることを特徴としている。
また、請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれか一項に記載の発明において、前記カートリッジ筐体は、現像剤を収容し、複数の前記第1開口と前記第2開口とが形成された内側筐体と、前記内側筐体を収容し、前記第1開口を開閉する外側筐体とを含み、前記内側筐体には、前記第1開口が閉鎖されているときに開放可能であり、前記内側筐体から排出される現像剤が通過するための第3開口が形成されていることを特徴としている。
また、請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の発明において、前記内側筐体の内壁面において、前記長手方向と直交する直交方向において前記第3開口と対向する部分は、前記一端部側から前記他端部側へ向かって、前記第3開口へ近付く方向へ傾斜していることを特徴としている。
そして、トナーカートリッジには、渦巻流を発生可能な発生部材が備えられているので、第2開口からカートリッジ筐体内にエアを流し込むことによって、このエアによって、カートリッジ筐体内に渦巻流を発生させることができる。そのため、カートリッジ筐体内に残留した現像剤、たとえば、カートリッジ筐体の内壁面に付着した現像剤や、カートリッジ筐体の隅に位置する現像剤を、この渦巻流に乗せて第1開口から効果的に排出することができる。
また、この発明によれば、発生部材は、カートリッジ筐体内において、第1開口と第2開口との間に配置されている。そのため、発生部材を、第2開口の比較的近傍に配置することができるので、その場合、第2開口から流し込まれたエアによって、比較的早期かつ確実に渦巻流を発生することができる。そして、発生部材が第1開口と第2開口との間に配置されているので、渦巻流を、カートリッジ筐体内に残留した現像剤とともに、第1開口から効果的に排出することができる。
そのため、第2開口からカートリッジ筐体内に流し込まれるエアが支持部を通過するときには、エアが傾斜面に接触することによって、エアの風向きが、傾斜面に沿うように、つまり、回転軸の軸方向と直交方向との両方に対して傾斜するように、変更される。これにより、支持部によって、カートリッジ筐体内において、回転軸を中心とする渦巻流を発生させることができる。
そのため、第2開口からカートリッジ筐体内に流し込まれるエアが羽根部を通過するときには、エアが傾斜面に接触することによって、エアの風向きが、傾斜面に沿うように、つまり、回転軸の軸方向と直交方向との両方に対して傾斜するように、変更される。これにより、羽根部によって、カートリッジ筐体内において、回転軸を中心とする渦巻流を発生させることができる。
請求項4に記載の発明によれば、カートリッジ筐体において、攪拌部材の回転軸の軸方向における他端部に設けられた伝達部から、攪拌部材に駆動力を伝達することができる。そして、第2開口は、カートリッジ筐体において軸方向における一端部に形成されているので、他端部に形成される場合に比べて、第2開口を大きくすることができる。
そのため、第2開口からカートリッジ筐体内に流し込まれるエアが管を通過するときには、エアの風向きが、管に沿うように、つまり、カートリッジ筐体の長手方向と直交方向との両方に対して傾斜するように、変更される。これにより、管によって、カートリッジ筐体内において、長手方向に沿う軸を中心とする渦巻流を発生させることができる。
トナーカートリッジのリサイクル時に複数の第1開口から現像剤を排出させる場合には、第1開口全体での渦巻流の通過断面積が増加して渦巻流の流速が低下するので、現像剤を渦巻流に乗せて排出することが困難になるおそれがある。
請求項7に記載の発明によれば、第2開口は、内側筐体の長手方向における一端部に形成され、第3開口は、内側筐体の長手方向における他端部に形成されている。そのため、第2開口から内側筐体内にエアを送り込むと、このエアによって生じた渦巻流は、内側筐体内を長手方向に沿って漏れなく行き渡るので、内側筐体内の現像剤を、残すことなく、渦巻流に乗せて効果的に排出することができる。
図1(a)は、本発明の一実施形態におけるトナーカートリッジを斜め右後側から見た斜視図である。図1(b)は、図1(a)に示すトナーカートリッジにおける右側の内側側壁周辺の要部断面図である。図1(c)は、図1(a)に示すトナーカートリッジにおける右側の内側側壁を斜め左後側から見た斜視図である。図2(a)は、図1(a)に示すトナーカートリッジにおける内側筐体を斜め左後側から見た斜視図である。図2(b)は、図2(a)の内側筐体を斜め右上側から見た斜視図である。図2(c)は、図2(a)の内側筐体を斜め左上側から見た斜視図である。図3は、内側筐体内に渦巻流が発生する様子を説明するための内側筐体の要部斜視図である。
