(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
新規トナーを搬入する補給口と空気が流通する空気口とを有し、内部に新規トナーを収納するトナータンク部、および電子写真プロセスによる記録動作において感光体に残留した廃トナーを内部に収納し、かつ前記廃トナーを排出する排出口を有する廃トナータンク部を備え、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるカートリッジ体と、
前記トナータンク部に補給する新規トナーを収納し、前記トナータンク部の前記補給口に接続して前記トナータンク部に新規トナーを搬出する搬出口を有するトナー補給タンクと、
前記廃トナータンク部の排出口に接続して前記廃トナータンク部から廃トナーを回収する回収口を有するトナー回収タンクと、を具備するトナー補給装置であって、
前記トナー補給タンクは、前記搬出口に設けられて内部方向に移動した場合に前記搬出口を閉鎖している状態から開放する弁と、前記搬出口に設けられた接続キャップと、新規トナーを収納する収納部と、前記トナータンク部の空気口に接続する空気流入口を有する空間部と、前記収納部と前記空間部とを連通する空気孔とを有し、
前記トナー回収タンクは、前記回収口に設けられて内部方向に移動した場合に前記回収口を閉鎖している状態から開放する弁と、前記回収口に設けられた接続キャップとを有し、
前記トナータンク部は、前記補給口の内部に設けられ、前記トナー補給タンクの前記接続キャップを介して前記補給口と前記トナー補給タンクの前記搬出口とを接続したときに、前記搬出口を閉じた状態にある前記弁を押圧して前記搬出口を開放させる突起を有し、
前記廃トナータンク部は、前記排出口の内部に設けられ、前記トナー回収タンクの前記接続キャップを介して前記排出口と前記トナー回収タンクの前記回収口とを接続したときに、前記回収口を閉じた状態にある前記弁を押圧して前記回収口を開放させる突起を有することを特徴とするトナー補給装置。
【請求項２】
前記廃トナータンク部内に設けた前記突起の支持部をすり鉢状に湾曲させたことを特徴とする請求項１記載のトナー補給装置。
【請求項３】
前記カートリッジ体に感光体を設けたことを特徴とする請求項１記載のトナー補給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファクシミリ装置等に適用される電子写真記録装置のプロセスカートリッジに対してトナーを補給するためのトナー補給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４はファクシミリ装置の内部構成を示す側面図であり、１はファクシミリ装置の本体、２は、本体１に対して着脱可能に構成され、電子写真プロセスによって画像形成を行うための各種プロセス装置を収納したプロセスカートリッジ、３はプロセスカートリッジ２に備えられている感光体、４は画像データに基づいて変調したレーザ光によって感光体３を走査させる光書込装置、５は記録紙を収納する給紙カセット、６は給紙カセット５から記録紙を給送する給紙ローラ、７は感光体３に当接して記録紙に感光体３上に形成されたトナー像を転写させる転写ローラ、８は記録紙にトナー像を定着させる定着装置、９は排紙ローラ、１０は密着センサ、１１は本体１の上面に形成された原稿載置台を示す。
【０００３】
原稿載置台１１にセットされた原稿は搬送系によって密着センサ１０を通過させて外部に排出される。密着センサ１０を原稿が通過する際に原稿の画像が密着センサ１０によって光学的に読み取られる。密着センサ１０によって読み取られた画像データあるいは外部から入力した画像データは光書込装置４に送られ、光書込装置４が画像データに基づいて変調したレーザ光を、均一に帯電された感光体３の表面に照射することによって、感光体３の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像にトナーを付着させてトナー像化し、このトナー像が転写ローラ７によって記録紙に転写される。そして、定着装置８によって加圧／加熱することによりトナー像が記録紙に定着され、排紙ローラ９によって外部に排出される。
【０００４】
図５はプロセスカートリッジの内部構成を示す側面図、図６はプロセスカートリッジの外観を示す斜視図であり、２０は外装ケースを示す。この外装ケース２０内の中央部には、感光体３およびその他の電子写真プロセスに係る部材を収納するプロセス手段収納部２１が形成されており、プロセス手段収納部２１の両側部には、新規の１成分磁性トナーを収納するトナータンク部２２および転写ローラ７によって転写されずに感光体３上に残留したトナーを収納する廃トナータンク部２３が形成されている。
【０００５】
