JPH1069157A

JPH1069157A - トナーカートリッジ

Info

Publication number: JPH1069157A
Application number: JP9151363A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Yoshiki; 吉木　　茂; Noboru Kususe; 登楠瀬
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1997-06-09
Publication date: 1998-03-10
Anticipated expiration: 2017-06-09
Also published as: JP3578889B2

Abstract

(57)【要約】【課題】カートリッジを画像形成装置本体に挿入して
装着する場合において、装置本体側の駆動ギヤとカート
リッジ側の非駆動ギヤとの干渉を回避してスムーズにセ
ットできるようにし、且つ、干渉回避のための余分なス
ペースが生じないようにする。【解決手段】トナーカートリッジ１０００は画像形成
装置に対し、装置本体側の駆動軸１１６に平行に挿入さ
れる。カートリッジ側にはガイド部としてのテーパ部３
０１ａを有する軸受３０１が備えられており、駆動軸１
１６の先端はカートリッジの挿入動作に伴ってテーパ部
３０１ａにより下から上へと移動する。これにより駆動
軸１１６に固定された駆動ギヤ１１５はカートリッジ側
のトナーボトルのボトルギヤ１４２に軸方向と直交する
方向から噛み合う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置におけるトナーカー
トリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ
等の画像形成装置におけるトナー補給手段の一つとし
て、円筒状の容器本体の一端側中央部にトナー吐出口が
形成され内壁面に螺旋状の突起部（リブ）が設けられた
スクリューボトルタイプのトナーボトルを、現像部への
トナー導入部に連通させた状態で保持手段により略水平
向きに保持するとともに、この保持手段に保持された該
トナーボトルを装置本体側の駆動手段により回転させる
ことにより、該螺旋状の突起部のトナー搬送作用によっ
てトナーボトル内部のトナーをそのトナー吐出口から吐
出させて、画像形成装置の現像部へトナー補給を行うよ
うにしたトナーカートリッジが知られている。この種の
トナーカートリッジは、装置本体側の駆動軸に対して平
行に挿入されて装着される構造のものが多く、駆動力伝
達手段としてはカップリングやギヤが用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２６
に示すように、装置本体側の駆動軸４００に対してカー
トリッジを平行に挿入し、該駆動軸４００に固定された
駆動ギヤ４０１とカートリッジ側のギヤ４０２とを噛み
合わせる方式のものでは、駆動ギヤ４０１の歯側面４０
１ａと、これに対向するカートリッジ側のギヤ４０２の
歯側面４０２ａとが干渉してスムーズにセットできない
場合があった。

【０００４】これを防止するための一つの方法として、
図２７に示すように、駆動ギヤ４０１の歯側面にテーパ
４０１ｂを付けるとともに、カートリッジ側のギヤ４０
２の歯側面にも同様のテーパを付ける方法がある。この
ような構成ではテーパ同士の接触によって互いに回転さ
せる力が作用するので、干渉位置で当接したとしてもそ
の後自動的に噛み合うことになる。しかしながら、ギヤ
形状が特殊なものになるため、汎用性に欠ける問題があ
る。また、カートリッジ側のギヤにもテーパを付けるた
めにユーザーがテーパ先端のエッジに触れる可能性があ
り、安全性の観点からも問題があった。

【０００５】また、カートリッジを一旦駆動軸４００に
対して平行に挿入し、その後カートリッジ側のギヤを駆
動軸４００に直交する方向に移動させて噛み合わせる方
式も考えられる。しかしながらこの場合には、駆動軸４
００に直交する方向へ移動するためのスペースを確保す
る必要があり、小型化、省スペース化の観点から好まし
くない。

【０００６】そこで、本発明は、回転軸心に直交する方
向からの噛み合いによってギヤ同士の干渉を少なくで
き、装置本体へのスムーズなセットができるとともに、
省スペース化も図れるトナーカートリッジの提供を目的
とする（請求項１）。また、本発明は、直交方向からの
噛み合いにおいてもなお生じ得るギヤ同士の干渉を完全
に無くして常にスムーズなセットができるトナーカート
リッジの提供を目的とする（請求項２）。また、本発明
は、直交方向からの噛み合いを簡単な構成で実現できる
トナーカートリッジの提供を目的とする（請求項３）。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明では、画像形成装置の装置本体
に着脱可能で該装置本体に設けられた駆動ギヤにより回
転駆動力を受けるトナーカートリッジにおいて、上記装
置本体に対して上記駆動ギヤの駆動軸方向に平行に挿入
されて装着され、該装着動作に連動して上記駆動ギヤを
回転駆動可能な噛み合い位置に移動させる構造を有して
いる、という構成を採っている。

【０００８】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
構成において、上記駆動ギヤの移動方向をカートリッジ
側の被駆動ギヤの回転中心に向かう方向に対して傾け
る、という構成を採っている。

