(57)【要約】【課題】トナーの全てを容易に落下させることができ、汚れる箇所が無く、格別に広いスペースが必要とされないトナーカートリッジを提供する。【解決手段】蓋４のノブ４３を捻り回して、回転容器３を矢印方向Ｂに１８０度回転させ、回転容器３の半円筒部３１の開口部３１ａを真下に向け、トナーカートリッジ１内のトナーを回転容器３の開口部３１ａを通じてトナー槽４１内に落下させる。このとき、回転容器３の半円筒部３１の内周面端部の傾斜角αがトナーの安息角よりも大きくなる様に、該内周面端部の形状を設定している。このため、トナーカートリッジ１内のトナーが回転容器３の開口部３１ａから速やかに落下し、トナーがトナーカートリッジ１内に残ることがなく、汚れる箇所もない。【選択図】図３
2005107392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半円筒状の固定容器及び回転容器を円筒状に組み合わせて、固定容器に対して回転容器を円周方向に回転自在に取り付け、回転容器の回転により開口部を開閉しており、
開口部を開成したときの回転容器の内周面端部の傾斜角をトナーの安息角よりも大きくしたことを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項２】
固定容器の外周側及び回転容器の内周側にそれぞれの補強部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジ。
【請求項３】
開成された開口部からの自然落下のみによりトナーを供給することを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジ。
【請求項４】
トナーカートリッジは、加振されて、開成された開口部からのトナーの落下を促進されることを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジ。
【請求項５】
固定容器の回転を禁止するための突起部を該固定容器の外周側に設け、回転容器を回転させるための回転ノブを該回転容器の長手方向端部に設け、固定容器の内周と回転容器の外周間にシール部材を設けたことを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジ。
【請求項６】
固定容器の外周側の突起部は、該固定容器の補強を兼ねることを特徴とする請求項５に記載のトナーカートリッジ。
【請求項７】
回転容器は、トナーの供給を受ける側に設けられた半円筒状の回転シャッター内側に装着されて、回転シャッターと一体的に回転されることを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式あるいは静電記録方式等の画像形成装置にトナーを供給するためのトナーカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の様に電子写真方式あるいは静電記録方式等の画像形成装置では、トナーにより潜像を現像しており、トナーの消費に応じてトナーの補給を行なう必要がある。このため、例えば現像装置上にホッパーを設け、このホッパー上にトナーカートリッジを着脱自在に取り付け、トナーカートリッジからホッパーへとトナーを落下させ、ホッパーから現像装置へとトナーを供給している。
【０００３】
この様なトナーカートリッジとしては、例えば特許文献１に示されている様に円筒状のトナー容器を振動もしくは揺動させて、トナーをトナー容器の開口部から落下させるというものがある。
【０００４】
また、特許文献２に示されている様に現像剤を収容するための円筒と、円筒の長手方向に沿って該円筒に設けられた開口と、開口を開放可能に塞ぐシール部材と、開口の長手方向に対する延長上を外れて、円筒の外周面よりも突出して設けられた突出部とを設けたものがある。
【０００５】
更に、特許文献３に示されている様に半円筒状の容器の開口部に平板状の回転蓋を設け、回転蓋を回転させて、容器内のトナーを排出するというものがある。
【０００６】
また、特許文献４に示される様に半円筒状の一対の回転容器を円筒状に組み合わせ、各回転容器を共に回転させて観音開きにし、トナーを自然落下させるというものがある。
【特許文献１】特開平６−１０２７６３号公報
【特許文献２】特開平７−１９９６２３号公報
【特許文献３】特開平４−２７４４６９号公報
【特許文献４】特開平４−２２０６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術では、トナー容器の開口部が小さく、開口部近傍の内壁面の傾斜が緩やかであるために、トナーの全てが落下せず、トナーが容器内の残ることがあった。また、トナー容器を振動もしくは揺動させるための機構が必要となり、部品点数及びコストが増大した。
【０００８】
また、特許文献２の技術では、円筒の開口部が小さく、開口部近傍の内壁面の傾斜が緩やかであるために、トナーの全てが落下せず、トナーが容器内の残ることがあった。
