JP4475877B2

JP4475877B2 - Toner cartridge and image forming apparatus

Info

Publication number: JP4475877B2
Application number: JP2003053521A
Authority: JP
Inventors: 中芳明田
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP2004264460A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタやファクシミリ、複写機等の各種画像形成装置には、感光体ドラムの表面に帯電によりトナーを付着させる現像器と、現像器内に挿入されトナーを収納するトナーカートリッジとが設けられている。特に、カラー画像を形成する画像形成装置では、各色毎に現像器及びトナーカートリッジがリボルバに取り付けられた構造を有している。
【０００３】
従来のトナーカートリッジを開示する文献として、以下のようなものがある。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０６−２５８９１１号公報。
【特許文献２】
特開平０８−１４６７４４号公報。
【特許文献３】
実開平０３−２４６６３３号公報。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のトナーカートリッジでは、カートリッジ内のトナーの色を識別するために、色を表示するためのラベルを貼り付けたり、キャップを着色するなどを行っていた。あるいは、カートリッジ本体（以下、ケーシングという）に透明部材の窓を設けていた。
【０００６】
このため、トナーカートリッジを構成する上で必要不可欠なケーシングやキャップ以外に、ラベルや窓用の部材が新たに必要となり、あるいはトナー毎に異なる色のキャップを必要とし、コストの増加を招くという問題があった。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑み、トナーの色を容易に確認することができると共に、コスト低減が可能なトナーカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のトナーカートリッジは、
画像形成装置に装着され、前記画像形成装置側の補給口にトナーを供給するトナーカートリッジにおいて、
長手方向に沿って延在するケーシングと、
前記ケーシング内に設けられトナーを撹拌するパドルと、
前記ケーシング内に設けられトナーを搬送するオーガと、
前記ケーシングの長手方向の一方の端部に設けられた開口部と、
前記開口部を封止すると共に、取っ手が設けられたキャップと、
前記長手方向に沿って、前記ケーシングの長手方向の前記一方の端部から所定の距離離間して設けられ、前記オーガによって搬送されたトナーを排出するトナーカートリッジ側の補給口と、
前記ケーシングの長手方向の他方の端部に設けられた、前記パドルと前記オーガとを回転させるための複数のギアと、を有し、
前記取っ手は、前記長手方向と直交する方向から見た場合にＬ字形断面を有する形状であり、この取っ手を含む前記キャップは、透明部材で構成されていることを特徴とする。
【０００９】
前記キャップに設けられた前記取っ手が、前記ケーシングの前記長手方向に沿う断面に、前記ケーシングに取り付ける側が開放され、トナーを導くための空洞部を有することが望ましい。
【００１０】
前記ケーシングは、前記長手方向に沿って、前端付近から所定位置までテーパが付いていない非テーパ領域と、前記所定位置から後端付近までテーパが付いたテーパ領域とを有するものであってもよい。また、前記パドルにより、トナーが撹拌され前記ケーシング内における前記長手方向に沿う中央付近に寄せられ、前記オーガによりトナーが前記トナーカートリッジ側の補給口に搬送されるものであってもよい。
【００１１】
本発明の画像形成装置は、トナーを収納し、現像器内の補給口にトナーを供給するトナーカートリッジと、前記現像器が複数設けられ、前記現像器内にそれぞれ前記トナーカートリッジを収納するリボルバとを備える画像形成装置において、
前記トナーカートリッジは、
長手方向に沿って延在するケーシングと、
前記ケーシング内に設けられトナーを撹拌するパドルと、
前記ケーシング内に設けられトナーを搬送するオーガと、
前記長手方向に沿って、前記ケーシングの長手方向の一方の端部から所定の距離離間して設けられ、前記オーガによって搬送されたトナーを排出するトナーカートリッジ側の補給口と、
前記ケーシングの長手方向の他方の端部に設けられた、前記パドルと前記オーガとを回転させるための複数のギアと、を有し、
前記取っ手は、前記長手方向と直交する方向から見た場合にＬ字形断面を有する形状であり、この取っ手を含む前記キャップは、透明部材で構成されていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
先ず、図２を参照して、本発明の適用が可能な画像形成装置１０１の概略構成について説明する。
【００１３】
この画像形成装置１０１は、プロセスユニット１０４、給紙ユニット１０６、両面ユニット１０８、手差しユニット１０９を収容した筐体１０３を有する。
【００１４】
プロセスユニット１０４は、画像形成装置１０１のフロント−リア方向（紙面に垂直な方向）に延びた管軸を有する感光体ドラム１１１（像担持体）を有する。
【００１５】
感光体ドラム１１１の周囲には、帯電装置１１２、露光装置１１３、ブラック（Ｋ）現像器１１４、リボルバ１１５、中間転写ベルト１１６及びドラムクリーナ１１７が、感光体ドラム１１１の回転方向（図中、矢印方向）に沿って設けられている。
【００１６】
帯電装置１１２は、感光体ドラム１１１の外周のドラム表面１１１ａを所定電位に帯電させる。
【００１７】
露光装置１１３は、プロセスユニット１０４の下端近くに配設され、所定電位に帯電されたドラム表面１１１ａを露光して画像データに基づく静電潜像を形成する。カラー画像を形成する本装置では、露光装置１１３は色分解した画像データに基づいてドラム表面１１１ａを露光し、ドラム表面１１１ａに各色の静電潜像を形成する。
【００１８】
ブラック現像器１１４は、感光体ドラム１１１と露光装置１１３との間、即ち感光体ドラム１１１に対して重力方向下方から対向配置されている。ブラック現像器１１４は、露光装置１１３によってドラム表面１１１ａに形成されたブラック用の静電潜像にブラック現像剤を供給して現像し、ドラム表面１１１ａにブラック現像剤像を形成する。そして、ブラック現像器１１４はトナーカートリッジ１１４ａからトナー及び現像剤を供給される。
【００１９】
リボルバ１１５は、感光体ドラム１１１の図中左側に隣接して回転可能に設けられている。リボルバ１１５は、基本的にブラック現像器１１４と同じ構造のイエロー現像器１０Ｙ、マゼンタ現像器１０Ｍ、シアン現像器１０Ｃを有する。各現像器は、リボルバ１１５の回転方向に沿って、リボルバ１１５内に脱着自在に収容されている。
【００２０】
また各現像器は、それぞれの色のトナー及び現像剤を収容したトナーカートリッジ５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃを有する。各色の現像器１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃがリボルバ１１５を時計周り方向に回転させることにより、感光体ドラム１１１の側方から選択的に感光体ドラム表面１１１ａに対向配置される。
【００２１】
中間転写ベルト１１６が、感光体ドラム１１１に対して重力方向上方から転接する位置に配置され、駆動ローラ１１６ａ、転写前ローラ１１６ｂ、転写対向ローラ１１６ｃ、及びテンションローラ１１６ｄに巻回されて張設されている。中間転写ベルト１１６の内側には、中間転写ベルト１１６をドラム表面１１１ａに転接させるとともに、ドラム表面１１１ａに形成された現像剤像を中間転写ベルト１１６に転写させるための１次転写ローラ１２１が設けられている。
【００２２】
２次転写ローラ１２４が、中間転写ベルト１１６を介して、転写対向ローラ１１６Ｃとの間で、転写用紙を搬送する縦搬送路１２６を挟む位置に設けられている。この縦搬送路１２６上には、転写用紙上に転写された現像剤像を加熱及び加圧して定着させる定着装置１３８が設けられている。
【００２３】