【０００９】請求項３記載の発明では、請求項１又は２
記載の構成において、上記駆動ギヤの駆動軸を受ける軸
受を有し、該軸受に上記駆動ギヤを回転駆動可能な噛み
合い位置に移動させるガイド部が形成されている、とい
う構成を採っている。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて詳細に
説明する。先ず、図１乃至図３を参照して、本発明のト
ナーカートリッジが使用される画像形成装置（ここで
は、複写機）の作像系について説明する。図１乃至図３
において、感光体１は、矢印方向に回転移動しながら、
除電光７により除電され、表面電位が０〜−１５０Ｖの
基準電位に平均化される。次に、感光体１は、帯電装置
２により帯電され、表面電位が−９００Ｖ前後となる。
帯電された感光体１は、露光部で画像光３が照射され、
その画像光３の照射されない部分（画像部分）が、現像
部における現像スリーブ４上のトナーによりトナー像化
される。この時、現像スリーブ４には、−２００Ｖ前後
のバイアスがかけられているが、感光体１の画像光３の
照射されない部分（画像部分）の表面電位が−５００〜
−８５０Ｖに維持されるので、この画像部分に現像スリ
ーブ４上のトナーが付着する。感光体１が更に回転移動
する間に、図示しない給紙部より転写紙が給紙される。
この転写紙は、その先端と感光体１上に作られたトナー
像の先端とが、転写部で一致するようなタイミングで給
紙され、この転写部で転写装置５により感光体１上のト
ナー像を転写される。トナー像の転写された転写紙は、
図示しない定着部へ送られ、図示しない定着装置の熱と
圧力によりトナー像を融着された後、コピーとして機外
に排出される。一方、転写紙に転写されずに感光体１上
に残留したトナーは、クリーニング部のクリーニングブ
レード６により掻き落される。これにより、感光体１
は、トナーの付着していない初期状態となり、再び次の
作像工程へ移る。

【００１１】本実施例における感光体、及び、感光体周
辺に配置される帯電装置、現像装置、クリーニング装置
などの作像装置は、通常、プロセスカートリッジと呼ば
れている一体の感光体回りケース４０内に、ユニット化
されて納められている。このプロセスカートリッジは、
図１に示すような外観を有しており、クリーニングブレ
ード６により感光体１から掻き落された残留トナーを、
図３に示すように、トナー搬送コイル８によりケース４
０の手前側のリサイクルトナー搬送部へ送り、このリサ
イクルトナー搬送部に配設されているトナーリサイクル
ベルト９により、現像装置の現像剤撹拌部に送り込ん
で、リサイクルトナーとして再使用する仕組になってい
る。なお、本発明の適用対象である画像形成装置におい
て、図２から明らかなように、上記帯電装置２及び転写
装置５としてローラ型を示したが、これに限定される趣
旨ではなく、ワイヤーを用いてコロナ放電をさせるタイ
プを備えたもので良い。

【００１２】次に、このプロセスカートリッジ内の現像
装置について説明する。図２及び図３において、現像ス
リーブ４は、内部に５極の磁石を配置した固定軸を有
し、その外周面をアルミなどの非磁性のパイプ材で覆う
ように構成されており、パイプ材が回転することで、現
像容器（ケース４０）内に収容されている現像剤（小さ
な鉄球からなるキャリアとトナーとからなる２成分現像
剤）が、磁石の磁力により現像スリーブ４上に汲み上げ
られて、感光体１の現像部に移動される。この現像スリ
ーブ４による感光体１への現像剤の供給量は、その過不
足による画像濃度不良や濃度ムラの発生を防止するため
に、ドクターブレード１０により現像スリーブ４上の感
光体１側への流入量が一定量となるように規制されてい
る。

【００１３】また、ケース４０と一体に形成された現像
容器には、現像剤を撹拌・循環させるための一対の撹拌
スクリュー１１が設けられており、これらの撹拌スクリ
ュー１１の回転により、現像容器内の現像剤が撹拌され
ながら現像スリーブ４の軸方向に沿ってループを描くよ
うに循環搬送される。ここで、この循環により感光体１
の現像部に移動された現像剤のうち、キャリアは現像ス
リーブ４の回転により現像容器内に取り込まれて再び循
環されるが、撹拌により帯電されキャリアに付着して感
光体１の現像部まで運ばれたトナーは、感光体１上に形
成された画像部分に静電気力により付着して消費され
る。従って、この種の画像形成装置におけるトナーは、
周知のように、その消費に応じて適時補給する必要があ
り、このプロセスカートリッジのケース４０の現像容器
上部には、図１及び図２に示すように、現像容器内に新
規トナーを取り込むためのトナー補給口１２が設けられ
ている。

【００１４】このトナー補給口１２への新規トナーの補
給が、トナーカートリッジにより行なわれる。本実施例
におけるトナーカートリッジ１０００は、図４に示すよ
うに、トナー収容部材としてのスクリューボトル構造の
トナーボトル１００と、トナーボトル１００の開口部又
はトナー排出部としてのボトル口部１１４ｃに装着され
て、トナーボトル１００のトナー吐出口１１４ｄに連通
するトナー補給制御機構（トナー補給部材）の設けられ
た蓋部材２００と、トナーボトル１００を収納する外装
部材３００とを一体に組付けて構成されている。なお、
蓋部材２００と外装部材３００とを合わせて、分割され
た一つの外装部材と捉えることもできる。また、本実施
例における蓋部材２００及び外装部材３００は、その外
形が共に角形状（ここでは略四角形状としたが、他の多
角形状であってもよい）に形成されている。このため、
横置きにしても転がりにくく、取り扱いに優れている。
このトナーカートリッジ１０００の組付けは、先ず、外
装部材３００を直立させた状態とし、次いで、トナー吐
出口１１４ｄが開口された状態（キャップの付いていな
い状態）のトナーボトル１００を外装部材３００の中に
挿入し、このトナーボトル１００及び外装部材３００に
蓋部材２００を取付けて組付ける。このとき、蓋部材２
００と外装部材３００とは、蓋部材２００の外側端部に
設けられた爪部２０１ｄが、外装部材３００の内側端部
に設けられた爪部３０３ｄに係合することによって固定
されるようになっている。従って、その組付けに際して
接着剤等を使用する必要がなく、部品の組立や分解（リ
サイクル資源化）が容易となる。また、従来のトナーボ
トルと蓋部材だけのものよりも、全体の組み付け強度を
大きくすることができるるとともに、外装部材３００は
トナーで汚染されないのでその再使用時の清掃が一切不
要となり、そのままリサイクルに使用することができ
る。