トナーカートリッジ1は、略円筒形状であり、その中心軸に沿って長手である。トナーカートリッジ1は、トナーを収容する内側筐体2と、内側筐体2を収容する外側筐体3とを備える2重構造である。内側筐体2および外側筐体3は、カートリッジ筐体の一例として機能する。なお、トナーカートリッジ1の説明においては、後述する外側通過口21が略水平方向に向いている状態を基準とする。そして、トナーカートリッジ1において、外側通過口21が設けられている側を後側(背面側)とし、後述する把持部22が設けられている側を前側(正面側)とする。そして、トナーカートリッジ1の長手方向を幅方向(左右方向)といい、具体的には、図1(a)において、紙厚方向手前側を右側とし、紙厚方向奥側を左側とする。なお、図3における上下前後方向は、説明の便宜上、他の図における上下前後方向と一致していない(後述する図5および図6においても同じ。)。
(1)内側筐体
内側筐体2は、図2(a)に示すように、幅方向に延びる略円筒形状の内側周壁4と、内側周壁4の幅方向両端部を閉鎖する略円板形状の1対の内側側壁5とを一体的に備えている。
支持部31は、右側面視略三角形の薄板状であり、軸挿通部29の外周面おいて、周方向に等間隔で、複数(この実施形態では4つ)設けられている。具体的には、図1(a)〜図1(c)に示すように、支持部31は、軸挿通部29の外周面から軸挿通部29の径方向外側へ向けて右側面視で幅広となるように延びてから(この部分を径方向部分37という。)、右側へ屈曲し、ボス部6の内周面に接続されている。また、径方向部分37は、幅方向X(図1(b)参照)を含む平面(第1平面)と、幅方向Xと直交する直交方向Y(図1(b)参照)を含む平面(第2平面)との両方に対して傾斜している。具体的には、径方向部分37は、軸挿通部29を中心とする同一周方向(図1(c)を参照すると、左側面視で反時計回り)へ向かいながら左側へ向かうように、プロペラやスクリューの羽根のように、傾斜している。ここで、径方向部分37の右側面(幅方向外側において右丸穴28Rから外部に露出される面)を、傾斜面の一例としての案内面38という。案内面38も、上述した第1平面と第2平面との両方に対して傾斜している。
内側側壁5には、その後側部分において、周端面から径方向に突出する1対の挟持突起8が設けられている。1対の挟持突起8は、内側側壁5の周端面において、互いに周方向に間隔を隔てて、配置されている。
内側通過口10は、囲繞部分9の上側部分に形成されている。内側通過口10は、具体的には、幅方向に間隔を隔てて3つ形成されている。
各内側通過口10は、幅方向に細長い背面視略矩形状に形成されている。なお、幅方向中央に位置する内側通過口10は、他の内側通過口10に比べて、幅方向に約2倍程長い。ここで、説明の便宜上、3つの内側通過口10のうち、内側筐体2の左端に位置する(換言すれば、幅方向において、右丸穴28Rから最も離れた位置にある)内側通過口10を左内側通過口10Lという。これに対応して、内側筐体2の右端に位置する内側通過口10を右内側通過口10Rといい、右内側通過口10Rと左内側通過口10Lとの間に位置する内側通過口10を中央内側通過口10Cという。
アジテータ軸12は、その左端部が左丸穴28Lに挿通され(図2(c)参照)、右端部が軸挿通穴30に挿通されることによって(図1(b)参照)、両内側側壁5によって、回転自在に支持されている。なお、具体的には、アジテータ軸12の左端部は、ボス部6によって支持されている(図2(c)参照)。また、アジテータ軸12の右端部は、軸挿通部29と支持部31とボス部6とによって支持されている(図1(a)参照)。支持部31は、アジテータ軸12を支持している状態において、アジテータ軸12から径方向外側へ離れる方向へ延びている(図1(a)参照)。
(2)外側筐体
図1(a)に示すように、外側筐体3は、内側筐体2を回動自在に収容すべく、内側筐体2より幅方向および径方向においてやや大きく形成されている。外側筐体3は、幅方向に延びる略円筒形状の外側周壁14と、外側周壁14の幅方向両端部を閉鎖する略円板形状の1対の外側側壁15とを一体的に備えている。