初期動作として、ブラック現像器１１４が下方に移動されドラム表面１１１ａから離間され、リボルバ１１５が時計周り方向に回転されてイエロー現像器１０Ｙがドラム表面１１１ａに対向される。２次転写ローラ１２４が縦搬送路１２６から離間する方向（図中右方向）に移動され、中間転写ベルト１１６から離間される。
【００２４】
スキャナユニット１０２を介して図示されていない原稿から画像データが読み取られ、あるいは図示されていない外部装置から画像データが入力される。感光体ドラム１１１が時計周り方向に回転されてドラム表面１１１ａが帯電装置１１２によって所定電位に一様に帯電される。
【００２５】
色分解したイエロー用の画像データに基づいて露光装置１１３が動作され、ドラム表面１１１ａ上にイエロー用の静電潜像が形成される。イエロー現像器１０Ｙを介してドラム表面１１１ａ上の静電潜像にイエロー用のトナー及び現像剤が供給され、イエロー用の静電潜像が現像されてドラム表面１１１ａ上にイエロー現像剤像が形成される。ドラム表面１１１ａ上に形成されたイエロー現像剤像が、感光体ドラム１１１の回転によって移動され、中間転写ベルト１１６に転接した１次転写領域を通過し、ドラム表面１１１ａ上のイエロー現像剤像が中間転写ベルト１１６上に転写される。イエロー現像剤像が中間転写ベルト１１６上に転写された後、転写されずにドラム表面１１１ａに残留したイエロー現像剤がドラムクリーナ１１７によって除去される。
【００２６】
ドラム表面１１１ａ上にマゼンタ用の静電潜像を形成するため、ドラム表面１１１ａが帯電装置１１２によって一様に帯電され、リボルバ１１５が回転してマゼンタ現像器１０Ｍがドラム表面１１１ａに対向される。
【００２７】
上述した露光、現像、中間転写ベルト１１６への転写がなされ、マゼンタ現像剤像が中間転写ベルト１１６上でイエロー現像剤像に重ねて転写される。マゼンタ現像剤像が転写された後、同様のプロセスを経てシアン現像剤像が重ねて転写される。
【００２８】
いずれの現像器１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃもドラム表面１１１ａに対向しないホームポジションにリボルバ１１５が回転し、ブラック現像器１１４が上昇してドラム表面１１１ａに対向される。この状態で、上述した同様のプロセスにより、ブラック現像剤像がイエロー現像剤像、マゼンタ現像剤像、シアン現像剤像上に重ねて中間転写ベルト１１６上に転写される。
【００２９】
このようにして、全ての色の現像剤像が中間転写ベルト１１６上で重ねられ、２次転写ローラ１２４が図中左方向に移動されて中間転写ベルト１１６に転接される。この状態で、中間転写ベルト１１６上で重合された全ての色の現像剤像が、中間転写ベルト１１６の回転によって移動され、２次転写ローラ１２４との間の２次転写領域を通過する。そして、転写用紙が縦搬送路１２６を上方に搬送され、２次転写領域へ送り込まれて、２次転写ローラ１２４を介して、中間転写ベルト１１６上の各色の現像剤像が転写される。
【００３０】
全色の現像剤像が転写された転写用紙は、定着装置１３８を通過して加熱及び加圧され、全色の現像剤像が定着されてカラー画像が形成される。
【００３１】
上記画像形成装置における現像器周辺の構成を、拡大して図３に示す。上述したように、リボルバ１１５に収納され、リボルバ１１５と一体に回転するシアン（Ｃ）色、マゼンタ（Ｍ）色、イエロー（Ｙ）色毎に現像器１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙが設けられている。現像器１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙには、それぞれのカラートナーが収納されたトナーカートリッジ５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙが挿入、固定されている。
【００３２】
リボルバ１１５に隣接して感光体ドラム１１５が配置され、感光体ドラム１１５に隣接してブラック（Ｋ）の現像器１１４及びトナーボトル１１４ａが配置されている。感光体ドラム１１５に接触するように、中間転写ベルト１１６が配置され、また中間転写ベルト１１６を回転させる転写対向ローラ１１６ｃと対向して２次転写ローラ１２４が配置されている。
【００３３】
トナーカートリッジ１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙの交換は、図４に示されるように、画像形成装置における手前側より行われる。交換が必要ないずれかのトナーカートリッジ５０がトナーカートリッジ交換位置まで来るようにリボルバ１１５を回転させ、トナーカートリッジ５０のキャップ６０に設けられた取っ手６１を引っ張ることでリボルバ１１５から取り外し、新たなトナーカートリッジ５０を挿入する。
【００３４】
リボルバ１１５に搭載されたトナーカートリッジ５０は、リボルバ１１５と一体に回転するために画像形成装置の前面側フレームより装置内側に位置している。このため、トナーカートリッジ５０の着脱の際には、奥まったトナーカートリッジ５０を取り出すことが可能なように、取っ手６１が設けられている。
【００３５】
図１に、本発明の第１の実施の形態によるトナーカートリッジ５０の外観を示す。このトナーカートリッジ５０は、一方の端部が開口されたケーシング５１と、ケーシング５１の開口部を封止するキャップ６０とを有する。キャップ６０には、上述したように取っ手６１が設けられている。
【００３６】
トナーカートリッジ５０におけるケーシング５１にキャップ６０を取り付ける前の状態を図５に示す。ケーシング５１内にトナーを収納する空洞があり、この空洞内にトナーを収納した後、キャップ６０により封止する。
【００３７】
図６に、トナーカートリッジ５０を分解した状態を示す。ケーシング５１内には、トナーを攪拌しケーシング５１の中央に寄せるためのパドル５６、トナーをトナー供給口部付近に運ぶためのオーガ５３、オーガ５３を覆うオーガルーフ５９、オーガ５３をオーガルーフ５９に固定するためのバルブ５４が収納される。
【００３８】
ケーシング５１の一方の端面は、パドル５６を回転させるためのパドルギア４１、フェルト４２、ワッシャ４３、アイドルギア及びカップリング４５が取り付けられる。ケーシング５１の他方の端面は、開口部材５５と、上記キャップ６０が取り付けられて封止される。
【００３９】
また、ケーシング５１の前面（画像形成装置の前面側）よりの下部には、現像器１０内へトナーを供給するための、図示されていないトナー供給口が設けられ、スプリング５７、５８によりトナー供給口を閉じるように付勢されたシャッタ４８が設けられている。
【００４０】
トナーカートリッジ５０を組み立てる際には、上述したように図５において、トナーをケーシング５１内に充填した後、トナーがこぼれないようにキャップ６０を取り付けて封止する。キャップ６０の取り付けは、圧入、接着、溶着等、いずれの固定手法を用いて行ってもよい。
【００４１】
このような構造を有するトナーカートリッジ５０において、本第１の実施の形態ではキャップ６０が透明部材により形成されている点に特徴がある。これにより、トナーカートリッジ５０を交換する際において、図４に示されたトナーカートリッジ交換位置にて目視で内部のトナーの色を確認することができる。即ち、３色（Ｃ、Ｍ、Ｙ）のうちのいずれの色であるか容易に目視にて確認した上で、必要なトナーカートリッジを間違えることなく交換することができる。
【００４２】
さらに本第１の実施の形態によれば、必要不可欠なキャップ６０を透明部材で形成することにより、トナーの色を確認するためにケーシングに透明部材等から成る窓を設けていた従来と異なり、ケーシング及びキャップというトナーカートリッジとして不可欠な部材以外に窓用の部材を新たに付加する必要がなく、コストを低減することができる。
【００４３】
さらに、図７に示されるように、キャップ６０に設けられた取っ手６１の断面形状として、ケーシング５１に取り付けられる側が開放された空洞部６２を有するようにすることが望ましい。このような空洞部６２を設けることで、空洞部６２内にトナーを導くことが可能となり、より確実にトナーの色を判別することができる。
【００４４】
ここで、図７に示された空洞部６２と異なる形状を有することもできる。例えば、図８に示されたキャップ６０ａのように、取っ手６１ａのＬ字形断面のほぼ全てにわたって空洞部６２ａを形成してもよい。
【００４５】
