(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体或いは液体が収容され、流出口を有するボトル状の収容部と、収容部の流出口の外側周辺に固定されたシール部材と、シール部材に密着して流出口を含む収容部の外側をカバーし、収容部の側面に収容部と相対的に一方向に回動自在に取り付けられ、常態では流出口に連通しない位置にあり、回動時にシール部材の面を摺動して流出口に連通する窓部を有する外部カバーとで構成され、流出口及び窓部の連通により収容部に収容された粉体或いは液体を流出するカートリッジであって、収容部或いは外部カバーを回動させた時に、前記シール部材のシール機能を確保する範囲内で、前記収容部の流出口と前記外部カバーとの間隔を増加させるようにしてシール部材と外部カバーの密着力が減少するように構成されることを特徴とするカートリッジ。
【請求項２】
前記粉体は、像形成装置の現像剤であることを特徴とする請求項１のカートリッジ。
【請求項３】
前記収容部と前記外部カバーの中心軸を所定寸法だけずらせた位置を回動中心としたことを特徴とする請求項１のカートリッジ。
【請求項４】
前記外部カバーの回転中心は、前記収容部或いは外部カバーの回動角度をΘ、回動時の収容部及び外部カバー間の間隔の増加量をＤとすると、収容部の中心軸の座標を原点とした時に、座標Ｘ＝Ｄ／〔２ｔａｎ（Θ／２）〕、Ｙ＝−Ｄ／２の位置としたことを特徴とする請求項３のカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子写真印刷装置等のプリンタのトナーカートリッジに係り、特に回動時に外部カバーとシール部材の密着力が減少するカートリッジに関するものである。
【０００２】
近来、オフィスオートメーションの進展により、コンピュータの出力端末装置、ファクシミリ装置、及び複写機等にレーザプリンタ等の電子写真印刷装置が多用されている。
【０００３】
小型の電子写真印刷装置におけるトナーの補充方法は、画像形成部を一体型にしたユニットを、ユニット毎交換してしまう方法と、トナーを直接装置に補充する方法に大別することができるが、ランニングコスト等を考慮すると後者の方が有利である。本発明は後者の方法の場合に属する。
【０００４】
従って、現像器にトナーを補充するためのカートリッジを着脱自在に備えており、カートリッジは、収容したトナーの流出口を有するボトル状の収容部と、流出口の周辺をシール部材を介して覆い、開口窓が形成され、収容部の側面の中心位置に回動自在に取り付けられた外部カバーを有し、カートリッジを装置本体に装着してから、収容部を垂直方向へ回動して流出口を開口窓に対向させてトナーを流出させている。
【０００５】
このようなカートリッジでは、運搬や取り扱い中にトナーが洩れないように、外部カバーとシール部材の密着力を大きくして密封している。このため、外部カバーとシール部材の摩擦力が大きくなるために、収容部の回動に強い力を要し、カートリッジの交換作業を困難にしている。
【０００６】
また、感光ドラム及びその周辺に配置されている帯電器、現像器、クリーナ等をプリントユニットとして一体化しており、感光ドラムの寿命等による交換等の保守時にプリントユニットを装置本体から取り外す必要がある。
【０００７】
この取り外したプリントユニットを床面等に置く時に、感光ドラム等の傷付き易い部分が床面に触れて傷付くのを避けるために、受け台を用意しておいて、その上にプリントユニットを置いている。
【０００８】
そこで、カートリッジの装着時の回動が容易にできる方法、及び保守時等にプリントユニットを装置本体から取り外した時に、受け台を用意しなくても、プリントユニットに傷を付けることなく支持できる方法が望まれている。
【０００９】
【従来の技術】
図１３は本発明が適用されるレーザプリンタの内部側面図を例示している。図において、１は印刷用紙（以下用紙という) 2aを集積して収容し、繰出しローラ３を備えたホッパー、４は搬送路、５はプリンタ部、６はスタッカ、7aは装置本体を示す。
【００１０】
プリンタ部５は、像形成体である感光ドラム50ａの周辺に配置された帯電器51ａ、光学ユニット52ａ、現像器53ａ、転写器54、クリーナ55及び定着器56等で構成されている。
【００１１】
図中２点鎖線で囲んで示すように、感光ドラム50ａ、帯電器51ａ、現像器53a及びクリーナ55は、プリントユニット10ａとしてユニット筺体12ａに収容して一体化されて、装置のほぼ中央部に位置し、装置本体7a上面の図示していないカバーを開いて、後述するように、プリントユニット10ａ毎着脱ができるようになっている。
【００１２】
現像器53ａは、カートリッジ9a、攪拌機530 、リセットローラ531 、現像ローラ532 、及びブレード533 で構成されている。カートリッジ9aは、図１４(a) 及び(b) に示すように、トナー8aを収容したボトル部90ａ及び外部カバー93ａで構成され、ボトル部90ａの流出口91ａの外側周辺にスポンジゴムで形成されたシール部材92ａが取り付けられ、その外側に窓部94ａを有する外部カバー93ａが密着してボトル部90ａを覆っている。
【００１３】