【００１５】トナーボトル１００には、図４に示すよう
に、そのボトル部１１４の内方に突出する螺旋状の突起
部１１４ｆが形成されており、ボトル部１１４が回転す
ることによるこの突起部１１４ｆのトナー搬送作用によ
って、そのボトル口部１１４ｃのトナー吐出口１１４ｄ
から、収容されているトナーを吐出するように構成され
ている。また、このトナーボトル１００のボトル部１１
４の底部には、後述するトナーカートリッジ駆動ギヤ１
１５と噛み合うボトルギヤ１４２が取付けられている。

【００１６】トナーボトル１００のボトル口部１１４ｃ
には、蓋部材２００が装着される。この蓋部材２００の
蓋部材本体２０１の内側面には、図２及び図６に示すよ
うに、開口部２０１ｅが形成されており、この開口部２
０１ｅには、トナー補給量を適正化するためのスリット
穴（細長い角穴）２１９ａの穿たれたＰＥＴフィルムあ
るいはゴム等の弾性材料からなるゲート２１９が、両面
テープ等により貼り付けられている。更に、このゲート
２１９の上には、未使用状態におけるトナーカートリッ
ジ１０００のゲート２１９のスリット穴２１９ａからの
トナー漏れを防止するためのゲートシール２１０が貼り
付けられている（図６）。このゲートシール２１０は、
装置本体へのトナーカートリッジ１０００のセット後に
ユーザが手前に引き抜いて取り外すことができるよう
に、蓋部材本体２０１の手前に設けられたシール引抜き
スリット２０１ａを通して、その手前側端部が外方に露
出している。つまり、トナーカートリッジ１０００の使
用に際して、このゲートシール２１０を引き抜くことに
より、トナー補給が可能となる。

【００１７】また、蓋部材本体２０１の外側開口面に
は、図７に示すように、蓋部材本体側のトナー補給口と
なるゲート２１９を覆うようにして、トナー排出カバー
２０４が取り付けられている。このトナー排出カバー２
０４には、ＰＥＴフィルムからなるシャッタシート２０
６が両面テープ等により貼り付けられたシャッタ２０５
と、シャッタ開閉スプリング２１４とが組み付けられて
いる。シャッタ２０５は、シャッタ開閉スプリング２１
４の伸長性弾力によって、装置本体にトナーカートリッ
ジ１０００がセットされていない状態では、トナー排出
カバー２０４の下方側に押し付けられており、これによ
って、蓋部材２００側のトナー吐出口となるトナー排出
カバー２０４の下部のトナー排出口２０４ａが、シャッ
タシート２０６により閉じられている。一方、装置本体
にトナーカートリッジ１０００がセットされた状態で
は、装置本体側に設けられている図示しないシャッタ開
閉スロープに沿って、シャッタ２０５の腹部に形成され
た突起２０５ａが押し上げられることにより、シャッタ
シート２０６がトナー排出口２０４ａを塞ぐ位置から退
避して、蓋部材２００からのトナー補給が可能となる。
このシャッタ機構はトナーカートリッジ１０００の操作
時におけるトナー漏れを防ぐ目的で設けられたものであ
り、その輸送時等におけるトナー漏れに対してのシール
性は、前述のゲートシール２１０によって確保されてい
る。

【００１８】また、このトナー排出カバー２０４には、
蓋部材本体２０１のシール引抜きスリット２００ａから
のトナー漏れを防ぐための発泡ポリウレタンからなるシ
ール部材２０８と、このトナー排出カバー２０４と蓋部
材本体２０１の下面との間のシール性を確保するための
発泡ポリウレタンからなるシール部材２０７が、それぞ
れ両面テープ等で貼り付けられている。

【００１９】更に、この蓋部材２００には、その蓋部材
本体２０１にトナー排出カバー２０４を取り付けた状態
で、装置本体にトナーカートリッジ１０００をセットし
て、蓋部材２００側のトナー排出口２０４ａと現像装置
側のトナー補給口１２とを合わせた際の、トナー補給口
１２とトナー排出口２０４ａとの間のシール性を確保す
るためのシール部材２１２が両面テープで貼り付けられ
ている。このシール部材２１２は、図５に示すように、
ＰＥＴフィルムからなる薄板２１２ａと、トナー補給口
１２に直接貼付られる発泡ポリウレタンからなるスポン
ジ部材２１２ｂとから構成されている。スポンジ部材２
１２ｂはトナー補給口１２とトナー排出口２０４ａとの
間における弾力的な密着性を確保するもので、その中央
部にはトナー排出口２０４ａよりも大きな開口２１２ｅ
が形成されている。一方、薄板２１２ａにはトナー排出
口２０４ａに対応する開口周囲において複数の切り込み
２１２ｃが形成されており、折り曲げ可能な面２１２ｄ
が形成されている。