ところで、図９（ａ）に示されたように、従来のトナーカートリッジ２０１の外周及び現像器２００の内壁は、射出成形用の金型形状を考慮し、金型移動方向（長手方向）に離形しやすいように、図中右側（画像形成装置の前面側）の前端付近から図中左側の後端付近に至るほぼ全領域に渡って、抜き勾配形状が設けられていた。
【００４６】
このようなテーパを有する外形形状であると、図９（ａ）において矢印で示された方向に、現像器２００の内部へトナーカートリッジ２０１を挿入するときには大きなガタツキは発生しない。よって、トナーカートリッジ２０１のトナー補給口のシャッタが開く動作、また現像器２００のトナー補給口のシャッタが開く動作に支障を与えない。トナーカートリッジ２０１を現像器２００内に収納した状態における両者の隙間をＹ１とする。
【００４７】
ところが、図９（ｂ）に示された矢印の方向に、現像器２００内に挿入されているトナーカートリッジ２０１を引き外す際に、現像器２００の内壁とトナーカートリッジ２０１の外周との間に上記隙間Ｙ１より大きい隙間Ｙ２が生じ、大きくガタツキが発生する。このような場合であっても、トナーカートリッジ２０１のトナー補給口のシャッタは、閉じる方向にバネにより付勢されているため、確実に閉じることができる。しかし、現像器２００のトナー補給口のシャッタは、トナーカートリッジ２０１の爪が現像器２００のトナー補給口のシャッタ付近の端部からはずれて閉じることができず、現像器からトナーが漏れて画像形成装置内部を汚染する虞があった。
【００４８】
以下に説明する本発明の第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態における構成に加えて、さらにトナーカートリッジを引き外す際の現像器内との間でのガタツキを防止し、現像器のトナー補給口のシャッタを確実に閉めることが可能な構成を有するトナーカートリッジ、及び現像器に関するものである。
【００４９】
トナーカートリッジのケーシングは、射出成形金型形状を考慮し、金型移動方向、即ちケーシングの長手方向に離形しやすいように、前端付近から後端付近へ向かって抜き勾配形状が設けられている。
【００５０】
図１０（ａ）に示されたように、画像形成装置における現像器１０内にトナーカートリッジ５０を収納するための空洞があり、図１０（ｂ）に示されたトナーカートリッジ５０が現像器１０内の空洞に挿入される。トナーカートリッジ５０は、トナーを収納するため内部が空洞になっているケーシング５１と、ケーシング５１の前端側の開口部を閉じる蓋６０とを有し、蓋６０には操作者が矢印Ａの方向に引っ張るための取っ手６１が設けられている。そして、矢印Ｂで示されたように、トナーカートリッジ５０が長手方向に摺動することで、現像器１０に対して着脱動作する。
【００５１】
ここで、上記第１の実施の形態と同様に、取っ手６１を有するキャップ６０は透明部材から成る。
【００５２】
図１１に示されたように、現像器１０ａにはトナー補給口１１が設けられている。トナーカートリッジ５０ａが挿入されると、トナーカートリッジ５０ａ側のトナー補給口と、現像器１０ａ側のトナー補給口１１とが連結することにより、トナーカートリッジ５０ａ内のトナーが現像器１０ａに移動し補給される。
【００５３】
現像器１０ａのトナー補給口１１はシャッタを有し、トナーカートリッジ５０ａが挿入方向に摺動することにより、トナーカートリッジのトナー補給口のシャッタの端部が現像器１０ａのシャッタを押して開く。
【００５４】
トナーカートリッジ５０ａのトナー補給口のシャッタは、トナー補給口を閉じる方向にスプリングにより付勢されている。また、現像器１０ａのトナー補給口１１の付近には、トナーカートリッジ５０ａの爪と係止する端部１２と、トナーカートリッジ５０ａの引き外し時に爪が端部１２と係止してトナー補給口１１のシャッタを閉じた後に爪と端部１２との係止を開放するための斜面１３とが設けられている。
【００５５】
図１２の縦断面図に、現像器１０ａ内にトナーカートリッジ５０ａが挿入されたときの外観を示し、図１２における楕円Ｃで囲まれた前端側の部分を拡大して図１３に示す。
【００５６】
図１３に示されたように、トナーカートリッジ５０ａが現像器１０ａ内に装着される際に、トナーカートリッジ５０ａ側のトナー補給口付近の端部が現像器１０ａ側のトナー補給口１１のシャッタを押すことにより、現像器１０ａのシャッタが開く。同様に、トナーカートリッジ５０ａ側のトナー補給口におけるバネで閉じるように付勢されたシャッタが、現像器１０ａ側のトナー補給口付近の端部により押されることにより、トナーカートリッジ５０ａのシャッタが開く。また、トナーカートリッジ５０ａには、上述したように現像器１０ａのトナー補給口１１のシャッタを閉じるための爪５２がある。
【００５７】
現像器１０ａからトナーカートリッジ５０ａを矢印Ｘ方向に引いて取り外すが、取り外す途中の段階における現像器１０ａ及びトナーカートリッジ５０ａの縦断面図を図１４に示し、図１４における楕円Ｄで囲まれた前端側の部分を拡大して図１５に示す。
【００５８】
取り外す際には、図１５に示されたように、トナーカートリッジ５０ａの爪５２により現像器１０ａのトナー補給口１１付近における端部１２を引っ掛けて、トナー補給口１１のシャッタ５２を閉じる方向（図１２におけるＸ方向）に移動させる。そして、現像器１０ａのトナー補給口１１のシャッタが閉まる位置において、爪５２がトナー補給口１１付近に設けられた斜面１３によって端部１２から外れる方向に持ち上がるように移動する。これにより、トナーカートリッジ５０ａが現像器１０ａのシャッタを閉じる動作から開放され、外部へ引き外される。
【００５９】
このように、トナーカートリッジ５０ａが引き外される際の摺動によって現像器１０ａのトナー補給口１１のシャッタが閉じる。このため、トナーカートリッジ５０ａが摺動する際に、現像器１０ａのトナーカートリッジを収納するトナーカートリッジガイドの内壁との間で上下左右方向にガタツキが発生すると、爪５２が現像器１０ａのシャッタの端部１２から外れて、シャッタが確実に閉じない可能性がある。
【００６０】
現像器１０ａのシャッタが閉じないと、カラー複写機において複数のカラー毎に現像器がリボルバ構造で取り付けられている場合、各現像器から現像剤、トナーが多量にもれて画像形成装置内を著しく汚染し、印字に悪影響を及ぼすことが懸念される。
【００６１】
ここで、上述したようにトナーカートリッジの外形形状は、金型の構造上、長手方向にテーパが施された形状となっている。
【００６２】
通常のテーパは、蓋が付いた前端（画像形成装置の前面側）から後端へ向かって長手方向に直交する寸法が減少する方向に、長手方向に沿って傾斜角度が例えば０．５度から３度程度となっている。
【００６３】
トナーカートリッジを現像器内に装着させるときは、上述したように現像器内のトナーカートリッジガイドの内壁に対してガタツキが発生することなくトナーカートリッジを挿入し固定することができる。
【００６４】
しかし、固定後にトナーカートリッジを引き外す方向に摺動させる場合は、従来は上下左右方向にガタが発生し、現像器のトナー補給口のシャッタを閉じるための端部とトナーカートリッジの爪とが係止せずに外れて、シャッタが閉じない場合があった。
【００６５】
そこで本第２の実施の形態では、図１０、あるいは図１３、図１５、図１６（ａ）〜（ｄ）に示されたように、トナーカートリッジ５０ａの外周部長手方向に沿って、蓋６０が取り付けられている前端付近から、現像器１０ａのシャッタを閉じるために必要なストローク長さに対応した領域Ｒ３に渡って、テーパの付いていない非テーパ領域Ｒ３が設けられている。非テーパ領域Ｒ３から後端付近に至る部分は、金型からの抜き勾配を付ける必要上、テーパ領域Ｒ４を設けている。非テーパ領域Ｒ３とテーパ領域Ｒ４との間には、両者の間に段差が生じてトナーカートリッジ５０ａの摺動動作に支障を与えることがないように、滑らかな傾斜、Ｃ、あるいはＲが付いた領域ＲＭ２が存在する。
【００６６】
また、現像器１０ａのトナーカートリッジガイド内側壁において、トナーカートリッジ５０ａを受ける前端付近から、トナーカートリッジ５０ａ収納時における非テーパ領域Ｒ３に対応する部分に渡って、同様な非テーパ領域Ｒ１が設けられており、他の部分はテーパの付いたテーパ領域Ｒ２が設けられている。現像器１０ａにおいてもトナーカートリッジ５０ａと同様に、非テーパ領域Ｒ１とテーパ領域Ｒ２との間には、両者の間に段差が生じてトナーカートリッジ５０ａの摺動動作に支障を与えないように、滑らかな傾斜、Ｃ、あるいはＲが付いた領域ＲＭ１が存在する。