右側の外側側壁15には、ボス部6を受け入れる円形のボス穴16が形成されている。また、図示されていないが、左側の外側側壁15には、アジテータギヤ40を露出させるための露出穴が形成されている。アジテータギヤ40は、この露出穴(図示せず)を介して、上述した画像形成装置側のギヤ(図示せず)と噛合することができる。
外側側壁15の周端面の後側上方には、後側に突出する上側被固定部18が形成されている。上側被固定部18の後端部には、幅方向外側に突出する位置決めボス19が設けられている。位置決めボス19は、トナーカートリッジ1が画像形成装置(図示せず)に装着されたときに、画像形成装置側に設けられた溝などに嵌合する。これによって、トナーカートリッジ1が画像形成装置(図示せず)において位置決めされる。
外側周壁14には、4つの長孔20の間(上側の2つの長孔20と下側の2つの長孔20との間)において、外側通過口21が形成されている。
外側周壁14の前側には、幅方向中央において、把持部22が設けられている。
把持部22は、外側周壁14の上側から前側へ突出する略矩形状の上把持板23と、上把持板23の下方において、上把持板23と間隔を隔てて略平行に延びる下把持板27とを備えている。図示されていないが、下把持板27には、下把持板27から下側に延びる係止アームが一体的に設けられている。この係止アームの下端部には、断面視において鉤形状の係止爪(図示せず)が設けられている。そして、下把持板27、係止アーム(図示せず)および係止爪(図示せず)は、外側周壁14によって、上把持板23の下方において、揺動自在に支持されている。上把持板23と下把持板27との間には、それらを離間する方向に付勢する圧縮ばね(図示せず)が介在されている。
(3)内側筐体と外側筐体との相対配置、および、内側筐体の相対移動
内側筐体2は、外側筐体3内に回動自在に収容されている。
各外側側壁15のボス穴16には、対応するボス部6が回動自在に支持されている。右側の外側側壁15のボス穴16では、ボス部6から、上述したキャップ36が外側に露出される。各スライド穴17には、対応するスライド突起7が挿通され、スライド突起7は、スライド穴17に遊嵌された状態で、スライド穴17から幅方向外側へ突出している。各長孔20には、対応する挟持突起8が挿通され、挟持突起8は、長孔20に遊嵌された状態で、長孔20から径方向外側へ突出している。
内側筐体2が閉鎖位置にあるときには、図示されていないが、各スライド突起7は、各スライド穴17の前端部に配置され、各挟持突起8は、各長孔20の上端部に配置されている。そして、内側通過口10は、外側通過口21より上側に配置されている(図1(a)の点線部分参照)。内側通過口10は、外側周壁14における外側通過口21より上側の部分によって閉鎖されている。換言すれば、内側通過口10は、外側筐体3によって閉じられている。内側筐体2が閉鎖位置にあるときに、トナーカートリッジ1が画像形成装置(図示せず)に対して着脱される。
(4)トナーカートリッジのリサイクル
画像形成によって内側筐体2内のトナーが所定量消費されると、トナーカートッジ1を交換する必要が生じる。その場合、古いトナーカートッジ1をリサイクルする場合がある。ここで、トナーカートリッジ1のリサイクルとは、残留したトナー(残留トナーということがある。)をトナーカートリッジ1から全て排出し、新しいトナーを内側筐体2に充填することをいう。なお、トナーカートリッジ1をリサイクルする際、内側筐体2は外側筐体3に収容されたままである。
流し込まれたエアは、支持部31の案内面38に接触しながら、支持部31と支持部31との間を通過する。このとき、エアが案内面38に接触することによって、エアの風向きが、案内面38に沿うように、つまり、上述した第1平面と第2平面との両方に対して傾斜するように、変更される。
2.実施形態の作用効果
以上のように、このトナーカートリッジ1では、内側通過口10から内側筐体2内のトナーを排出した後に、右丸穴28Rから内側筐体2内に新しいトナーを充填することにより、トナーカートリッジ1をリサイクルすることができる。
具体的には、支持部31は、アジテータ軸12から径方向外側へ離れる方向へ延びており、支持部31には、上述した第1平面と第2平面との両方に対して傾斜する案内面38が形成されている。そのため、右丸穴28Rから内側筐体2内に流し込まれるエアが支持部31を通過するときには、エアが案内面38に接触することによって、エアの風向きが、案内面38に沿うように、つまり、アジテータ軸12の軸方向と径方向との両方に対して傾斜するように変更される。これにより、支持部31によって、内側筐体2内において、図3に示すように、アジテータ軸12を中心とする渦巻流Zを発生させることができる。なお、支持部31が1つあれば、渦巻流Zを発生させることができるが、支持部31が複数あれば、複数の渦巻流Zを一度に発生させることができる。