外部カバー93ａは、ボトル部90ａの側面の支軸95に回動自在に取り付けられ、シール部材92ａに密着した状態で流出口91ａに沿って回動する。この状態では、窓部94ａは流出口91ａに連通しない位置、即ち、流出口91ａからずれて、シール部材92ａの位置又は流出口91ａから更に離れた位置にある。 (カートリッジ9aを単独で輸送、保管する場合はこの状態である。)また、外部カバー93ａの外側には、現像器53ａの装着部534 の溝 (図示していない) に係合する突起 (図示していない) が設けられ、カートリッジ9aを装着部534 に装着するときに、突起が溝に挿入されるように形成されている。
【００１４】
従って、現像器53ａに着脱自在に装着され、図１３に示すように、装着時には矢印Ｂ方向に斜めに装着すると、突起が溝に挿入されて装着部534 に外部カバー93ａが固定され、ボトル部90ａだけ支軸95を中心に垂直方向へ回動することができる。ボトル部90ａの回動により、流出口91ａが外部カバー93ａの窓部94ａに連通し、ボトル部90ａ内のトナー8aが攪拌機530 の位置に落下して供給される。
【００１５】
カートリッジ9aから供給されたトナー8aは攪拌機530 で攪拌され、リセットローラ531 によって現像ローラ532 に供給され、ブレード533 によって一定厚さのトナー層に規制されて感光ドラム50ａの面に運ばれて現像に使用される。
【００１６】
なお、現像方法には、トナーだけで構成された一成分現像剤を使用する方法（一成分現像法）と、トナー及びキャリアを混合した二成分現像剤を使用する方法（二成分現像法）とがある。
【００１７】
トナーは、樹脂材を基材として、カーボン、染料及びワックス等を混合した粉末で、キャリアは、磁性材、例えば、主として微細鉄粉を樹脂材でコーティングしたものである。いずれの場合も現像に使用されるのはトナーである。ここでは、一成分現像剤の場合を説明する。
【００１８】
このような構成を有するので、帯電器51ａにより感光ドラム50ａの面が帯電され、光学ユニット52ａから印刷情報を光変調させたレーザ走査光が感光ドラム50ａに照射され、その照射された箇所だけが電荷が下がり静電潜像が形成される。
【００１９】
感光ドラム50ａの静電潜像は現像器53ａでトナー8aによって現像される。一方、用紙２が繰出しローラ３の回転によってホッパー１から繰り出されて、送りローラR1,R2 により図中矢印Ａ方向に搬送される。転写器54で感光ドラム50ａ上のトナー像が用紙２に吸着されて転写される。用紙２に転写されたトナー像は定着器57で、例えば、加熱／加圧定着され、排出ローラR3,R4 によってスタッカ６へ排出される。
【００２０】
転写後、感光ドラム50ａ上に残存したトナー8aは、クリーナ55によってクリーニングされ、次の印刷動作に備える。 やがてカートリッジ9aは、印刷の繰り返しによりトナー8aが消費されて減少し、図示省略したセンサがトナーエンプティを検出すると警報ランプ或いは表示等によって報知され、現像器53ａより取り外してカートリッジ9a毎交換される。
【００２１】
また、プリントユニット10ａは、用紙2aのジャム発生時の処置のため、或いは印刷が繰り返されて一定枚数に達すると、感光ドラム50ａの感光面の寿命等により、装置本体7aから取り外して修復作業、或いはユニット毎交換が行われる。
【００２２】
プリントユニット10ａを装置本体7aから取り外す時は、例えば、図１６に示すように、２点鎖線で囲んで示す位置から矢印Ｃ方向に、図示していないが斜めに設けられたガイドレールを滑らせて取り出す。装置本体7aから取り外したプリントユニット10ａは、作業台或いは床面において処置が取られる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来方法によれば、カートリッジを装着して、ボトル部を回動させる際に、シール部材と外部カバーが強く密着しているので摩擦力が大きく、流出口と窓部が対向する位置まで回動させるのに大きな力が必要で、作業が困難である。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理説明図で、図１は請求項１に対応している。
【００２５】
図１の (a)構成を示す側断面図、及び (b)回動時を示す図において、８は粉体、91は流出口、94は窓部、90は粉体８或いは液体が収容され、流出口91を有するボトル状の収容部、92は収容部90の流出口91の外側周辺に固定されたシール部材、93はシール部材92に密着して流出口91を含む収容部90の外側をカバーし、収容部90の側面に収容部90と相対的に一方向に回動自在に取り付けられ、常態では流出口91に連通しない位置にあり、回動時にシール部材92の面を摺動して流出口91に対向して連通する窓部94を有する外部カバーである。
【００２６】
流出口91と窓部94の連通により収容部90に収容された粉体８或いは液体を流出するカートリッジであって、収容部90或いは外部カバー93を回動させた時に、シール部材92のシール機能を確保する範囲内で、収容部90の流出口91と外部カバー93との間隔を増加させるようにしてシール部材92と外部カバー93の密着力が減少するように構成されている。