【００６７】
このように、テーパが付いていない非テーパ領域Ｒ１、Ｒ３をトナーカートリッジの外周及び現像器のトナーカートリッジガイドの内壁に設けることで、トナーカートリッジを引き外す時における両者のガタツキが防止される。
【００６８】
図１７（ａ）に、本第２の実施の形態による現像器１０ａ内にトナーカートリッジ５０ａを挿入させる場合、図１６（ｂ）に現像器１０ａ内に収納されているトナーカートリッジ５０ａを引き外す場合とを示す。
【００６９】
図１７（ａ）において、矢印で示された方向に現像器１０ａの内部へトナーカートリッジ５０ａを挿入する場合、両者の間の隙間Ｙ１１は一定に保たれ、大きなガタツキは発生しない。このため、トナーカートリッジ５０ａのトナー補給口のシャッタが開く動作、また現像器１０ａのトナー補給口１１のシャッタが開く動作に支障は生じない。
【００７０】
さらに図１７（ｂ）に示された矢印の方向に、現像器１０ａ内に挿入されているトナーカートリッジ５０ａを引き外す場合も、現像器１０ａのトナーカートリッジガイド内壁とトナーカートリッジ５０ａの外周との間は、現像器１０ａの非テーパ領域Ｒ１とトナーカートリッジ５０ａの非テーパ領域Ｒ３とが存在することにより、隙間Ｙ１が一定に保たれてガタツキの発生が防止される。このため、トナーカートリッジ５０ａの爪５２が現像器１０ａのトナー補給口１１付近の端部１２から外れることなく引っ掛かり、トナーカートリッジ５０ａの摺動に合わせて現像器１０ａのシャッタを確実に閉じることができる。よって、現像器１０ａからトナーや現像液が漏れて画像形成装置内部を汚染する事態が回避される。
【００７１】
ここで、トナーカートリッジ５０ａ及び現像器１０ａにおけるそれぞれの非テーパ領域は、図１３に示されたように、トナーカートリッジ５０ａの前端付近から、トナーカートリッジ５０ａの爪５２と現像器１０ａのトナー補給口１１の端部１２との係止位置に至る領域Ｒ１１が含まれていることが望ましい。
【００７２】
上述した実施の形態はいずれも一例であって、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的範囲内において様々に変形することが可能である。
【００７３】
例えば、トナーカートリッジの形状、キャップ、取っ手の形状は、上記第１の実施の形態におけるものと異なるものであってもよい。
【００７４】
また、上記第２の実施の形態では、トナーカートリッジ５０ａの非テーパ領域Ｒ３が、外周の長手方向に直交する全周に渡って均一に設けられている。しかしこれに限らず、図１０に示されたように、トナーカートリッジ５０ｂのケーシング５１ｂにおける前端付近から後端付近に至るほぼ全領域Ｒ２１＋Ｒ２２において全てテーパが付けられており、このうち前端付近から所定位置までの領域Ｒ１１において、長手方向に直交する寸法が部分的に一定となるようなリブ形状を有するリブ部７１を複数箇所に設けることによっても、同様な効果が得られる。
【００７５】
【発明の効果】
本発明のトナーカートリッジは、ケーシングの開口部を封止するキャップを透明部材により構成することで、新たな部材の追加によるコストの増加を防止することができる。
【００７６】
さらに、外周部の長手方向に沿って、前端付近から所定位置までテーパが付いていない非テーパ領域を有する場合は、トナーカートリッジを現像器から引き外す際に、現像器のトナーカートリッジガイドの内壁との間でガタツキが防止され、現像器のトナー補給口のシャッタを閉じる動作に支障を与えずトナーの漏れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるトナーカートリッジの外観を示す斜視図。
【図２】本発明の適用が可能な画像形成装置の概略構成を示した縦断面図。
【図３】上記第１の実施の形態による画像形成装置の概略構成を示す縦断面図。
【図４】同画像形成装置におけるトナーカートリッジの交換位置を示す縦断面図。
【図５】同トナーカートリッジにおけるケーシングにキャップを取り付ける状態を示す斜視図。
【図６】同トナーカートリッジの内部構造を示す斜視図。
【図７】同トナーカートリッジにおけるキャップの構造を示す縦断面図。
【図８】同トナーカートリッジにおけるキャップの他の構造を示す縦断面図。
【図９】従来のトナーカートリッジを現像器に挿入する状態及び引き外す状態を示した縦断面図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態によるトナーカートリッジ及び現像器の外形形状を示した斜視図。
【図１１】同現像器におけるトナー補給口付近の構造を示した斜視図。
【図１２】同現像器内に同トナーカートリッジを収納させた状態を示した縦断面図。
【図１３】図１２における楕円Ｃにおける構造を拡大して示した部分拡大図。
【図１４】同現像器内に収納した同トナーカートリッジを引き外すために摺動させた状態を示した縦断面図。
【図１５】図１４における楕円Ｄにおける構造を拡大して示した部分拡大図。
【図１６】本発明の実施の形態によるトナーカートリッジの外形形状を示した斜視図。
【図１７】同実施の形態によるトナーカートリッジを現像器に挿入する状態及び引き外す状態を示した縦断面図。
【図１８】本発明の他の実施の形態によるトナーカートリッジの外形形状を示した斜視図。
【符号の説明】
１０、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋ現像器
１１トナー補給口
１２端部
１３傾斜部
４１パドルギア
４２フェルト
４３ワッシャ
４５アイドルギア及びカップリング
４８シャッタ
５０、５０Ｃ、５０Ｍ、５０Ｙ、５０ａ、５０ｂトナーカートリッジ
５１、５１ａ、５１ｂケーシング
５２爪
５３オーガ
５４バルブ
５５開口部材
５６パドル
５７、５８スプリング
５９オーガルーフ
６０、６０ａキャップ
６１、６１ａ取っ手
６２、６２ａ空洞部
７１リブ
１１１感光体ドラム
１１５リボルバ
１１６中間転写ベルト
１１６ａ駆動ローラ
１１６ｂ転写前ローラ
１１６ｃ転写対向ローラ
１２１１次転写ローラ
１２４２次転写ローラ
Ｒ１、Ｒ３非テーパ領域
Ｒ２、Ｒ４テーパ領域[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a toner cartridge.And image forming apparatusAbout.
[0002]
[Prior art]
Various image forming apparatuses such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine are provided with a developing unit that attaches toner to the surface of a photosensitive drum by charging, and a toner cartridge that is inserted into the developing unit and stores toner. In particular, an image forming apparatus for forming a color image has a structure in which a developing device and a toner cartridge are attached to a revolver for each color.
[0003]
The following documents disclose conventional toner cartridges.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 06-258911.
[Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-146744.
[Patent Document 3]