【００２０】本実施例におけるトナー排出口２０４ａ部
位には、図８（ａ）に示すように、下方側、すなわち、
トナー補給口１２側にテーパ面２０４ｃが形成されてお
り、スポンジ部材２１２ｂの開口２１２ｅはこのテーパ
面２０４ｃを塞がない大きさに設定されている。トナー
排出口２０４ａにスポンジ部材２１２ｂを貼り付け、さ
らにその上に薄板２１２ａを貼付た後、図８（ｂ）に示
すように、薄板２１２ａの折り曲げ可能な面２１２ｄが
指で折り曲げられてテーパ面２０４ｃに貼り付けられ
る。これによってシール性を有する面取り構造の連絡路
が構成される。トナー排出口２０４ａとトナー補給口１
２との間の連絡路を垂直側面を有する形状とした場合、
スポンジ部材２１２ｂにトナーが付着し易く、トナーカ
ートリッジ１０００の交換時に付着したトナーＴが振動
によって落下し、トナー汚染を来し易い。これに対し、
本構成によれば、トナーが付着しにくい平滑面を有する
薄板２１２ａでスポンジ部材２１２ｂのトナー付着領域
が覆われるとともに、全体的なテーパ形状によってトナ
ー付着面積が小さくなっているので、上記トナー汚染を
防止することができるとともに良好なシール機能をも得
ることができる。

【００２１】蓋部材２００の蓋部材本体２０１の内側部
は、図２に示すように、円筒状に形成されており、この
内側部には、トナー補給フランジ２１６が回転自在に装
着されている。このトナー補給フランジ２１６は、図９
及び図１０に示すように、円筒キャップ状に形成されて
おり、その手前側面の略中央には、トナーボトル１００
のボトル口部１１４ｃが挿通されることにより、このト
ナーボトル１００のトナー吐出口１１４ｄに連通する開
口２１６ｄが穿たれている。この開口２１６ｄの周囲の
側面には、手前側に突出するように２個のブラケット２
１６ａがそれぞれ一体に形成されており、これらのブラ
ケット２１６ａには、ＰＥＴフィルムなどの可撓性を有
する部材からなる２枚のトナー押出し部材２１７が、両
面テープによりそれぞれ貼り付けられている。このトナ
ー押出し部材２１７は、図２に示すように、蓋部材本体
２０１の内側部にトナー補給フランジ２１６を装着した
状態で、その延出端が蓋部材本体２０１の内側部の内周
面に対して弾力的に密着するように形成されている。

【００２２】また、トナー補給フランジ２１６の外周面
には、この外周面と蓋部材本体２１０の内側部の内周面
との隙間をシールするための、発泡ポリウレタンからな
る帯状のシール部材２０９が貼付されている。更に、ト
ナーボトル１００のトナー吐出口１１４ｄに連通するト
ナー補給フランジ２１６の開口２１６ｄの周囲には、こ
の開口２１６ｄとトナーボトル１００のボトル口部１１
４ｃとの隙間をシールするための、発泡ポリウレタンか
らなるリング状のシール部材が両面テープにより貼り付
けられている。

【００２３】また、筒状の蓋部材本体２０１の底部に
は、図１１に示すように、断面Ｔ字状の突縁２０１ｇ
が、トナーボトル１００がセットされた時にトナー吐出
口１１４ｄ内の上方部付近に位置するように形成されて
いる。そして、この突縁２０１ｇの中央の突縁には、ト
ナー吐出口１１４ｄの周面のトナーを掻き落すためのシ
ート状のスクレーパ１００１が、トナーボトル１００の
回転方向であるＮ方向において上記突縁の前面側に両面
テープで貼り付けられている。スクレーパ１００１はＰ
ＥＴフィルムで形成されており、図６に示すように、貼
付部１００１ａと、エッジ１００１ｂを有する掻取部１
００１ｃとから構成されている。トナーボトル１００が
セットされると、スクレーパ１００１がトナー吐出口１
１４ｄ内に入り込み、その周面にエッジ１００１ｂが接
触する。トナーボトル１００の回転に伴ってエッジ１０
０１ｂがトナー吐出口１１４ｄの周面をスクレープす
る。これによって、トナー吐出口１１４ｄでのトナー滞
留が防止され、安定したトナー補給量が得られる。トナ
ーボトル１００に対してはスクレーパ１００１のみが撓
んだ状態で接触するように設けてあるので、摺動抵抗が
極めて小さく、トナーボトル１００の駆動トルクにはほ
とんど影響を与えない。また、スクレーパ１００１はト
ナーボトル１００の回転方向における上記突縁の前面側
に貼り付けられているので、トナー吐出口１１４ｄに対
する摺動抵抗は貼り付けを助長するようし作用し、よっ
て突縁から剥がれにくくなっている。

【００２４】次に、上記スクレーパ１００１の存在理由
を説明する。トナーの物性によってはトナー吐出口１１
４ｄにおけるトナーの流動性が悪化するため、トナーに
よってトナー吐出口１１４ｄが閉塞されてしまう。この
ため、流動性の良いトナーしか使用することができず、
使用できるトナーの種類が限定されてしまう。また、常
温では流動性の良いトナーでも高温環境下ではトナー吐
出口１１４ｄに付着し易くなり、トナー補給量が減少す
る。上記スクレーパ１００１を設ける構成とすれば、ト
ナーの種類、環境の変動に拘らずトナーの付着を防止で
きるので、適用対象（画像形成装置）の種別に制限がな
いという利点がある。