２４は感光体３を均一に帯電させる帯電ローラ、２５は感光体３にトナーを供給する現像ローラ、２６はトナータンク部２２から搬送されたトナーを現像ローラ２５に供給する補給ローラ、２７は現像ローラ２５表面にトナー薄層を形成させ、かつトナーを帯電させる現像ブレード、２８は感光体３に当接して感光体３の表面をクリーニングし、かつ回収したトナーを廃トナータンク部２３に収納させるクリーニングブレード、２９は、トナータンク部２２内に設けられ、トナーを撹拌するとともにトナーを補給ローラ２６に搬送するアジテータ、３０は、トナータンク部２２の下部に設置され、トナータンク部２２内のトナーの残量を検知する磁気センサを示す。
【０００６】
画像記録が行われるごとに、トナータンク部２２内のトナーは消費され、廃トナータンク部２３内の廃トナーは増加する。トナータンク部２２内のトナー量は磁気センサ３０の検知結果に基づいて本体１内の図示しない制御回路によって求められ、制御回路がトナー切れが近いあるいはトナー切れと判断した場合には、その旨表示パネル等を介して使用者に報知する。そして、使用者あるいはサービスマンによってプロセスカートリッジ２が交換されることにより、トナー切れの状態が解消される。
【０００７】
上述したファクシミリ装置の場合には、トナー切れの場合にプロセスカートリッジ２ごと交換するものであるが、トナー補給のための機構としては、補給口にシールが貼付されたトナーボトルを現像装置側のトナー補給口に装着し、装着後にシールを剥離させることによってトナー補給を行うものもある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図４に示すファクシミリ装置においてトナー切れが生じたときに、例えば、予備のプロセスカートリッジがなく、サービスマンがメンテナンスに来るまで待つ時間的余裕がない場合には、使用者が自らトナー補給の作業を行うことになる。
【０００９】
ところで、トナー補給の作業において問題となるのは、作業性とトナー補給口付近のトナーこぼれである。上述したシールを用いたタイプのものは、シールに付着したトナーが外部に漏れないように、シールを剥がす必要があるため、簡単に作業ができるわけではない。
【００１０】
本発明は、このような問題点を解決し、トナーこぼれがなく簡単な作業でトナー補給が可能なトナー補給装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明は、新規トナーを搬入する補給口と空気が流通する空気口とを有し、内部に新規トナーを収納するトナータンク部、および電子写真プロセスによる記録動作において感光体に残留した廃トナーを内部に収納し、かつ前記廃トナーを排出する排出口を有する廃トナータンク部を備え、画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるカートリッジ体と、前記トナータンク部に補給する新規トナーを収納し、前記トナータンク部の前記補給口に接続して前記トナータンク部に新規トナーを搬出する搬出口を有するトナー補給タンクと、前記廃トナータンク部の排出口に接続して前記廃トナータンク部から廃トナーを回収する回収口を有するトナー回収タンクと、を具備するトナー補給装置であって、前記トナー補給タンクは、前記搬出口に設けられて内部方向に移動した場合に前記搬出口を閉鎖している状態から開放する弁と、前記搬出口に設けられた接続キャップと、新規トナーを収納する収納部と、前記トナータンク部の空気口に接続する空気流入口を有する空間部と、前記収納部と前記空間部とを連通する空気孔とを有し、前記トナー回収タンクは、前記回収口に設けられて内部方向に移動した場合に前記回収口を閉鎖している状態から開放する弁と、前記回収口に設けられた接続キャップとを有し、前記トナータンク部は、前記補給口の内部に設けられ、前記トナー補給タンクの前記接続キャップを介して前記補給口と前記トナー補給タンクの前記搬出口とを接続したときに、前記搬出口を閉じた状態にある前記弁を押圧して前記搬出口を開放させる突起を有し、前記廃トナータンク部は、前記排出口の内部に設けられ、前記トナー回収タンクの前記接続キャップを介して前記排出口と前記トナー回収タンクの前記回収口とを接続したときに、前記回収口を閉じた状態にある前記弁を押圧して前記回収口を開放させる突起を有することを特徴とする。このように構成したことにより、トナー補給タンクの搬出口とトナータンク部の補給口とを接続キャップを介して接続した場合にのみ搬出口の弁が開放され、トナー補給が簡単かつ容易に行え、かつトナー補給作業におけるトナーこぼれを防止することができ、しかも、トナーがトナータンク部に搬送されると共にトナー補給タンク内の収納部に空気が流入するため、トナーの搬送性が向上する。また、廃トナー回収作業においても同様にトナーのこぼれを防止することができる。
【００１７】