Japanese Utility Model Publication No. 03-246633.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional toner cartridge, in order to identify the color of the toner in the cartridge, a label for displaying the color is attached or a cap is colored. Or the window of the transparent member was provided in the cartridge main body (henceforth a casing).
[0006]
For this reason, in addition to the casing and cap that are indispensable for the construction of the toner cartridge, a new member for a label or window is required, or a different color cap is required for each toner, resulting in an increase in cost. was there.
[0007]
  SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention can easily check the color of toner and can reduce the cost.And image forming apparatusThe purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  The toner cartridge of the present invention is
  In a toner cartridge that is attached to an image forming apparatus and supplies toner to a supply port on the image forming apparatus side,
  A casing extending along the longitudinal direction;
  A paddle provided in the casing for stirring the toner;
  An auger provided in the casing for conveying toner;
  Of the casingOne of the longitudinal directionAn opening provided at the end;
  Sealing the opening and a cap provided with a handle;
  Along the longitudinal direction of the casingThe one in the longitudinal directionA replenishment port on a toner cartridge side that is provided at a predetermined distance from the end and discharges the toner conveyed by the auger;
  The casingThe other end in the longitudinal direction ofA plurality of gears for rotating the paddle and the auger,Have
  The handle has a shape having an L-shaped cross section when viewed from a direction orthogonal to the longitudinal direction, and the cap including the handle is made of a transparent member.
[0009]
  Provided on the capSaidThe handle of the casingSaidIt is desirable that the side to be attached to the casing is open in a cross section along the longitudinal direction and has a cavity for guiding the toner.
[0010]
  AbovecasingSaidLengthAlong the direction, there may be a non-tapered region that is not tapered from the vicinity of the front end to a predetermined position and a tapered region that is tapered from the predetermined position to the vicinity of the rear end. The paddle stirs the toner andcasingIn the aboveLengthNear the center along the direction, the auger causes the toner toToner cartridge supply portIt may be conveyed.
[0011]
  An image forming apparatus according to the present invention includes a toner cartridge that stores toner and supplies the toner to a replenishing port in the developing device, a revolver that includes a plurality of the developing devices, and each stores the toner cartridge in the developing device. In an image forming apparatus comprising:
  The toner cartridge is
  A casing extending along the longitudinal direction;
  A paddle provided in the casing for stirring the toner;
  An auger provided in the casing for conveying toner;
  Along the longitudinal direction of the casingOne of the longitudinal directionA replenishment port on a toner cartridge side that is provided at a predetermined distance from the end and discharges the toner conveyed by the auger;
  The casingThe other end in the longitudinal direction ofA plurality of gears for rotating the paddle and the auger,Have
  The handle has a shape having an L-shaped cross section when viewed from a direction orthogonal to the longitudinal direction, and the cap including the handle is made of a transparent member.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, a schematic configuration of an image forming apparatus 101 to which the present invention can be applied will be described with reference to FIG.