【００２５】また、蓋部材２００がトナー補給部材を備
える構成としたので、画像形成装置側に開閉栓機構を設
ける必要がなく、よって装置本体の構成を簡素化でき、
装置本体の小型化及び低コスト化を図ることができる。
また、蓋部材２００にトナー補給部材を設けることによ
り、そのトナー補給部材のシール部材等の耐久性の必要
な部分の性能が低下する前に、トナーカートリッジの交
換により同時にトナー補給部材も新たなものとなるの
で、安定したトナー補給を実現できるとともに、そのト
ナー補給部材のシール部材等の耐久性の必要な部分に低
コストの部材を使用することが可能となる。また、トナ
ーの収容されるトナーボトル１００と、これとは別体の
外装部材３００との二重構造としたので、トナーカート
リッジ内部の摺動音等の動作音を遮音でき、低騒音のト
ナーカートリッジを得ることができる。また、装置本体
の定着装置等の熱源からの熱が、外装部材３００によっ
て遮蔽されるので、トナーの収容されているトナーボト
ル１００に伝わりにくくなり、トナーの溶融等の熱によ
って発生する不具合を防止できる。また、トナーの充填
もトナーカートリッジにトナー充填口を設けて専用の設
備で行なう必要がなく、既存の充填設備によりトナーの
充填されたトナーボトルを外装部材３００内にセットす
るだけでよいので、トナーカートリッジの生産性を向上
させることができる。また、トナー漏れに対するシール
部材が、トナーボトルの開口部のみで済むので、外装部
材３００へのシールが不要となり、トナーカートリッジ
を簡単且つ低コストに構成できる。また、スクリューボ
トルからなるトナーボトル１００を用いているので、収
容トナーの排出にアジテータ等のトナー搬送部材を別途
設ける必要がなく、トナーカートリッジの構成を簡素化
できる。

【００２６】外装部材３００は、図１２に示すように、
後述する装置本体側の駆動軸を支持するための軸受３０
１と、上部ケース３０２と、下部ケース３０３とから構
成されている。ここで、上部ケース３０２と下部ケース
３０３とは、上部ケース３０２に設けられた爪部３０２
ａが、下部ケース３０３に設けられた穴部３０３ｂに係
合することによって固定されるので、その組付けに際し
て接着剤等を使用する必要がなく、部品の組立や分解
（リサイクル資源化）が容易となる。

【００２７】上部ケース３０２はポリスチレン（ＰＳ）
で形成されており、爪部３０２ａの厚みは約１．５ｍｍ
に設定されている。また、図１３（上部ケース３０２の
裏返し状態の部分図）に示すように、爪部３０２ａの強
度を維持するために、また、成形（製造）上、所定の精
度を持たせることが困難なために、各爪部３０２ａの根
元部には補強リブ３０２ｃが一体に形成されている。こ
の補強リブ３０２ｃの角度θは４５度に設定されてい
る。補強リブ３０２ｃの補強作用によって、爪部３０２
ａと穴部３０３ｂとの係合によるロック機能が長期に亘
って保障される。また、図１３に示すように、上部ケー
ス３０２の下面には、その長手方向及び短手方向に延び
る複数の補強リブが形成されているとともに、外周近傍
には下部ケース３０３の壁厚に相当するゆとりをもつ位
置に、且つ、周囲全体に亘って、厚肉の嵌合用リブ３０
２ｄが形成されている。これに対応して、下部ケース３
０３には、補強リブ３０３ｆと側面との間に切欠凹部３
０３ｅが形成されている。嵌合用リブ３０２ｄの存在に
よって上部ケース３０２自体の強度が更に高まることに
なる。また、嵌合用リブ３０２ｄと切欠凹部３０３ｅと
の係合によって、下部ケース３０３の長手方向の両壁面
間の距離が所定寸法より短くてもあるいは長くても、上
部ケース３０２を嵌めることで確実な寸法、位置決めが
得られ、上部ケース３０２を嵌めた後は下部ケース３０
３の長手方向の壁面を内側に押してもつぶれることがな
い。すなわち、嵌合用リブ３０２ｄの存在によって、分
割構造とした場合の弱点が補完されることになり、外装
部材３００全体のケース強度が確保される。また、上述
のように寸法誤差があっても上部ケース３０２を嵌めた
後に確実な寸法、位置決めが得られので、製造精度が緩
和され、生産性の向上にも寄与することとなる。

【００２８】軸受３０１は、図１４に示すように、その
軸方向に沿うように形成されたスナップ爪３０１ｂを、
図１２に示す外装部材３００の下部ケース３０３の軸受
支持部３０３ａに対してスナップフィットさせることに
より、下部ケース３０３に固定される。スナップ爪３０
１ｂの根元部分には、図１４（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、スナップ爪３０１ｂが内側に倒れて引っ掛りが弱く
なるのを防止するために、倒れを規制するリブ３０１ｃ
が形成されている。

【００２９】軸受３０１の軸心の下側には、図１４
（ｃ）に示すように、ガイド部としてのテーパ部３０１
ａが設けられており、このテーパ部３０１ａは、図１５
に示すように、装置本体内にトナーカートリッジ１００
０を挿入した際に、装置本体側に配設されているトナー
カートリッジ駆動ギヤ１１５の駆動軸１１６の延出端部
を、その傾斜面に沿って下から上に移動させるようにな
っている。これにより、トナーカートリッジ駆動ギヤ１
１５が、トナーボトル１００のボトル部１１４に設けら
れたボトルギヤ１４２に対して、その回転軸心と直交す
る方向から噛み合うので、従来のトナーカートリッジの
ように、ボトルギヤとその駆動ギヤとを互いに平行な軸
方向から噛み合わせる場合に生じる、ギヤ同士の干渉が
なくなり、装置本体に対してトナーカートリッジ１００
０を極めてスムーズにセットできるようになる。また、
駆動軸１１６がテーパ部３０１ａによって滑らかに案内
されるように、駆動軸１１６の先端は面取りないし先鋭
化されている。