また本発明は、前記廃トナータンク部内に設けた前記突起の支持部をすり鉢状に湾曲させたことを特徴とする。このように構成したことにより、廃トナーが排出口に容易に移動可能になる。
【００１８】
また本発明は、前記カートリッジ体に感光体を設けたことを特徴とする。このように構成したことにより、使い捨てであった感光体一体タイプのカートリッジ体が繰り返し使用することが可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明の実施形態のトナー補給装置におけるプロセスカートリッジ側の構成を示す図であり、図１（ａ）は要部の外観を示す斜視図、図１（ｂ）は内部を示す側面図であり、３１は、プロセスカートリッジ２におけるトナータンク部２２の上部に設けられ、トナータンク部２２に連通するトナー補給口３１ａを有する円筒部、３２は、トナータンク部２２に内に設けられ、トナー補給口３１ａの中央部に配置された棒状の突起、３３は、プロセスカートリッジ２におけるトナータンク部２２の上部に設けられ、トナータンク部２２に連通する空気口３３ａを有する円筒部、３４はトナー補給口３１ａと空気口３３ａを閉口するキャップ、３５は、プロセスカートリッジ２における廃トナータンク部２３の下部におけるすり鉢状の部位に設けられ、廃トナータンク部２３に連通するトナー排出口３５ａを有する円筒部、３６は、廃トナータンク部２３内に設けられ、トナー排出口３５ａの中央部に配置された棒状の突起を示す。図５に示す従来技術における部材と同一または同一機能の部材については同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００２１】
トナー補給口３１ａ、空気口３３ａおよびトナー排出口３５ａをそれぞれ形成する円筒部３１，３３，３５は同型であり、通常は、外周に形成されたねじ山とキャップ３４とが螺合することにより、トナー補給口３１ａ，空気口３３ａおよびトナー排出口３５ａはそれぞれ閉じた状態にある。
【００２２】
図２は本発明の実施形態のトナー補給装置におけるトナー補給タンク側の構成を示す図であり、４０はトナー補給タンクを示す。トナー補給タンク４０の内部は仕切り４１によってトナーを収納するトナー収納部４０ａと何も収納されていない空間部４０ｂとの２つに区切られている。
【００２３】
トナー収納部４０ａには、開口であるトナー搬出口４０ｃが形成され、空間部４０ｂにも同様に開口である空気流入口４０ｄが形成されている。仕切り４１には、トナー収納部４０ａと空間部４０ｂとを連通させる空気孔４２が設けられており、この空気孔４２には、トナー収納部４０ａから空間部４０ｂへのトナーの移動を規制するための部材、例えばスポンジやメッシュのように通気性を有し、かつきめの細かい部材によって覆われている。
【００２４】
４３は円筒体を示し、円筒体４３の外周の一部には環状の突部４３ａが形成されている。４４は円筒状の接続キャップを示し、接続キャップ４４の一方の端部には他方の開口の径よりも大きい環状の凹部４４ａが形成されており、凹部４４ａの部位を除く接続キャップ４４の内面にはねじ山が形成されている。そして、接続キャップ４４の凹部４４ａを円筒体４３の突部４３ａに遊嵌させることにより、接続キャップ４４が円筒体４３に対して回転、かつ若干のスライド移動が可能な状態で取り付けられる。
【００２５】
円筒体４３は、トナー搬出口４０ｃおよび空気流入口４０ｄに固定される。この時、トナー搬出口４０ｃに取り付ける円筒体４３にはトナー搬出口４０ｃを開閉する弁が取り付けられる。この弁４５は、外部からトナー収納部４０ａの内部への方向に付勢力が付与された場合にトナー搬出口４０ｃを開放する。
【００２６】
次に、補給動作について説明する。
【００２７】
まず、円筒部３３からキャップ３４を取り外し、代わりに空気流入口４０ｄに取り付けられた接続キャップ４４を螺合させる。この時、円筒体４３の先端部の径は空気口３３ａの径より小さく設定されているため、円筒体４３の一部が空気口３３ａの内部に挿入される。次に、円筒部３１からキャップ３４を取り外す。この時点では図３（ａ）に示すように、トナー搬出口４０ｃは弁４５によって閉じられている。キャップ３４の代わりにトナー搬出口４０ｃに取り付けられた接続キャップ４４を螺合させると、螺合による接続キャップ４４の移動とともに円筒体４３がトナー補給口３１ａの内部に挿入される。やがて、図３（ｂ）に示すように、突起３２の先端が弁４５に当接して弁４５が押し上げられ、トナー搬出口４０ｃが開放されてトナー収納部４０ａ内部の新規トナーがトナー補給口３１ａを介してトナータンク部２２に搬送される。そして、トナー補給終了後、円筒部３１から接続キャップ４４を外して、代わりにキャップ３４を取り付ける。この時、弁４５に対する付勢が解除されるために、弁４５は再びトナー搬出口４０ｃを閉じる。さらに、円筒部３３から接続キャップ４４を外して、代わりにキャップ３４を取り付けることによりトナー補給作業が完了する。