【０００９】
更に、特許文献３の技術では、回転蓋が汚れてしまい、後処理に手間が掛った。
【００１０】
また、特許文献４の技術では、一対の回転容器を観音開きにするための広いスペースが必要とされ、画像形成装置もしくは現像装置の小型化が困難であった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、トナーの全てを容易に落下させることができ、汚れる箇所が無く、格別に広いスペースが必要とされないトナーカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、半円筒状の固定容器及び回転容器を円筒状に組み合わせて、固定容器に対して回転容器を円周方向に回転自在に取り付け、回転容器の回転により開口部を開閉しており、開口部を開成したときの回転容器の内周面端部の傾斜角をトナーの安息角よりも大きくしている。
【００１３】
また、本発明においては、固定容器の外周側及び回転容器の内周側にそれぞれの補強部材を設けている。
【００１４】
更に、本発明においては、開成された開口部からの自然落下のみによりトナーを供給している。
【００１５】
また、本発明においては、トナーカートリッジは、加振されて、開成された開口部からのトナーの落下を促進される。
【００１６】
更に、本発明においては、固定容器の回転を禁止するための突起部を該固定容器の外周側に設け、回転容器を回転させるための回転ノブを該回転容器の長手方向端部に設け、固定容器の内周と回転容器の外周間にシール部材を設けている。
【００１７】
また、本発明においては、固定容器の外周側の突起部は、該固定容器の補強を兼ねている。
【００１８】
更に、回転容器は、トナーの供給を受ける側に設けられた半円筒状の回転シャッター内側に装着されて、回転シャッターと一体的に回転される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、半円筒状の固定容器及び回転容器を円筒状に組み合わせ、回転容器の回転により開口部を開き、開口部を開成したときの回転容器の内周面端部の傾斜角をトナーの安息角よりも大きくしている。このトナーの安息角は、トナーを載せた平板の傾斜角を徐々に大きくする途中で、平板上のトナーが崩れ落ち始めるときの傾斜角である。従って、開口部を開成したときの回転容器の内周面端部からはトナーが確実に落下し、トナーがトナーカートリッジ内に残ることがなく、汚れる箇所もない。また、トナーカートリッジを振動もしくは揺動させる格別な機構が必要でない。更に、固定容器に対して回転容器を円周方向に回転させるので、開口部の開閉にかかわらず、トナーカートリッジの占有スペースが変化せず、格別に広いスペースが必要でない。
【００２０】
また、半円筒状の固定容器及び回転容器は、円筒状のものと比べると、その強度が劣る。このため、固定容器の外周側及び回転容器の内周側にそれぞれの補強部材を設けて、回転容器の回転を阻害することなく、固定容器及び回転容器を補強している。
【００２１】
更に、開成された開口部からの自然落下のみによりトナーを供給している。これにより、構成の簡単化を図ることができる。
【００２２】
また、トナーカートリッジを加振して、トナーの落下を促進している。トナーを長期保存した場合は、トナーが凝集して、トナーが自然落下し難くなることがあるので、数十μｍから数百μｍの振幅の衝撃をトナーカートリッジに与えて、凝集塊をほぐし、トナーの自然落下を促す。衝撃を加える手段としては、ソレノイド内で移動するプランジャーやメカニカルハンマー等がある。
【００２３】
また、固定容器の回転を禁止するための突起部、及び回転容器を回転させるための回転ノブを設けているので、回転容器を容易かつ確実に回転させることができる。更に、固定容器の内周と回転容器の外周間にシール部材を設けているので、回転容器の回転に際し、トナー漏れを招かずに済む。突起部は、固定容器の補強を兼ねことも可能である。
更に、トナーの供給を受ける側に設けられた半円筒状の回転シャッター内側に、回転容器を装着して、回転容器を回転シャッターと一体的に回転させている。この場合は、回転容器の外周が回転シャッターにより覆われ、回転容器の外周が汚れずに済む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１及び図２は、本発明のトナーカートリッジの実施例１を示す斜視図及び分解組立図である。本実施例のトナーカートリッジ１は、略半円筒状の固定容器２と、略半円筒状の回転容器３と、蓋４とを備えている。固定容器２、回転容器３、及び蓋４は、合成樹脂の成形品である。
【００２６】
固定容器２は、半円筒部２１及び半月型壁部２２を有しており、半円筒部２１一端の各角にそれぞれの切り欠き２３ａ、２３ｂを形成し、半円筒部２１一端近傍の内壁に溝２４を形成し、半円筒部２１上部に直線状の突起部２５を形成したものである。
【００２７】