【００２７】
従って、収容部90或いは外部カバー93を回動させた時に、シール部材92と外部カバー93の密着力が減少することにより、摩擦力が減少して回動に要する力が少なくて済み、容易に回動させることができる。
【００２８】
請求項２：粉体８は、像形成装置の現像剤である。従って、現像剤の補充を容易に行うことができる。
請求項３：収容部90と外部カバー93の中心軸を所定寸法だけずらせた位置を回動中心とした構成とする。
【００２９】
従って、収容部90或いは外部カバー93の回動に連れて流出口91及びシール部材92の位置と外部カバー93の間隔を大きくすることができる。
請求項４：外部カバー93の回転中心は、収容部90或いは外部カバー93の回動角度をΘ、回動時の収容部90と外部カバー93間の間隔の増加量をＤとすると、収容部90の中心軸の座標を原点とした時に、座標Ｘ＝Ｄ／（２ｔａｎΘ／２）、Ｙ＝−Ｄ／２の位置とするように構成されている。
【００３０】
従って、Ｄ及びΘを設定することにより、適切な座標Ｘ、Ｙを求めることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、従来例で説明したレーザプリンタに本発明を適用した実施例を図面により説明する。全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
【００３２】
図３〜図５により実施例１を説明する。図３は本発明の実施例の構成を示す側断面図、図４は実施例の説明図、図５は実施例の装着後の回動を示す側断面図である。
【００３３】
図３に示すように、カートリッジ9bにおいて、外部カバー93ｂは、のボトル部90ｂの側面の支軸95ａに回動自在に取り付けられている。支軸95ａの位置、即ち、外部カバー93ｂの回動中心は、従来例の図１５で説明した支軸95の位置より、次に説明する距離だけずらしている。
【００３４】
図４に示すように、従来例のカートリッジ9aで説明した回動中心の位置（即ち、ここではボトル部90ｂの中心軸）を、カートリッジ9b上で原点０とし、ボトル部90ｂを角度θだけ回動させて、流出口91ａと窓部94ａが対向した位置での、流出口91ａと窓部94ａの間隔の増加量をｄ（即ち、ボトル部90ｂの浮き上がり量）とすると、ずれ量は、座標（ｘ，ｙ）で、ｘ＝ｄ／〔２ｔａｎ（θ／２）〕、 ｙ＝−ｄ／２の位置を回動中心とする。
【００３５】
ここで、増加量ｄは、ｄだけ増加してシール部材92ａと外部カバー93ｂの密着力が減少してもシール機能が確保でき、且つ、ボトル部90ｂの回動に要する力が所望程度に減少するように設定する。
【００３６】
このような構成を有するので、図５に示すように、カートリッジ9bを（図１３で説明したカートリッジ9aの装着と同様に）装着部534 に装着して、ボトル部90ｂを角度θだけ回動させると、回動中心のずれによって、ボトル部90ｂの流出口91ａの周辺と外部カバー93ｂの間隔が増加量ｄだけ広がり、シール部材92ａと外部カバー93ｂの接触圧力が減少して摩擦力が少なくなる。従って、従来方法に比較して弱い力でも容易に外部カバー93ｂを回動させることができる。
【００３７】
上記実施例では、トナー8aを収容したカートリッジの場合を説明したが、他の粉体或いは液体を収容したカートリッジの場合にも同様に適用することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、流出口と窓部を連通させて粉体或いは液体を流出させるために、収容部或いは外部カバーを回動させる時に、流出口及びシール部材の位置と外部カバーの間隔が大きくなるので、摩擦力が減少して回動に要する力が少なくて済み、容易に回動させることができる。また、像形成装置に使用される現像剤を収容したカートリッジの場合には、現像剤がなくなった時のカートリッジ交換を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の請求項１に対応する原理説明図
【図２】本発明の実施例の構成を示す側断面図
【図３】実施例の説明図
【図４】実施例の装着後の回動を示す側断面図
【図５】本発明が適用されるレーザプリンタの内部側面図
【図６】従来例のカートリッジを示す構成図
【図７】従来例のカートリッジの装着後の回動を示す側断面図
【図８】従来例のプリントユニットの着脱を示す側面図
【符号の説明】
２は記録媒体、 2aは用紙、 7a は装置本体、８は粉体、 8aはトナー、９,9a,9bはカートリッジ、10aはプリントユニット、 50は像形成体、 50ａは感光ドラム、51は帯電手段、 51ａは帯電器、 52は露光手段、52ａは光学ユニット、 53は現像手段、 53ａは現像器、90は収容部、 90a,90b はボトル部、 91,91aは流出口、92,92aはシール部材、 93,93a,93bは外部カバー、94,94aは窓部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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