【００３０】装置本体に対するトナーカートリッジ１０
００の装着動作に連動して駆動軸１６が移動し、上記噛
み合いが自動的に生じるので、駆動軸１６に平行に挿入
する方式でありながらも、ギヤ同士を軸方向に直交する
方向から噛み合わせるためのスペースを余分に設ける必
要がなく、トナーカートリッジ１０００の設置スペース
を最小限にすることができる。また、軸受３０１のテー
パ部３０１ａで駆動軸１６の端部を案内するだけで直交
方向の噛み合い構成を実現できるので、トナーカートリ
ッジ１０００の構成の簡易化並びに低コスト化を図れる
とともに、装置本体側の構成も簡易にできる。

【００３１】また、トナーカートリッジ駆動ギヤ１５
は、図１６（ａ）に示すように、非駆動ギヤとしてのボ
トルギヤ１４２の中心Ｎから水平方向にｗずれた位置に
おいて軸受３０１のテーパ部３０１ａによって上方に移
動される構成とすることもできる。この場合には、ボト
ルギヤ１４２の中心Ｎに向かう方向に対して角度θだけ
傾いた状態で上方へ移動するので、双方のギヤの歯が噛
み合い始めに干渉しても互いに回転させる力が生じるの
で、軸方向に直交する方向からの噛み合わせであって
も、図１７に示すような歯の上面１１５ａ，１４２ａ同
士の干渉は生じず、接触後は常に干渉状態のまま止まる
ことなくに噛み合い位置に移行する（図１６（ｂ））。
従って、本実施例の場合には最終的に双方のギヤが干渉
することは無く、トナーカートリッジ１０００を常にス
ムーズにセットすることができる。

【００３２】外装部材３００の下ケース３０３には、図
１２に示すように、周面に突起としてのラチェット状の
歯３１９ａを複数有する叩き部材３１９が、板バネから
なる支持ブラケット３２０を介して取り付けられてい
る。叩き部材３１９はその軸部３１９ｂを下ケース３０
３に取付けられる支持ブラケット３２０の穴部３２０ａ
に挿通されて回転可能に支持されている。この叩き部材
３１９は、外装部材３００にトナーボトル１００を組み
付けた状態で、ボトル部１１４の外側面に対して、支持
ブラケット３２０の弾性変形によって弾力的に当接する
ようになっている。後述するトナー補給動作によりトナ
ーボトル１００が回転されると、図１８に示すように、
叩き部材３１９も接触摩擦によって転がる。この場合、
ボトル部１１４の外側面に歯３１９ａが間欠的に、すな
わち、不連続に当たるので、トナーボトル１００に振動
を与え、これによってボトル内壁へのトナー付着が防止
される。転がりによる当接であるので、衝撃音も小さ
い。図１９に示すように、ボトル部１１４の外側面に段
差１１４ｇを形成した場合でも、叩き部材３１９は回転
可能、すなわち、揺動可能に設けられているので、歯３
１９ａ₁を支点として回動しながら段階的に３１９ａ₂が
着地するので、一気に着地するのに比べて衝撃音が低減
される。仮に叩き部材３１９が滑って回転しない場合で
も同様の段階的乗り越えが行われる。

【００３３】上記のように周面に複数の突起３１９ａを
設けた叩き部材３１９の場合には、接触摩擦による回転
の他に、トナーボトル１００の外側面の凹み（螺旋溝）
や成型時のバリ等によっても回転するので、叩き動作を
得るためにわざわざ段差を設ける必要がない。また、叩
き部材３１９は回転可能に支持されているので、トナー
ボトル１００に対する押圧力が強すぎた場合でも、トナ
ーボトル１００に伴って連れ回りすることができ、これ
によって接触抵抗も小さくなるのでトナーボトル１００
の外周面の摩耗を防止することができるとともに、トナ
ーボトル１００の回転駆動力の妨げとなる負荷を小さく
することができる。突起３１９ａの形状としてのは、上
記ラチェット状の他に、例えば図２０に示す三角形のも
のや、図２１に示す台形状のものを採用することができ
る。

【００３４】図２２に叩き部材の他の実施例を示す。本
実施例における叩き部材３３０は、直方体状に形成され
ており、軸部３３０ａを介して支持ブラケット３２０に
回転可能に支持されている。図２３に示すように、叩き
部材３３０がボトル部１１４の段差１１４ｇを乗り越え
る場合、まず、図２３（ｂ）に示すように叩き部材３３
０の後半部３３０ｂが段差１１４ｇに接触した状態で回
動しながら前半部３３０ｃの先端が着地し、トナーボト
ル１００に振動を与える。その後、図２３（ｃ）に示す
ように、後半部３３０ｂが着地して振動を与える。この
ように、段差１１４ｇを揺動構成によって段階的に乗り
越えるので、上記実施例のように円形状でなくてもトナ
ーボトル１００に振動を与えることができるとともに、
衝撃音を低減することができる。

【００３５】なお、上記各実施例ではトナーボトルが一
体に組付けられるトナーカートリッジ１０００への叩き
部材３１９，３３０の適用を説明したが、これに限定さ
れるものではなく、トナーボトル１００が着脱可能なト
ナー補給装置においても同様に適用できるものである。

【００３６】次に、トナーカートリッジ１０００におけ
るトナー補給動作について説明する。図２及び図３にお
いて、現像剤の透磁率を検知する透磁率センサからなる
トナー濃度センサ３４により、現像容器内を循環搬送さ
れる現像剤のトナー濃度が基準トナー濃度未満であると
検知されると、図示しない装置本体側の駆動部が作動し
て、図１５に示したトナーカートリッジ駆動ギヤ１１５
が回転する。このトナーカートリッジ駆動ギヤ１１５
は、前述したように、トナーカートリッジ１０００が装
置本体にセットされることにより、カートリッジ内に収
容されているトナーボトル１００のボトルギヤ１４２と
噛み合い、この状態でトナーカートリッジ駆動ギヤ１１
５が回転することにより、トナーボトル１００が所定方
向に回転される。