回転容器３は、半円筒部３１、円筒部３２、及び半月型壁部３３を有しており、円筒部３２に凸部３４及び環状凸部３５を形成したものである。また、半円筒部３１の開口部３１ａの縁に沿って帯状のシール部材５を貼り付けている。
【００２８】
蓋４は、円筒部４１及び鍔４２を有しており、円筒部４１内側の壁４１ａにノブ４３を突設し、鍔４２外周に凸部４４を形成したものである。
【００２９】
ここで、固定容器２の半円筒部２１内側に回転容器３の半円筒部３１を差し入れて、半円筒部２１内側に半円筒部３１を抱き込ませ、半円筒部２１の溝２４に円筒部３２の環状凸部３５を嵌合させて、固定容器２と回転容器３を相互に係止させる。そして、固定容器２の半円筒部２１一端の切り欠き２３ａに回転容器３の円筒部３２の凸部３４を当接させて、固定容器２と回転容器３を相互に位置決めする。
【００３０】
各半円筒部２１、３１の周壁は、中心角度が１８０度を僅かに超える弧をそれぞれ描く。また、半円筒部２１の内周の径が半円筒部３１の外周の径に等しい。このため、半円筒部２１の内周の縁が半円筒部３１の外周の縁に重なり合って接し、半円筒部２１内側に半円筒部３１が嵌まり込んで支持される。また、回転容器３の半月型壁部３３外側に固定容器２の半月型壁部２５が接する。これにより、円筒状の容器が形成される。
【００３１】
この円筒状の容器内にトナーを充填する。このとき、回転容器３のシール部材５は、該回転容器３の開口部３１ａの縁と固定容器２間を封止して、両者間からのトナー漏れを防止する役目を果たす。
【００３２】
この後、蓋４の円筒部４１を回転容器３の円筒部３２の内側に差し込んで固定し、蓋４と回転容器３を一体化する。このとき、蓋４の鍔４２の凸部４４を回転容器３の円筒部３２の凸部３４から９０度回転させた箇所に位置決めする。これにより、トナーを収容したトナーカートリッジ１が形成される。
【００３３】
図３（ａ）は、トナーカートリッジ１が着脱自在に装着される現像装置を示している。この現像装置では、トナーを収容するトナー槽５１と、トナー槽５１内側に設けられた現像ローラ５２及び攪拌ローラ５３とを備え、現像ローラ５２及び攪拌ローラ５３を回転駆動して、攪拌ローラ５３によりトナーを攪拌しつつ、トナーを現像ローラ５２外周に付着させ、現像ローラ５２によりトナーを画像形成装置の潜像担持体（図示せず）へと搬送供給する。
【００３４】
トナー槽５１上側には、略半円筒状の内壁５１ａを設け、内壁５１ａに直線状の溝５１ｂを形成している。この内壁５１ａ内側にトナーカートリッジ１を差し入れる。このとき、固定容器２の半円筒部２１上部の突起部２５をトナー槽５１の内壁５１ａの溝５１ｂに挿入して、固定容器２を位置決めし、固定容器２の回転を禁止する。トナー槽５１の内壁５１ａは、中心角度が１８０度を僅かに超える弧を描くことから、トナーカートリッジ１を落下させることなく抱き込んで支持することができる。
【００３５】
そして、蓋４のノブ４３を捻り回して、図３（ｂ）に示す様に回転容器３を矢印方向Ｂに１８０度回転させ、回転容器３の円筒部３２の凸部３４を固定容器２の半円筒部２１一端の切り欠き２３ｂに当接させると共に、蓋４の鍔４２の凸部４４をトナー槽５１の内壁５１ａの溝５１ｂに嵌合させて、回転容器３を位置決めする。これにより、回転容器３の半円筒部３１の開口部３１ａが真下を向き、トナーカートリッジ１内のトナーが回転容器３の開口部３１ａを通じてトナー槽５１内に落下し、トナーがトナー槽５１に供給される。
【００３６】
このとき、回転容器３の半円筒部３１の内周面端部の傾斜角αがトナーの安息角よりも大きくなる様に、該内周面端部の形状を設定している。このトナーの安息角は、トナーを載せた平板の傾斜角を徐々に大きくする途中で、平板上のトナーが崩れ落ち始めるときの傾斜角である。従って、回転容器３の開口部３１ａが真下を向いたときには、トナーカートリッジ１内のトナーが回転容器３の開口部３１ａから速やかに落下し、トナーがトナーカートリッジ１内に残らず、汚れる箇所もない。また、トナーカートリッジ１を振動もしくは揺動させる格別な機構が必要でない。更に、固定容器２に対して回転容器３を円周方向に回転させるので、開口部３１ａの開閉にかかわらず、トナーカートリッジ１の占有スペースが変化せず、格別に広いスペースが必要でない。また、回転容器３のシール部材５は、該回転容器３の回転に際しても、該回転容器３の開口部３１ａの縁と固定容器２間を封止して、両者間からのトナー漏れを防止する。更に、固定容器２の半円筒部２１上部の突起部２５を該半円筒部２１長手方向に設けているので、突起部２５により半円筒部２１が補強され、固定容器２の撓みや変形が抑制される。
【実施例２】
【００３７】
図４は、本発明のトナーカートリッジの実施例２を示す分解組立図である。本実施例のトナーカートリッジ１Ａは、図１及び図２の固定容器２及び回転容器３の代わりに、固定容器２Ａ及び回転容器３Ａを組み合わせて、円筒状の容器を形成し、この円筒状の容器にトナーを充填してから、蓋４を回転容器３Ａの一端に差し込んだものである。
【００３８】