【００２８】
廃トナータンク部２３内の廃トナーの回収作業も、トナー補給の作業と同じ要領で行う。すなわち、円筒部３５からキャップ３４を外して、トナー回収タンク（図示しない）の接続キャップを螺合させる。ここで、トナー回収タンクの回収口には、図２，図３に示すトナー補給タンク４０のトナー搬出口４０ｃに取り付けた円筒体４３，接続キャップ４４および弁４５が取り付けられている。したがって、トナー補給済みであって空のトナー補給タンク４０をトナー回収タンクとして用いることも可能である。そして、突起３６が弁を押圧してトナー回収タンクの回収口を開放して、廃トナーをトナー回収タンクに搬出する。搬出後、トナー回収タンクを取り外し、円筒部３５にキャップ３４を螺合させることにより回収作業が完了する。なお、トナー回収タンクを取り外す際に、突起３６による弁の押圧が解除され、弁が再び回収口を閉じるために、回収口から廃トナーが噴出するようなことが防止される。
【００２９】
このように構成した本実施形態によれば、トナー補給タンクをプロセスカートリッジに装着した場合にのみトナー搬出口４０ｃが開放されるために、トナー補給作業におけるトナーこぼれを確実に防止することができる。また、トナー収納部４０ａ内のトナーの減少に応じて空気孔４２を介して空気がトナー収納部４０ａに流入するため、トナー搬出口４０ｃからトナーを安定して搬出させることができる。しかも、トナー補給の際に、トナータンク部２２内に気流が発生して空気口３３ａからトナーが噴出しても、空間部４０ｂに流入するためカートリッジ外に飛散することが防止できる。
【００３０】
また、廃トナータンク部２３内のトナーを回収する作業においてもトナーこぼれを確実に防止することができる。この時、トナー補給済みであって空のトナー補給タンク４０をトナー回収タンクとして用いることが可能になる。また、トナー排出口３５ａを廃トナータンク部２３内のすり鉢状の部位（図５のＡ部）に配置したことにより、廃トナーが、トナー排出口３５ａに集まりやすく、回収が容易になる。
【００３１】
なお、トナー補給の作業を行う際に、通常、トナー飛散が生じた場合を想定してプロセスカートリッジ２を本体１から取り外して補給作業を行うが、本実施形態によれば、機種によってはプロセスカートリッジ２を取り外すことなくトナー補給タンク４０を取り付けて補給作業を行うことが可能になる。ここで、プロセスカートリッジ２を取り外さないで補給作業を行う場合には、アジテータ２９を回転させてトナーをトナータンク部２２内部に行き渡らせ、補給完了後にアジテータ２９を停止させて、キャップ３４を取り付けるようにすると良い。
【００３２】
【発明の効果】
以上、説明したように構成された本発明によれば、トナー補給タンクの搬出口とトナータンク部の補給口、あるいはトナー回収タンクの回収口と廃トナータンク部の排出口とを接続キャップを介して接続した場合にのみ弁が開放されるため、トナー補給あるいは廃トナー回収が簡単かつ容易に行うことができ、かつトナー補給作業および廃トナー回収作業におけるトナーこぼれを防止することができ、しかも、トナーがトナータンク部に搬送されると共にトナー補給タンク内の収納部に空気が流入するため、トナーの搬送性が向上する。その結果、トナー補給に係る作業性を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のトナー補給装置におけるプロセスカートリッジ側の構成を示す図
【図２】本発明の実施形態のトナー補給装置におけるトナー補給タンク側の構成を示す図
【図３】トナー補給タンクの装着時における弁の動作を示す説明図
【図４】ファクシミリ装置の内部構成を示す側面図
【図５】プロセスカートリッジの内部構成を示す側面図
【図６】プロセスカートリッジの外観を示す斜視図
【符号の説明】
１  本体
２  プロセスカートリッジ
３  感光体
２０  外装ケース
２１  プロセス手段収納部
２２  トナータンク部
２３  廃トナータンク部
３１，３３，３５  円筒部
３１ａ  トナー補給口
３２，３６  突起
３３ａ  空気口
３４  キャップ
３５ａ  トナー排出口
４０  トナー補給タンク
４０ａ  トナー収納部
４０ｂ  空間部
４０ｃ  トナー搬出口
４０ｄ  空気流入口
４１  仕切り
４２  空気孔
４３  円筒体
４３ａ  突部
４４  接続キャップ
４４ａ  凹部
４５  弁
【図１】
0004002722.tif 000002
【図２】
0004002722.tif 000003
【図３】
0004002722.tif 000004
【図４】
0004002722.tif 000005
【図５】
0004002722.tif 000006
【図６】
0004002722.tif 000007