また、支持部31は、内側筐体2内において、内側通過口10(右内側通過口10R)と右丸穴28Rとの間に配置されている(図1(b)および図2(b)参照)。そのため、支持部31を右丸穴28Rの比較的近傍に配置することができるので、その場合、右丸穴28Rから流し込まれたエアによって、比較的早期かつ確実に渦巻流Zを発生することができる。そして、支持部31が内側通過口10と右丸穴28Rとの間に配置されているので、渦巻流Zを、内側筐体2内の残留トナーとともに、内側通過口10から効果的に排出することができる。
3.変形例
(1)変形例1
図4(a)は、図1(a)に第1の変形例を適用した図である。図4(b)は、図1(b)に第1の変形例を適用した図である。図5は、図3に第1の変形例を適用した図である。
この羽根部35は、支持部31の径方向部分37(図1(a)参照)に近似した形状である。羽根部35は、複数(この実施形態では4つ)設けられ、内側筐体2内において、アジテータ軸12に回転自在に支持されており、右丸穴28Rの近傍位置において、右丸穴28Rに対して幅方向に対向配置される。これらの羽根部35は、アジテータ軸12の周方向において、等間隔で配置されている。
もちろん、羽根部35がアジテータ11(アジテータ軸12)に対して着脱可能であってもよく、その場合には、トナーカートリッジ1のリサイクル時に、羽根部35がアジテータ軸12に装着される。
(2)変形例2
図6(a)は、図3に第2の変形例を適用した図である。図6(b)は、図1(b)に第2の変形例を適用した図である。図6(c)は、第2の変形例に係る右側の内側側壁の右側面図である。
このボス部6は、右側の内側側壁5の円中心から外れた一箇所に設けられており(図6(c)参照)、この内側側壁5に対して傾斜して設けられている。具体的には、図6(b)に示すように、このボス部6は、幅方向Xを含む平面(第1平面)と、幅方向Xと直交する直交方向Yを含む平面(第2平面)との両方に対して傾斜するように延びる円管である(図6(c)も併せて参照)。さらに具体的には、このボス部6は、左側へ向かって、斜め後側上方に延びている。そして、このボス部6の幅方向内側端部(左端部)は、内側筐体2の内部(右側の内側側壁5より左側)まで突出し(図6(b)参照)、右丸穴28Rと内側筐体2の内部とを連通している。
右丸穴28Rから内側筐体2内に流し込まれるエアがボス部6内を通過するときには、エアの風向きが、ボス部6の傾斜する方向に沿うように、つまり、幅方向X(図6(b)参照)と直交方向Y(図6(b)参照)との両方に対して傾斜するように、変更される。これにより、このボス部6によって、図6(a)に示すように、内側筐体2内において、幅方向に沿う軸を中心とする渦巻流Zを発生させることができる。このように、このボス部6は、発生部材の一例として機能する。
(3)変形例3
図7は、第3の変形例に係るトナーカートリッジを斜め右後側から見た斜視図であって、図7(a)は、内側筐体が開放位置にある状態を示し、図7(b)は、内側筐体が閉鎖位置にある状態を示し、図7(c)は、内側筐体が排出位置にある状態を示す。
また、変形例3に係る外側筐体3には、排出口41が形成されている。具体的には、排出口41は、内側筐体2が排出位置にあるときの左内側通過口10Lに対向する位置、つまり、外側周壁14の左端部に形成されている(図7(c)参照)。排出口41は、左内側通過口10Lとほぼ等しい大きさである。
そして、図7(b)に示すように内側筐体2を閉鎖位置へ向けて回動すると、全ての内側通過口10が、外側周壁14における外側通過口21より上側の部分によって閉鎖される。
このように、変形例3では、左内側通過口10Lが、左内側通過口10L以外の内側通過口10が閉鎖されているときに開放可能である。変形例3では、左内側通過口10Lが第3開口の一例としても機能する。
(4)変形例4
上述した実施形態において、図1(a)を参照して、支持部31の代わりに、樹脂などのシートによって軸挿通部29とボス部6の内周面との間を塞いでもよい。その場合、このシートには、上述した支持部31同士の隙間の輪郭に沿ったミシン目(または切れ込み)が形成されている。そのため、トナーカートリッジ1のリサイクル時に、上述したノズルを押し込む等によってシートのミシン目を破くと、上述した支持部31が自動的に形成される。
2 内側筐体
3 外側筐体
6 ボス部