[0013]
The image forming apparatus 101 includes a housing 103 that houses a process unit 104, a paper feed unit 106, a duplex unit 108, and a manual feed unit 109.
[0014]
The process unit 104 includes a photosensitive drum 111 (image carrier) having a tube axis extending in the front-rear direction (direction perpendicular to the paper surface) of the image forming apparatus 101.
[0015]
Around the photosensitive drum 111, a charging device 112, an exposure device 113, a black (K) developing device 114, a revolver 115, an intermediate transfer belt 116, and a drum cleaner 117 are rotated in the rotational direction of the photosensitive drum 111 (in the drawing, an arrow). Direction).
[0016]
The charging device 112 charges the drum surface 111 a on the outer periphery of the photosensitive drum 111 to a predetermined potential.
[0017]
The exposure device 113 is disposed near the lower end of the process unit 104 and exposes the drum surface 111a charged to a predetermined potential to form an electrostatic latent image based on the image data. In this apparatus for forming a color image, the exposure device 113 exposes the drum surface 111a based on the color-separated image data, and forms an electrostatic latent image of each color on the drum surface 111a.
[0018]
The black developing device 114 is disposed between the photosensitive drum 111 and the exposure device 113, that is, opposed to the photosensitive drum 111 from below in the gravity direction. The black developing device 114 supplies black developer to the black electrostatic latent image formed on the drum surface 111a by the exposure device 113 and develops it, thereby forming a black developer image on the drum surface 111a. The black developer 114 is supplied with toner and developer from the toner cartridge 114a.
[0019]
The revolver 115 is rotatably provided adjacent to the left side of the photosensitive drum 111 in the drawing. The revolver 115 basically includes a yellow developing device 10Y, a magenta developing device 10M, and a cyan developing device 10C having the same structure as the black developing device 114. Each developing device is detachably accommodated in the revolver 115 along the rotation direction of the revolver 115.
[0020]
Each developing device includes toner cartridges 50Y, 50M, and 50C that store toners and developers of the respective colors. The developing devices 10Y, 10M, and 10C for the respective colors rotate the revolver 115 in the clockwise direction, and are selectively arranged to face the photosensitive drum surface 111a from the side of the photosensitive drum 111.
[0021]
The intermediate transfer belt 116 is disposed at a position where it comes into rolling contact with the photosensitive drum 111 from above in the direction of gravity, and is wound around a driving roller 116a, a pre-transfer roller 116b, a transfer counter roller 116c, and a tension roller 116d. ing. Inside the intermediate transfer belt 116, a primary transfer roller 121 is provided for transferring the developer image formed on the drum surface 111a to the intermediate transfer belt 116 while rolling the intermediate transfer belt 116 to the drum surface 111a. It has been.
[0022]
The secondary transfer roller 124 is provided at a position that sandwiches the vertical conveyance path 126 that conveys the transfer paper with the transfer counter roller 116 </ b> C via the intermediate transfer belt 116. A fixing device 138 for fixing the developer image transferred onto the transfer sheet by heating and pressing is provided on the vertical conveyance path 126.
[0023]
As an initial operation, the black developing device 114 is moved downward and separated from the drum surface 111a, the revolver 115 is rotated in the clockwise direction, and the yellow developing device 10Y is opposed to the drum surface 111a. The secondary transfer roller 124 is moved in a direction away from the vertical conveyance path 126 (right direction in the figure) and is separated from the intermediate transfer belt 116.
[0024]
Image data is read from a document (not shown) via the scanner unit 102, or image data is input from an external device (not shown). The photosensitive drum 111 is rotated in the clockwise direction, and the drum surface 111a is uniformly charged to a predetermined potential by the charging device 112.
[0025]
The exposure device 113 is operated based on the color-separated yellow image data, and an electrostatic latent image for yellow is formed on the drum surface 111a. The yellow toner and developer are supplied to the electrostatic latent image on the drum surface 111a via the yellow developing device 10Y, and the yellow electrostatic latent image is developed to form a yellow developer image on the drum surface 111a. Is done. The yellow developer image formed on the drum surface 111a is moved by the rotation of the photosensitive drum 111, passes through the primary transfer region that is in contact with the intermediate transfer belt 116, and the yellow developer image on the drum surface 111a is transferred. The image is transferred onto the intermediate transfer belt 116. After the yellow developer image is transferred onto the intermediate transfer belt 116, the yellow developer remaining on the drum surface 111a without being transferred is removed by the drum cleaner 117.
[0026]
In order to form an electrostatic latent image for magenta on the drum surface 111a, the drum surface 111a is uniformly charged by the charging device 112, the revolver 115 is rotated, and the magenta developer 10M is opposed to the drum surface 111a.
[0027]
The above-described exposure, development, and transfer to the intermediate transfer belt 116 are performed, and the magenta developer image is transferred onto the intermediate transfer belt 116 so as to overlap the yellow developer image. After the magenta developer image is transferred, the cyan developer image is transferred in a superimposed manner through the same process.
[0028]
In any of the developing devices 10Y, 10M, and 10C, the revolver 115 rotates to a home position that does not face the drum surface 111a, and the black developing device 114 rises and faces the drum surface 111a. In this state, the black developer image is transferred onto the intermediate transfer belt 116 so as to overlap the yellow developer image, the magenta developer image, and the cyan developer image by the same process as described above.
[0029]
In this way, developer images of all colors are superimposed on the intermediate transfer belt 116, and the secondary transfer roller 124 is moved in the left direction in the drawing and is brought into contact with the intermediate transfer belt 116. In this state, the developer images of all the colors superposed on the intermediate transfer belt 116 are moved by the rotation of the intermediate transfer belt 116 and pass through the secondary transfer area between the secondary transfer roller 124 and the intermediate transfer belt 116. Then, the transfer sheet is transported upward along the vertical transport path 126 and sent to the secondary transfer region, and the developer images of the respective colors on the intermediate transfer belt 116 are transferred via the secondary transfer roller 124.
[0030]
The transfer sheet on which the developer images of all colors have been transferred passes through the fixing device 138 and is heated and pressed to fix the developer images of all colors to form a color image.
[0031]
FIG. 3 is an enlarged view of the configuration around the developing device in the image forming apparatus. As described above, the developing devices 10C, 10M, and 10Y are provided for each of the cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) colors that are housed in the revolver 115 and rotate integrally with the revolver 115. In the developing units 10C, 10M, and 10Y, toner cartridges 50C, 50M, and 50Y that store respective color toners are inserted and fixed.
[0032]
A photosensitive drum 115 is disposed adjacent to the revolver 115, and a black (K) developing device 114 and a toner bottle 114 a are disposed adjacent to the photosensitive drum 115. An intermediate transfer belt 116 is disposed so as to be in contact with the photosensitive drum 115, and a secondary transfer roller 124 is disposed opposite to the transfer counter roller 116c that rotates the intermediate transfer belt 116.
