JPH08160728A - 画像形成装置のトナーカートリッジ装着機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナーカートリッジおよびトナー供給部の装
着機構を増やすことなくカートリッジの誤装着を防止す
るとともに、トナー供給部への異物の侵入防止が可能な
トナーカートリッジの装着機構を提供する。 【構成】 ケース２５の開口部４０からカートリッジ２
４の後部をケース２５内に挿入する。このとき、ケース
２５側の第２磁石４３の磁石体５８とカートリッジ２４
側の本体３２の第１磁石３４が対向する位置に配置され
ておれば、相互の反発力によりストッパ５２がばね５３
のばね力に抗して貫通口５１内に移動し係止面５７にお
ける扉４６の係止が解除される。挿入しようとするカー
トリッジ２４がケース２５の開口部４０で選別され、正
しいカートリッジ２４のみがトナー供給部２１への装着
を許容される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は画像形成装置のトナー
カートリッジ装着機構に関し、さらに詳しくは、画像形
成装置のトナー供給部に装着されるトナーカートリッジ
の装着機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、ファクシミリ等の画像形成装置
では、トナー供給部の上部に設けられたケース内にトナ
ーカートリッジを装着し、カートリッジに充填された現
像用トナーをトナー供給部に供給する。トナーカートリ
ッジを装着するケースは、開口部から挿入されたカート
リッジをトナー供給部の上部に位置決め保持させる。

【０００３】カートリッジを交換する際には、まずトナ
ー供給部のケース開口部から空のカートリッジを抜き出
し、新しいカートリッジをケース開口部からトナー供給
部内に装着する。複写機等のトナーカートリッジは、仕
様が異なるトナーを同一形状のカートリッジにそれぞれ
充填し、これらを機種別に使い分ける場合がある。ま
た、複数のモノカラートナーカートリッジを１台の複写
機で使う場合がある。このため、カートリッジに充填さ
れたトナーを識別するシールがそれぞれのカートリッジ
に付けられる。しかし、識別用シールの確認を怠ると、
誤ったカートリッジがトナー供給部に装着され誤ったト
ナーが現像に用いられることになる。したがって、誤動
作あるいは複写の不良の原因となる。

【０００４】そこで、このようなカートリッジの誤装着
を防止するため、外観の異なるカートリッジを使用した
り、あるいは、カートリッジとトナー供給部との間に入
れ子対応によるカートリッジ選別手段を設ける等の方策
がとられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のトナー
カートリッジの装着機構では、トナー供給部のケース開
口部から空のカートリッジを抜き出すと、トナー供給部
内が開放状態となる。したがって、カートリッジを装着
せずにこの状態で放置すると、トナー供給部内に異物が
侵入する場合がある。

【０００６】また、上記したカートリッジの誤装着を防
止するための方策は、カートリッジの種類を増やした
り、複写機の機種ごとにカートリッジ装着機構を設定す
る必要があり、金型数あるいは組立工数の増大を招きコ
ストの上昇が避けられない。この発明の目的は、トナー
カートリッジおよびトナー供給部の装着機構を増やすこ
となくカートリッジの誤装着を防止するとともに、トナ
ー供給部への異物の侵入防止が可能なトナーカートリッ
ジの装着機構を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、画像
形成装置のトナー供給部に装着されるトナーカートリッ
ジの装着機構であって、カートリッジを挿入可能な開口
部を有し、この開口部から挿入されたカートリッジをト
ナー供給部に位置決め保持させるカートリッジ位置決め
保持ケースと、開口部に装着されトナー供給部を密閉可
能な蓋体とを備え、さらに、前記ケースとカートリッジ
との間に対をなして設けられ、カートリッジの一部を開
口部に挿入したときに蓋体を開き、開口部からカートリ
ッジを抜き出したときに蓋体を閉じるよう蓋体の開閉動
作を制御するマグネット機構を備えた画像形成装置のト
ナーカートリッジ装着機構が提供される。

【０００８】この発明における画像形成装置とは、複写
機、ファクシミリ等の画像形成装置であって、特に、ト
ナーとキャリアとからなる乾式現像剤を使用するものを
さす。この発明におけるトナー供給部とは、トナーカー
トリッジの開口部から投入された現像剤を感光体に供給
するものであって、この間にホッパー等の現像容器、あ
るいはコンベア等が介在してもよい。