【００３７】このとき、トナーボトル１００の頭部に設
けられた突起部１１４ａ（図４）が、蓋部材２００のト
ナー補給フランジ２１６の内壁面に設けられたリブ２１
６ｂ（図１０）に係合することにより、トナーボトル１
００とトナー補給フランジ２１６とが一体的に回転す
る。また、このトナー補給フランジ２１６には、トナー
ボトル１００の頭部に設けられた突起部１１４ａとトナ
ー補給フランジ２１６の内壁面に設けられたリブ２１６
ｂとの係合が、突起部１１４ａの摩耗等により外れた場
合のトナーボトル１００の空回りを防止する目的で、ト
ナーボトルの肩部の傾斜部１１４ｂに係合する突起１２
１６ｃが、その内壁面に補助的に設けられている。

【００３８】このトナーボトル１００の回転により、そ
のボトル部１１４の螺旋状の突起部１１４ｆのトナー搬
送作用によって、トナーはトナーカートリッジ１０００
の端部の開口側へ搬送され、そのボトル口部１１４ｃの
トナー吐出口１１４ｄから吐出されたトナーは、先ず、
図２に示すように、蓋部材本体２０１とトナー補給フラ
ンジ２１６とで形成されるトナーホッパ部（トナー押出
し部材２１７の回転経路内）に導入される。次いで、こ
のトナーホッパ部に導入されたトナーは、トナー補給フ
ランジ２１６の回転により、このトナー補給フランジ２
１６と実質的に一体のトナー押出し部材２１７によっ
て、蓋部材本体２０１の内側部の内周面に沿うように掻
き上げられ、トナー押出し部材２１７がゲート２１９を
通過する際に、このゲート２１９のスリット穴２１９ａ
を通して、蓋部材本体２０１の内側部から押し出され
る。

【００３９】更に、蓋部材本体２０１の内側部から押し
出されたトナーは、蓋部材本体２０１の側面に取り付け
られたトナー排出カバー２０４の内側を落下し、トナー
排出カバー２０４の下部に穿たれたトナー排出口２０４
ａ、及び、このトナー排出口２０４ａに対向する現像装
置側のトナー補給口１２を通して、現像装置内に補給さ
れる。この現像装置内へのトナー補給は、トナー濃度セ
ンサ３４が、現像容器内を循環搬送される現像剤のトナ
ー濃度が基準トナー濃度に達した状態を検知して、トナ
ーカートリッジ駆動ギヤ１１５の駆動軸１１６の回転が
停止されることによりストップされる。

【００４０】このようにして現像装置内へのトナー補給
が適時行なわれ、トナーボトル１００内のトナーがなく
なると、装置本体に設けられている図示しないトナーエ
ンド表示が点灯される。ユーザは、このトナーエンド表
示の点灯を受けて、トナーのなくなった古いトナーカー
トリッジを新しいトナーカートリッジと交換する。この
トナーカートリッジの交換は、図２４に示すような手順
で行なわれる。すなわち、ユーザは、先ず、図２４
（ａ）に示すように、装置本体の前カバーを開け、スト
ッパ１１７を押し下げて古いトナーカートリッジ１００
０を装置本体から取り出す。次いで、図２４（ｂ）に示
すように、新しいトナーカートリッジ１０００を５、６
回振り、トナーボトル１００内のトナーをほぐす。次
に、図２４（ｃ）に示すように、この新しいトナーカー
トリッジ１０００を装置本体内にセットする。そして、
このセットが適正に行なわれたか否かをストッパ１１７
のロック音（あるいはロック位置）により確認し、図２
４（ｄ）に示すように、この新しいトナーカートリッジ
１０００のゲートシール２１０を引き抜いて、トナー補
給が可能な状態にした後、装置本体の前カバーを閉じ
る。

【００４１】一方、このトナーカートリッジ１０００と
プロセスカートリッジ及び装置本体との位置決めは、ト
ナーカートリッジ１０００の蓋部材２００の取手部に設
けられた位置決め穴２０１ｂ（図５）と、プロセスカー
トリッジの位置決めピン１１８（図１）との嵌合、及
び、トナーカートリッジ１０００の蓋部材本体２０１の
手前側に設けられた位置決め穴２０１ｃ（図５）と、装
置本体側の位置決めピン（図示せず）との嵌合によって
それぞれ行なわれる。蓋部材２００が装置本体に位置決
めされて固定されることにより、外装部材３００も同時
に装置本体に位置決めされて固定されることになる。蓋
部材２００と外装部材３００を合わせたものを一つの外
装部材と見做した場合も同様である。

【００４２】また、本実施例におけるトナーボトル１０
０のボトル口部１１４ｃの肩部の形状は、図２５（ａ）
に示すように、そのトナーの搬送路となる螺旋状溝部１
１４ｅの幅が、図２５（ｂ）に示す従来のトナーボトル
１００’の螺旋状溝部１１４ｅ’の幅よりも広くなるよ
うに形成されている。従って、本実施例におけるトナー
ボトル１００によれば、その１回転当りのトナー吐出量
を、従来のトナーボトル１００’よりも多くできるの
で、トナーカートリッジ１０００の蓋部材２００のトナ
ーホッパ部に、十分な量のトナーを導入させることがで
き、トナーカートリッジ１０００から現像装置へのトナ
ー補給を常時安定させることができる。