10 内側通過口
10L 左内側通過口
11 アジテータ
12 アジテータ軸
28R 右丸穴
31 支持部
35 羽根部
38 案内面
39 対向部分
40 アジテータギヤ
Z 渦巻流
Claims (8)
- 現像剤を収容するカートリッジ筐体と、
前記カートリッジ筐体に収容され、駆動力が与えられて回転することにより、収容された現像剤を攪拌する攪拌部材と、
前記攪拌部材の回転軸を支持する支持部と
を備え、
前記カートリッジ筐体には、前記カートリッジ筐体から排出される現像剤が通過するための第1開口と、前記カートリッジ筐体に充填される現像剤が通過するための第2開口とが形成されており、
前記カートリッジ筐体の内壁面において、前記カートリッジ筐体の長手方向と直交する直交方向において前記第1開口と対向する部分は、前記第2開口側から前記第1開口側へ向かって、前記第1開口へ近付く方向へ傾斜しており、
前記支持部は、前記カートリッジ筐体内において、前記第1開口と前記第2開口との間に配置され、前記回転軸から外側へ離れる方向へ延びており、
前記支持部には、前記回転軸の軸方向を含む第1平面と、前記軸方向と直交する直交方向を含む第2平面との両方に対して傾斜する傾斜面が形成されていることを特徴とする、トナーカートリッジ。 - 現像剤を収容するカートリッジ筐体と、
前記カートリッジ筐体に収容され、駆動力が与えられて回転することにより、収容された現像剤を攪拌する攪拌部材と、
前記攪拌部材の回転軸に回転自在に支持される羽根部と
を備え、
前記カートリッジ筐体には、前記カートリッジ筐体から排出される現像剤が通過するための第1開口と、前記カートリッジ筐体に充填される現像剤が通過するための第2開口とが形成されており、
前記カートリッジ筐体の内壁面において、前記カートリッジ筐体の長手方向と直交する直交方向において前記第1開口と対向する部分は、前記第2開口側から前記第1開口側へ向かって、前記第1開口へ近付く方向へ傾斜しており、
前記羽根部は、前記カートリッジ筐体内において、前記第1開口と前記第2開口との間に配置され、
前記羽根部には、前記回転軸の軸方向を含む第1平面と、前記軸方向と直交する直交方向を含む第2平面との両方に対して傾斜する傾斜面が形成されていることを特徴とする、トナーカートリッジ。 - 前記攪拌部材と前記羽根部とは、一体的に設けられていることを特徴とする、請求項2に記載のトナーカートリッジ。
- 前記第2開口は、前記カートリッジ筐体の前記軸方向における一端部に形成され、
前記カートリッジ筐体の前記軸方向における他端部には、前記攪拌部材に前記駆動力を伝達する伝達部が設けられていることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれか一項に記載のトナーカートリッジ。 - 現像剤を収容し、排出される現像剤が通過するための第1開口と、充填される現像剤が通過するための第2開口とが形成されているカートリッジ筐体と、
前記第2開口と前記カートリッジ筐体内部とを連通させる管と
を備え、
前記カートリッジ筐体の内壁面において、前記カートリッジ筐体の長手方向と直交する直交方向において前記第1開口と対向する部分は、前記第2開口側から前記第1開口側へ向かって、前記第1開口へ近付く方向へ傾斜しており、
前記管は、前記カートリッジ筐体の長手方向を含む第1平面と、前記長手方向と直交する直交方向を含む第2平面との両方に対して傾斜するように延びていることを特徴とする、トナーカートリッジ。 - 前記カートリッジ筐体は、現像剤を収容し、複数の前記第1開口と前記第2開口とが形成された内側筐体と、前記内側筐体を収容し、前記第1開口を開閉する外側筐体とを含み、
前記内側筐体には、前記第1開口が閉鎖されているときに開放可能であり、前記内側筐体から排出される現像剤が通過するための第3開口が形成されていることを特徴とする、請求項1ないし5のいずれか一項に記載のトナーカートリッジ。 - 前記第2開口は、前記内側筐体の長手方向における一端部に形成され、
前記第3開口は、前記内側筐体の長手方向における他端部に形成されていることを特徴とする、請求項6に記載のトナーカートッジ。 - 前記内側筐体の内壁面において、前記長手方向と直交する直交方向において前記第3開口と対向する部分は、前記一端部側から前記他端部側へ向かって、前記第3開口へ近付く方向へ傾斜していることを特徴とする、請求項7に記載のトナーカートリッジ。
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