【０００９】この発明におけるトナーカートリッジと
は、所定量の乾式現像剤を収納する容器であって、収納
されたトナーをトナー供給部に全量を投下したり、コン
ベア等で搬送可能な供給用の開口部を有し、収納された
乾式現像剤を気密に封止し使用時に開封可能な封止材を
前記開口部に有するものをさす。マグネット機構は、カ
ートリッジ位置決め保持ケースの開口部に挿入されたト
ナーカートリッジを選別し、選別されたカートリッジの
みが位置決め保持ケースへの挿入を許容されるよう蓋体
の開閉動作を制御するのが好ましい。マグネットは、フ
ェライト等の永久磁石であってもよいし電磁石を使用し
たものであってもよい。

【００１０】さらに、マグネット機構は、複数の磁石対
からなるのが好ましい。

【００１１】

【作用】この発明の画像形成装置のトナーカートリッジ
装着機構では、トナーが予め充填されたトナーカートリ
ッジを準備するとともに、使用して空になったカートリ
ッジがケース内部に残置されている場合は、これをケー
スから抜き出しておく。まず、カートリッジ位置決め保
持ケースの開口部からカートリッジの一部をケース内に
挿入する。このとき、ケースと挿入されるカートリッジ
との間に対をなして設けられたマグネット機構におい
て、例えば、反発力が発生し、蓋体を開くようその動作
が制御される。カートリッジに充填されたトナーが使用
され、空のカートリッジを開口部から抜き出したときに
は、蓋体を閉じるよう蓋体の開閉動作が制御される。し
たがって、トナー供給部にカートリッジが保持されてい
ない場合でも、蓋体によりトナー供給部は密閉状態を保
持できる。また、カートリッジの一部をケース内に挿入
するだけで蓋体を開くことができる。

【００１２】マグネット機構が、カートリッジ位置決め
保持ケースの開口部に挿入されたトナーカートリッジを
選別し、選別されたカートリッジのみが位置決め保持ケ
ースへの挿入を許可されるよう蓋体の開閉動作を制御す
るのであれば、誤ったカートリッジを開口部に挿入した
場合、ケースへの挿入が許可されないので、カートリッ
ジの誤まりをただちに知ることができる。

【００１３】さらに、マグネット機構が、複数の磁石対
から構成されておれば、これらの磁石対の取り付け位
置、磁力の大小、反発と吸引作用等の組み合わせにより
複数の種類のカートリッジを選別することができる。ま
た、選別精度を高めることができる。

【００１４】

【実施例】まず図１により、この発明の一実施例による
画像形成装置のトナーカートリッジ装着機構が適用され
た静電複写機の全体構成について説明する。図におい
て、複写機本体１の上面には、原稿台２が固定されてお
り、原稿台２の上部には原稿カバー３が開閉自在に装着
されている。複写機本体１の右側方には、給紙カセット
４，５が着脱自在に装着されている。また左側方には、
複写済の用紙が排紙される排紙トレー６が装着されてい
る。

【００１５】複写機本体１の内部において、その上部に
は、原稿の画像情報を読み取るための光学系７が設けら
れている。この光学系７は、光源、ミラー、レンズ等か
ら構成されている。また、複写機本体１の内部中央に
は、その表面に静電潜像が形成される感光体ドラム８が
配置されている。感光体ドラム８の周囲には、感光体ド
ラム８を所定の電荷に帯電させる帯電装置９、静電潜像
を現像する現像装置１０、用紙にトナー像を転写するた
めの転写装置１１、感光体ドラム８から用紙を分離する
ための用紙分離装置１２、及び感光体ドラム８上の残留
トナーを除去するクリーニング装置１３が順に配置され
ている。現像装置１０は、現像部２１と現像部２１にト
ナーを供給するトナー供給部２２とから構成されてい
る。

【００１６】給紙カセット４，５と感光体ドラム８等に
よって構成される画像形成部との間には、用紙を搬送す
る用紙搬送路１４が設けられ、また、画像形成部の下流
側には排紙搬送路１５が設けられている。排紙搬送路１
５と排紙トレー６との間には、搬送されてきた用紙上の
転写像を定着する定着装置１６が設けられ、この定着装
置１６の下流側には排紙ローラ１７が設けられている。

【００１７】図２にトナー供給部２２の詳細を示す。ト
ナー供給部２２は、現像部２１の上方に形成されたホッ
パー２３と、ホッパー２３に供給されるトナーが充填さ
れたトナーカートリッジ２４と、ホッパー２３の上方に
配置されトナーカートリッジ２４を着脱可能に保持する
ケース２５とから主に構成されている。ホッパー２３
は、カートリッジ２４から投入されたトナーを現像部２
１に定量供給するローラ２６を有している。