固定容器２Ａの半円筒部２１外側には、複数のリブ２６を一体成形している。また、回転容器３Ａの半円筒部３１内側にも、複数のリブ３６を一体成形している。
【００３９】
固定容器２Ａ及び回転容器３Ａは、半円筒状であるため、円筒状のものと比べると、その強度が劣る。そこで、固定容器２Ａ外側に各リブ２６を設け、回転容器３Ａ内側に各リブ３６を設けて、回転容器３Ａの回転を阻害することなく、固定容器２Ａ及び回転容器３Ａを補強している。
【実施例３】
【００４０】
図５は、本発明のトナーカートリッジの実施例３を示す斜視図である。本実施例のトナーカートリッジ１Ｂは、図１及び図２の固定容器２及び回転容器３の代わりに、固定容器２Ｂ及び回転容器３Ｂを組み合わせて、円筒状の容器を形成し、この円筒状の容器にトナーを充填してから、蓋４を回転容器３Ｂの一端に差し込んだものである。
【００４１】
本実施例のトナーカートリッジ１Ｂでは、固定容器２Ｂの半円筒部２１上部に直線状の突起部を形成せず、この代わりに回転容器３Ｂの半円筒部３１下部に直線状の突起部３１ａを形成している。
【００４２】
図６は、トナーカートリッジ１Ｂが装着される現像装置の本体筐体を示す斜視図である。この現像装置は、図３（ａ）の現像装置と同様にトナー槽、現像ローラ、及び攪拌ローラ等を備えており、本体筐体６１上側の略半円筒状の回転シャッター６２にトナーカートリッジ１Ｂを着脱自在に装着される。
【００４３】
回転シャッター６２は、その両端を本体筐体６１の各側壁６１ａの半月型切り込み部６３に受けられ、回転自在に支持されている。また、回転シャッター６２内周に直線状の溝６２ａを形成している。
【００４４】
ここで、図７（ａ）の現像装置の回転シャッター６２に図７（ｂ）のトナーカートリッジ１Ｂを装着するには、図７（ｃ）に示す様に回転シャッター６２内側にトナーカートリッジ１Ｂを嵌め込んで、回転容器３Ｂの半円筒部３１下部の突起部３１ａを回転シャッター６２内周の溝６２ａに挿入する。また、固定容器２Ｂの半円筒部２１の両端を本体筐体６１の天板６１ｂに当接させて、固定容器２Ｂの回転を禁止する。
【００４５】
そして、蓋４のノブ４３を捻り回して、図７（ｄ）に示す様に回転容器３Ｂの半円筒部３１を矢印方向Ｂに１８０度回転させる。このとき、半円筒部３１下部の突起部３１ａが回転シャッター６２内周の溝６２ａに引っ掛かって、回転シャッター６２が追従回転するので、回転シャッター６２も１８０度回転して、回転シャッター６２が半円筒部２１と半円筒部３１間に挟み込まれる。
この様に現像装置側に回転シャッター６２を設け、トナーカートリッジ１Ｂの回転容器３Ｂを回転シャッター６２に重ねて一体的に回転させると、回転容器３Ｂの外周が汚れずに済む。
【００４６】
尚、本発明は、上記各実施例に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、固定容器及び回転容器のリブの形状等を変更しても良い。また、回転容器と蓋を一体成形しても構わない。更に、トナーカートリッジを加振して、トナーの落下を促進しても良い。トナーを長期保存した場合は、トナーが凝集して、トナーが自然落下し難くなることがあるので、数十μｍから数百μｍの振幅の衝撃をトナーカートリッジに与えて、凝集塊をほぐし、トナーの自然落下を促す。衝撃を加える手段としては、ソレノイド内で移動するプランジャーやメカニカルハンマー等がある。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明のトナーカートリッジの実施例１を示す斜視図である。
【図２】図１のトナーカートリッジを示す分解組立図である。
【図３】（ａ）は図１のトナーカートリッジを装着した現像装置を概略的に示す断面図であり、（ｂ）はトナーをトナーカートリッジから現像装置に供給している状態を示す断面図である。
【図４】本発明のトナーカートリッジの実施例２を示す分解組立図である。
【図５】本発明のトナーカートリッジの実施例３を示す斜視図である。
【図６】図５のトナーカートリッジが装着される現像装置の本体筐体を示す斜視図である。
【図７】（ａ）は図６の現像装置を概略的に示す断面図であり、（ｂ）は図５のトナーカートリッジを概略的に示す断面図であり、（ｃ）はトナーカートリッジを装着した現像装置を概略的に示す断面図であり、（ｄ）はトナーをトナーカートリッジから現像装置に供給している状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  トナーカートリッジ
２  固定容器
３  回転容器
４  蓋
【図１】
2005107392.tif 000003
【図２】
2005107392.tif 000004
【図３】
2005107392.tif 000005
【図４】
2005107392.tif 000006
【図５】
2005107392.tif 000007
【図６】
2005107392.tif 000008
【図７】
2005107392.tif 000009