[0033]
The toner cartridges 10C, 10M, and 10Y are exchanged from the front side of the image forming apparatus as shown in FIG. The revolver 115 is rotated so that any toner cartridge 50 that needs to be replaced reaches the toner cartridge replacement position, and the handle 61 provided on the cap 60 of the toner cartridge 50 is pulled to remove the toner cartridge 50 from the revolver 115. 50 is inserted.
[0034]
The toner cartridge 50 mounted on the revolver 115 is positioned inward of the image forming apparatus with respect to the front side frame in order to rotate integrally with the revolver 115. For this reason, when the toner cartridge 50 is attached or detached, the handle 61 is provided so that the inner toner cartridge 50 can be taken out.
[0035]
FIG. 1 shows an appearance of a toner cartridge 50 according to the first embodiment of the present invention. The toner cartridge 50 includes a casing 51 having one end opened, and a cap 60 that seals the opening of the casing 51. The cap 60 is provided with the handle 61 as described above.
[0036]
FIG. 5 shows a state before the cap 60 is attached to the casing 51 in the toner cartridge 50. There is a cavity for storing toner in the casing 51, and after the toner is stored in this cavity, it is sealed with a cap 60.
[0037]
FIG. 6 shows a state where the toner cartridge 50 is disassembled. In the casing 51, a paddle 56 for stirring the toner and bringing it to the center of the casing 51, an auger 53 for transporting the toner to the vicinity of the toner supply port, an auger roof 59 covering the auger 53, and the auger 53 are fixed to the auger roof 59. A valve 54 is housed.
[0038]
A paddle gear 41, a felt 42, a washer 43, an idle gear and a coupling 45 for rotating the paddle 56 are attached to one end surface of the casing 51. The other end surface of the casing 51 is sealed with the opening member 55 and the cap 60 attached thereto.
[0039]
A toner supply port (not shown) for supplying toner into the developing device 10 is provided below the front surface of the casing 51 (the front surface side of the image forming apparatus). A shutter 48 urged to close the mouth is provided.
[0040]
When assembling the toner cartridge 50, as described above, in FIG. 5, after filling the toner into the casing 51, the cap 60 is attached and sealed so that the toner does not spill. The cap 60 may be attached using any fixing method such as press-fitting, adhesion, and welding.
[0041]
The toner cartridge 50 having such a structure is characterized in that the cap 60 is formed of a transparent member in the first embodiment. Thus, when the toner cartridge 50 is replaced, the color of the toner inside can be confirmed visually at the toner cartridge replacement position shown in FIG. That is, it is possible to easily replace the necessary toner cartridge without making a mistake after visually confirming which of the three colors (C, M, Y) it is.
[0042]
Furthermore, according to the first embodiment, the cap 60 that is indispensable is formed of a transparent member, so that a window made of a transparent member or the like is provided in the casing in order to confirm the color of the toner. There is no need to add a new window member in addition to the casing and cap, which are indispensable as a toner cartridge, and the cost can be reduced.
[0043]
Further, as shown in FIG. 7, it is desirable that the handle 61 provided in the cap 60 has a hollow portion 62 whose side attached to the casing 51 is open as a cross-sectional shape. By providing such a cavity 62, it is possible to guide the toner into the cavity 62, and the color of the toner can be more reliably determined.
[0044]
Here, it may have a shape different from the cavity 62 shown in FIG. For example, like the cap 60a shown in FIG. 8, the cavity 62a may be formed over almost the entire L-shaped cross section of the handle 61a.
[0045]
By the way, as shown in FIG. 9A, the outer periphery of the conventional toner cartridge 201 and the inner wall of the developing device 200 are separated in the mold movement direction (longitudinal direction) in consideration of the mold shape for injection molding. In order to make it easy to form, a draft shape is provided over almost the entire region from the vicinity of the front end on the right side (front side of the image forming apparatus) in the drawing to the vicinity of the rear end on the left side in the drawing.
[0046]
If the outer shape has such a taper, no significant backlash occurs when the toner cartridge 201 is inserted into the developing device 200 in the direction indicated by the arrow in FIG. Therefore, the operation of opening the shutter of the toner supply port of the toner cartridge 201 and the operation of opening the shutter of the toner supply port of the developing device 200 are not hindered. A gap between the toner cartridge 201 and the toner cartridge 201 in the developing device 200 is Y1.
[0047]
However, when the toner cartridge 201 inserted in the developing device 200 is pulled out in the direction of the arrow shown in FIG. 9B, the above-described gap is formed between the inner wall of the developing device 200 and the outer periphery of the toner cartridge 201. A gap Y2 that is larger than the gap Y1 is generated, and a large backlash occurs. Even in such a case, the shutter of the toner replenishing port of the toner cartridge 201 is urged by the spring in the closing direction, so that it can be reliably closed. However, the toner replenishing port shutter of the developing device 200 cannot be closed because the claw of the toner cartridge 201 is detached from the end near the shutter of the toner replenishing port of the developing device 200, and the toner leaks from the developing device to form an image. There was a risk of contaminating the inside of the device.
[0048]
In the second embodiment of the present invention described below, in addition to the configuration in the first embodiment, the backlash between the inside of the developing device and the developing device when the toner cartridge is removed is further prevented. The present invention relates to a toner cartridge having a configuration capable of reliably closing a shutter of a toner replenishing port of the developing device, and a developing device.
[0049]
In consideration of the shape of the injection mold, the casing of the toner cartridge is provided with a draft shape from the vicinity of the front end to the vicinity of the rear end so that it can be easily released in the mold movement direction, that is, the longitudinal direction of the casing. .
[0050]
As shown in FIG. 10A, there is a cavity for accommodating the toner cartridge 50 in the developing device 10 in the image forming apparatus, and the toner cartridge 50 shown in FIG. Inserted into the cavity. The toner cartridge 50 includes a casing 51 that is hollow to accommodate toner, and a lid 60 that closes an opening on the front end side of the casing 51, and an operator moves the lid 60 in the direction of arrow A. A handle 61 for pulling is provided. Then, as indicated by an arrow B, the toner cartridge 50 slides in the longitudinal direction, and is attached to and detached from the developing device 10.
[0051]
Here, as in the first embodiment, the cap 60 having the handle 61 is made of a transparent member.
[0052]
As shown in FIG. 11, the toner supply port 11 is provided in the developing device 10a. When the toner cartridge 50a is inserted, the toner replenishing port on the toner cartridge 50a side and the toner replenishing port 11 on the developing device 10a are connected, so that the toner in the toner cartridge 50a moves to the developing device 10a and is replenished. The
[0053]
The toner replenishing port 11 of the developing device 10a has a shutter, and when the toner cartridge 50a slides in the insertion direction, the end of the shutter of the toner replenishing port of the toner cartridge pushes and opens the shutter of the developing device 10a.