【００１８】トナーカートリッジ２４は、図３に示すよ
うに、底部３０に開口３１を有する本体３２と、本体３
２の正面に取り付けられた把手３３と、本体３２の一方
の側壁３２ａに貼設された第１磁石３４とから主に構成
されている。なお、第１磁石３４は、後述する第２磁石
と協働してマグネット機構５０を構成している。本体３
２は、合成樹脂で成形されたトナー容器であり、概ね
０．５〜１リットル程度の容量で構成されている。

【００１９】開口３１は、カートリッジ２４の着脱方向
を長手方向とする矩形で形成されている。開口３１は、
所定量のトナーが充填された後、熱融着フィルム３５が
その縁部に融着され本体３２内を気密に封止している。
ケース２５は、正面に形成されたカートリッジ２４収納
用の開口４０と、ケース内部に敷設された一対のガイド
レール４１及びトナー投入口４２と、第１磁石３４に感
応してマグネット機構５０を構成する第２磁石４３とか
ら主に構成されている。

【００２０】開口４０は、カートリッジ２４よりわずか
に大きい幅及び高さで形成されている。開口４０内側の
ケース２５内には、図４に示すように、上端部に支軸４
５を有する扉４６が設置されている。扉４６は開口４０
よりわずかに大きい高さで形成され、ケース２５内の天
井部を支点とするばね４７により開口４０側に付勢され
ケース２５内側の開口縁部に当接している。

【００２１】ガイドレール４１は、開口４０より挿入さ
れたカートリッジ２４をケース２５内に導くとともに、
カートリッジ２４をケース２５内に水平に保持できるよ
う形成されている。トナー投入口４２は、一対のガイド
レール４１の間にあって、トナー供給位置にあるカート
リッジ２４の開口４０に対向して形成されており、下方
に配置されたホッパー２３に連通している。投入口４２
は、カートリッジ開口４０より大きい幅及び長さで形成
されている。特に、カートリッジ２４の着脱方向となる
投入口４２の長さは開口４０より大きくとられ、空にな
ったカートリッジ２４を抜き出す際、カートリッジ２４
内の残トナーがケース２５内に飛散するのを防止してい
る。

【００２２】次に、カートリッジ２４とケース２５との
間に形成されたマグネット機構５０について説明する。
第１磁石３４は、カートリッジ本体側壁３２ａの本体３
２後部（図３右方）側にあって、稜部に近接して取り付
けられている。第１磁石３４は、その表面がカートリッ
ジ本体側壁３２ａの表面と面一になるよう側壁３２ａに
形成された凹部内に貼設されている。この磁石３４は、
フェライト磁石により構成され、幅、長さ及び厚みは、
それぞれ１０、１５、１０ｍｍである。

【００２３】第２磁石４３は、ケース２５の開口４０の
内周面を形成する４面のうち、左右で対向する開口内周
面４０ａの一方に配置されマグネット機構５０の他方を
構成している。第２磁石４３は、図４〜６に示すよう
に、ケース２５の内外を貫通する複数の貫通口５１と、
貫通口５１に収納されたストッパ５２及びコイルばね５
３と、ケース２５外側の貫通口５１開口端に設置された
閉鎖板５４とから主に構成されている。

【００２４】貫通口５１は、ケース２５正面の壁面内に
略水平に形成され、互いに平行で同一の軸線方向を有す
るよう上下に一列に配列されている。貫通口５１の各断
面は同一の楕円形状で構成され、長さも同一である。開
口の一端は開口内周面４０ａに位置し、他端は側面２５
ａに位置している。ストッパ５２は、貫通口５１内を移
動できるよう貫通口５１よりわずかに小さい楕円断面を
有する棒状体で構成され、その先端部には突起５５及び
平坦面５６が形成されている。平坦面５６と直交する突
起５５の側面には、扉４６裏面に当接して扉４６を係止
する係止面５７が形成されている。平坦面５６には、ス
トッパ５２内に埋め込まれた棒状の磁石体５８の磁極の
一端が露出している。磁石体５８は、直径６ｍｍ、長さ
１５ｍｍのフェライト磁石であり、磁極は、上記した第
１磁石３４のケース２５外側の磁極と反発するよう設定
されている。

【００２５】コイルばね５３は、図７に示すように、そ
の一端がストッパ５２の底部５２ａに固定され、他端が
閉鎖板５４の裏面に固定されている。コイルばね５３の
外径は、底部５２ａの短軸より小さい。コイルばね５３
は、ストッパ５２の突起５５が係止面５７で扉４６の裏
面を係止しかつ平坦面５６が開口内周面４０ａよりケー
ス２５内に突出しない位置に位置決めされるよう、その
自由長さが設定されている。また、ばね５３のばね力
は、第１磁石３４と第２磁石４３（磁石体５８）が接近
したとき、相互の反発力により突起５５の先端が貫通口
５１内に没するようマグネット機構５０の磁力との相関
により設定される。