【００４３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、カートリ
ッジを画像形成装置本体側の駆動軸に平行に装着するよ
うに、この装着動作に連動して駆動軸に設けられた駆動
ギヤを移動させてカートリッジ側の非駆動ギヤに噛み合
わせる構成としたので、平行装着におけるギヤ同士の干
渉を回避できて装置本体へのスムーズなセットが行える
とともに、カートリッジの設置スペースを最小限にする
ことができる。

【００４４】請求項２記載の発明によれば、駆動ギヤの
移動方向を、カートリッジ側の非駆動ギヤの回転中心に
向かう方向に対して傾ける構成としたので、ギヤ同士を
回転軸方向と直交する方向から噛み合わせる場合でも生
じ得る干渉を完全に無くすることができ、装置本体への
セットを常にスムーズに行うことができる。

【００４５】請求項３記載の発明によれば、カートリッ
ジ側にガイド部を有する軸受を設け、このガイド部によ
って駆動ギヤの駆動軸を移動させる構成としたので、駆
動ギヤを移動させるための構成を簡易にできるととも
に、装置本体側の対応構成をも簡易にでき、この種のカ
ートリッジと画像形成装置の双方のコストダウンをも図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトナーカートリッジが使用される画像
形成装置（プロセスカートリッジ）の外観を示す斜視図
である。

【図２】上記プロセスカートリッジの内部構造を示す概
略断面図である。

【図３】上記プロセスカートリッジの上部ケースを取り
除いた状態の内部構造を示す斜視図である。

【図４】本発明のトナーカートリッジの構成を示す分解
斜視図である。

【図５】本発明のトナーカートリッジにおける蓋部材の
構成を示す分解斜視図である。

【図６】本発明のトナーカートリッジにおける蓋部材の
蓋部材本体の構成を示す分解斜視図である。

【図７】本発明のトナーカートリッジにおける蓋部材の
トナー排出カバーの構成を示す分解斜視図である。

【図８】本発明のトナーカートリッジにおける蓋部材の
トナー排出口部位のシール構造を示す断面図で（ａ）は
シール構造の完成前の状態を示す断面図、（ｂ）は完成
後状態を示す断面図である。

【図９】本発明のトナーカートリッジにおける蓋部材の
トナー補給フランジの構成を示す分解斜視図である。

【図１０】本発明のトナーカートリッジにおける蓋部材
のトナー補給フランジの構成を示す正面図、側面図、及
び、要部断面図である。

【図１１】本発明のトナーカートリッジにおける蓋部材
の蓋部材本体の斜視図である。

【図１２】本発明のトナーカートリッジにおける外装部
材の構成を示す分解斜視図である。

【図１３】本発明のトナーカートリッジにおける外装部
材の上部ケースの裏面の一部分を示す斜視図である。

【図１４】本発明のトナーカートリッジにおける外装部
材の軸受の構成を示す平面図、正面図、断面図、及び、
背面図である。

【図１５】本発明のトナーカートリッジにおける非駆動
ギヤとしてのトナーボトルのボトルギヤと駆動ギヤとし
てのトナーカートリッジ駆動ギヤとの噛み合いを説明す
るための概略側面図である。

【図１６】本発明のトナーカートリッジにおけるトナー
ボトルのボトルギヤとトナーカートリッジ駆動ギヤとの
位置関係の変形例を示す図で、（ａ）は移動前の状態を
示す図、（ｂ）はセット後の噛み合い状態を示す図であ
る。

【図１７】軸方向に直交する方向からの噛み合いにおけ
る駆動ギヤとボトルギヤの干渉を示す要部側面図であ
る。

【図１８】本発明のトナーカートリッジにおける叩き部
材とトナーボトルとの関係を示す概略側面図である。

【図１９】図１７で示した叩き部材の動作を示す概略側
面図である。

【図２０】図１７で示した叩き部材の変形例を示す側面
図である。

【図２１】図１７で示した叩き部材のさらに他の変形例
を示す側面図である。

【図２２】他の実施例における叩き部材の斜視図であ
る。

【図２３】図２１で示した叩き部材の動作を示す概略側
面図である。

【図２４】本発明のトナーカートリッジの装置本体への
セット操作の手順を示す概略工程図である。

【図２５】本発明のトナーカートリッジにおけるトナー
ボトルと従来のトナーボトルとの肩部の形状の違いを示
す概略斜視図である。

【図２６】従来においてカートリッジを駆動軸に平行に
挿入する場合の駆動ギヤとボトルギヤとの干渉を説明す
る斜視図である。

【図２７】従来においてギヤ同士の干渉を回避するため
の対策の一例を示す駆動ギヤの斜視図である。

【符号の説明】

１１５駆動ギヤとしてのトナーカートリッジ駆動ギヤ１４２非駆動ギヤとしてのボトルギヤ３０１軸受３０１ａガイド部としてのテーパ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置の装置本体に着脱可能で該装
置本体に設けられた駆動ギヤにより回転駆動力を受ける
トナーカートリッジにおいて、上記装置本体に対して上記駆動ギヤの駆動軸方向に平行
に挿入されて装着され、該装着動作に連動して上記駆動
ギヤを回転駆動可能な噛み合い位置に移動させる構造を
有していることを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項２】上記駆動ギヤの移動方向をカートリッジ側
の被駆動ギヤの回転中心に向かう方向に対して傾けたこ
とを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジ。
【請求項３】上記駆動ギヤの駆動軸を受ける軸受を有
し、該軸受に上記駆動ギヤを回転駆動可能な噛み合い位
置に移動させるガイド部が形成されていることを特徴と
する請求項１又は２記載のトナーカートリッジ。