【００２６】このような構成により、カートリッジ２４
がケース２５の開口４０に挿入され、第１磁石３４と第
２磁石４３（磁石体５８）が接近したとき、両者が互い
に正対する位置に配置されておれば、相互の反発力によ
りストッパ５２がばね５３のばね力に抗して貫通口５１
内に移動し係止面５７における扉４６の係止が解除され
る。なお、両磁極が符合した後、扉係止の解除が遅れ挿
入を許されたカートリッジ２４が扉４６に阻止されない
よう磁石体５８の磁極と係止面５７との距離が設定され
ている。

【００２７】次に、図７〜図１２を参照して、トナーカ
ートリッジの装着方法を説明する。トナーカートリッジ
を交換する際は、まず、トナーが予め充填されたトナー
カートリッジ２４を準備する。使用して空になったカー
トリッジは、その把手３３をつかんでケース２５から抜
き出す。ケース２５の開口４０は、図７に示したよう
に、扉４６により閉鎖される。

【００２８】次に、ケース２５の開口部４０からカート
リッジ２４の後部をケース２５内に挿入する（図８及び
９）。このとき、ケース２５側の第２磁石４３の磁石体
５８とカートリッジ２４側の本体３２の第１磁石３４が
正対する位置に配置されておれば、相互の反発力により
ストッパ５２がばね５３のばね力に抗して貫通口５１内
に移動し係止面５７における扉４６の係止が解除され
る。すなわち、挿入しようとするカートリッジ２４がケ
ース２５の開口部４０で選別され、正しいカートリッジ
２４としてトナー供給部２１への装着が許容されたこと
になる（図１０）。これにより、カートリッジ２４は開
口部４０からケース２５内部に挿入され、扉４６をはね
上げた状態でガイドレール４１上を移動して最奥部に位
置決めされる（図１１）。次に、把手３３をつかんでカ
ートリッジ２４を固定した状態で、底部３０のフィルム
３５を剥がす。これによりカートリッジ２４内のトナー
が投入口４２からホッパー２３内に投入される。

【００２９】一方、ケース２５の開口部４０から挿入さ
れたカートリッジ２４が、誤ったもの、たとえば、第１
磁石３４が第２磁石４３と正対する位置にないもの、あ
るいは正対しても反発しない磁極構成となるものであれ
ば、所定の反発力が生じないので、ストッパ５２をばね
５３のばね力に抗して貫通口５１内に移動させる駆動力
が得られず、係止面５７における扉４６の係止が継続さ
れる。このため、カートリッジ２４を挿入しようとして
も扉４６に阻止され、操作者はケース２５の開口部４０
でカートリッジ２４が誤ったものであることを知る。

【００３０】上記実施例では、第１磁石の貼着位置を本
体側壁３２ａの上下方向に３通りに設定し、３つの貫通
口５１に対し１つのストッパ５２の収納位置を使い分け
ることにより、３種類のカートリッジ２４の選別を行う
ことができる。さらに、第１磁石３４と第２磁石４３の
磁極の組み合わせにより多種類のカートリッジ２４を選
別できる。また、ケース２５の開口部４０の対向する両
側の開口内周面４０ａに貫通口５１を設ければ、さら
に、選別の数が増す。また、貫通口５１に収納するスト
ッパ５２を複数併用すれば、選別の精度を高めることが
できる。

【００３１】このように、上記実施例によれば、ケース
２５に装着された空のカートリッジ２４を抜き出す際、
カートリッジ２４の上方に撥ね上げられていた扉４６
は、抜き出しが終了すると同時に閉じられ、さらに、ば
ね４７の付勢力により扉４６が開口部４０に当接されケ
ース２５にカートリッジ２４が挿入されていない場合で
も、トナー供給部２１を密閉状態に保持できる。このた
め、トナー供給部２１への異物の混入が防止される。ま
た、正しいカートリッジであれば、ケース２５内に挿入
するだけで扉４６を開くことができるので、カートリッ
ジ２４の装着が容易に行える。また、カートリッジ２４
装着後は、本体３２がケース２５の開口部４０を覆って
いるので、異物の混入が防止される。

【００３２】ケース２５の開口部４０から挿入されたカ
ートリッジ２４が、誤ったものであれば、カートリッジ
２４を挿入しようとしても扉４６に阻止される。したが
って、操作者は装着操作の初期段階でカートリッジ２４
が誤ったものであることを知って迅速な対応が可能とな
り、カートリッジ２４の誤装着が防止される。貫通口５
１に対するストッパ５２の収納位置の使い分けおよびマ
グネット機構５０における磁極の組み合わせにより多種
類のカートリッジの選別を同一のカートリッジを用いて
行うことができる。

【００３３】

【発明の効果】この発明の画像形成装置のトナーカート
リッジ装着機構では、カートリッジ位置決め保持ケース
の開口部からカートリッジの一部をケース内に挿入した
とき、ケースとカートリッジとの間に設けられたマグネ
ット機構により、蓋体が開かれ、カートリッジを開口部
から抜き出したときには、蓋体を閉じられるよう構成さ
れているので、トナー供給部にカートリッジが保持され
ていない場合でも、蓋体によりトナー供給部は密閉状態
を保持できる。したがって、トナー供給部への異物の侵
入を防止できる。

【００３４】また、カートリッジの一部をケース内に挿
入するだけで蓋体を開くことができるので、カートリッ
ジの装着が容易に行える。マグネット機構が、カートリ
ッジ位置決め保持ケースの開口部に挿入されたトナーカ
ートリッジを選別し、選別されたカートリッジのみが位
置決め保持ケースへの挿入を許容されるよう蓋体の開閉
動作を制御するのであれば、誤ったカートリッジを開口
部に挿入した場合、ケースへの挿入が許容されないの
で、カートリッジの装着の誤まりを装着操作の初期段階
で知り、誤装着を防止することができる。したがって、
開口部を開封してからカートリッジが誤ったものである
ことを発見したり、誤ったトナーで現像を行うことを防
止できる。

【００３５】さらに、マグネット機構が、複数の磁石対
から構成されておれば、これらの磁石対の取り付け位
置、磁力の大小、反発と吸引作用等の組み合わせにより
複数の種類のカートリッジを選別することができる。ま
た、選別精度を高めることができる。したがって、トナ
ーカートリッジおよびトナー供給部の装着機構を増やす
ことなくカートリッジの誤装着を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による複写機の概略構成
図。

【図２】図１のトナー供給部およびそこに挿入されるト
ナーカートリッジの斜視図。

【図３】図２のトナーカートリッジの底部を上にしてマ
グネット機構の一部をしめした斜視図。

【図４】トナーカートリッジが装着されるケースの開口
部の一部を示す斜視図。

【図５】図４の貫通口に収納されるマグネット機構の一
部をしめした斜視図。

【図６】図５のマグネット機構の先端部の平面図。

【図７】トナーカートリッジが装着されていないケース
の正面図。

【図８】トナーカートリッジが装着されていないケース
を側面からみた断面図。

【図９】図８の断面におけるマグネット機構の、トナー
カートリッジが装着されていない状態を示す平面図。

【図１０】トナーカートリッジの装着が許可された状態
を示す、図９に対応する図。

【図１１】トナーカートリッジが装着されたケースを側
面からみた、図８に対応する図。断面図。

【図１２】トナーカートリッジが装着されたケースの正
面図。

【符号の説明】

１ 複写機本体 ２２ トナー供給部 ２３ ホッパー ２４ トナーカートリッジ ２５ ケース ３１ 開口 ３２ 本体 ３４ 第１磁石 ３５ フィルム ４０ ケース開口 ４０ａ 開口内周面 ４３ 第２磁石 ４６ 扉（蓋体） ５０ マグネット機構 ５１ 貫通口 ５２ ストッパ ５３ コイルばね ５５ 突起 ５６ 平坦面 ５７ 係止面 ５８ 磁石体（第２磁石）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置のトナー供給部に装着され
   るトナーカートリッジの装着機構であって、 カートリッジを挿入可能な開口部を有し、この開口部か
   ら挿入された前記カートリッジをトナー供給部に位置決
   め保持させるカートリッジ位置決め保持ケースと、前記
   開口部に装着されトナー供給部を密閉可能な蓋体とを備
   え、 さらに、前記ケースとカートリッジとの間に対をなして
   設けられ、カートリッジの一部を前記開口部に挿入した
   ときに前記蓋体を開き、前記開口部からカートリッジを
   抜き出したときに前記蓋体を閉じるよう蓋体の開閉動作
   を制御するマグネット機構を備えたことを特徴とする画
   像形成装置のトナーカートリッジ装着機構。
2. 【請求項２】 マグネット機構が、開口部に挿入された
   トナーカートリッジを選別し、選別されたカートリッジ
   のみが位置決め保持ケースへの挿入を許容されるよう蓋
   体の開閉動作を制御する請求項１による画像形成装置の
   トナーカートリッジ装着機構。
3. 【請求項３】 マグネット機構が、複数の磁石対からな
   る請求項２による画像形成装置のトナーカートリッジ装
   着機構。