[0054]
The shutter of the toner replenishing port of the toner cartridge 50a is biased by a spring in the direction of closing the toner replenishing port. Further, in the vicinity of the toner replenishing port 11 of the developing device 10a, an end 12 that engages with the claw of the toner cartridge 50a and a claw that engages with the end 12 when the toner cartridge 50a is pulled off and the toner replenishing port 11 An inclined surface 13 is provided for releasing the engagement between the claw and the end 12 after the shutter is closed.
[0055]
12 shows an external appearance when the toner cartridge 50a is inserted into the developing device 10a, and an enlarged front end portion surrounded by an ellipse C in FIG. 12 is shown in FIG.
[0056]
As shown in FIG. 13, when the toner cartridge 50a is mounted in the developing device 10a, the end near the toner supply port on the toner cartridge 50a pushes the shutter of the toner supply port 11 on the developer 10a side. As a result, the shutter of the developing device 10a is opened. Similarly, a shutter biased by a spring at the toner supply port on the toner cartridge 50a side is pushed by an end near the toner supply port on the developing device 10a side, thereby opening the shutter of the toner cartridge 50a. Further, the toner cartridge 50a has a claw 52 for closing the shutter of the toner supply port 11 of the developing device 10a as described above.
[0057]
The toner cartridge 50a is removed from the developing device 10a by pulling it in the direction of arrow X. FIG. 14 is a longitudinal sectional view of the developing device 10a and the toner cartridge 50a in the middle of removal, and the front end side surrounded by an ellipse D in FIG. This part is enlarged and shown in FIG.
[0058]
When removing, as shown in FIG. 15, the end 12 near the toner supply port 11 of the developing device 10a is hooked by the claw 52 of the toner cartridge 50a to close the shutter 52 of the toner supply port 11 (FIG. 15). 12 in the X direction). Then, at the position where the shutter of the toner replenishing port 11 of the developing device 10a is closed, the claw 52 moves so as to be lifted away from the end 12 by the inclined surface 13 provided near the toner replenishing port 11. As a result, the toner cartridge 50a is released from the operation of closing the shutter of the developing device 10a and is pulled out.
[0059]
As described above, the shutter of the toner supply port 11 of the developing device 10a is closed by sliding when the toner cartridge 50a is pulled off. Therefore, when the toner cartridge 50a slides, if the rattling occurs in the vertical and horizontal directions between the inner wall of the toner cartridge guide for storing the toner cartridge of the developing device 10a, the claw 52 is moved to the end of the shutter of the developing device 10a. There is a possibility that the shutter does not close securely due to the separation from the portion 12.
[0060]
Unless the shutter of the developing device 10a is closed, in the color copying machine, when a developing device is attached for each of a plurality of colors in a revolver structure, a large amount of developer and toner leaks from each developing device and the inside of the image forming apparatus. There is a concern that it may be significantly contaminated and adversely affect printing.
[0061]
Here, as described above, the outer shape of the toner cartridge is tapered in the longitudinal direction due to the structure of the mold.
[0062]
The normal taper has an inclination angle of, for example, 0.5 degrees along the longitudinal direction in a direction in which the dimension perpendicular to the longitudinal direction decreases from the front end with the lid (front side of the image forming apparatus) toward the rear end. It is about 3 degrees.
[0063]
When the toner cartridge is mounted in the developing device, as described above, the toner cartridge can be inserted and fixed to the inner wall of the toner cartridge guide in the developing device without causing backlash.
[0064]
However, when the toner cartridge is slid in the direction of pulling out after fixing, conventionally, play is generated in the vertical and horizontal directions, and the end for closing the shutter of the toner supply port of the developing device and the claw of the toner cartridge are engaged. In some cases, the shutter could not be closed and the shutter could not be closed.
[0065]
Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 10, FIG. 13, FIG. 15, and FIGS. 16A to 16D, the lid 60 extends along the longitudinal direction of the outer peripheral portion of the toner cartridge 50 a. A non-tapered region R3 without a taper is provided over the region R3 corresponding to the stroke length necessary for closing the shutter of the developing device 10a from the vicinity of the front end to which is attached. A portion extending from the non-taper region R3 to the vicinity of the rear end is provided with a taper region R4 in order to provide a draft from the mold. A smooth slope, C, or R is provided between the non-tapered region R3 and the tapered region R4 so as not to cause a step between the non-tapered region R3 and the sliding operation of the toner cartridge 50a. Region RM2 exists.
[0066]
A similar non-tapered region R1 is provided on the inner wall of the toner cartridge guide of the developing device 10a from the vicinity of the front end that receives the toner cartridge 50a to a portion corresponding to the non-tapered region R3 when the toner cartridge 50a is stored. In other portions, a tapered region R2 having a taper is provided. Similarly to the toner cartridge 50a, the developing device 10a is smooth so that a step is generated between the non-tapered region R1 and the tapered region R2 so that the sliding operation of the toner cartridge 50a is not hindered. There is a region RM1 with a large slope, C, or R.
[0067]
As described above, by providing the non-tapered non-tapered regions R1 and R3 on the outer periphery of the toner cartridge and the inner wall of the toner cartridge guide of the developing device, the backlash between the two when the toner cartridge is removed is prevented.
[0068]
FIG. 17A shows a case where the toner cartridge 50a is inserted into the developing device 10a according to the second embodiment, and FIG. 16B shows a case where the toner cartridge 50a housed in the developing device 10a is removed. It shows.
[0069]
In FIG. 17A, when the toner cartridge 50a is inserted into the developing device 10a in the direction indicated by the arrow, the gap Y11 between the two is kept constant and no large backlash occurs. For this reason, there is no problem in the operation of opening the shutter of the toner supply port of the toner cartridge 50a and the operation of opening the shutter of the toner supply port 11 of the developing device 10a.
[0070]
Further, when the toner cartridge 50a inserted in the developing device 10a is pulled in the direction of the arrow shown in FIG. 17B, the toner cartridge guide inner wall of the developing device 10a and the outer periphery of the toner cartridge 50a are also separated. Since the non-tapered region R1 of the developing device 10a and the non-tapered region R3 of the toner cartridge 50a exist, the gap Y1 is kept constant and the occurrence of rattling is prevented. Therefore, the claw 52 of the toner cartridge 50a is caught without being detached from the end portion 12 near the toner supply port 11 of the developing device 10a, and the shutter of the developing device 10a can be reliably closed in accordance with the sliding of the toner cartridge 50a. . Therefore, a situation in which toner or developer leaks from the developing device 10a and contaminates the inside of the image forming apparatus is avoided.
[0071]
Here, as shown in FIG. 13, the non-tapered regions in the toner cartridge 50a and the developing device 10a are formed from the vicinity of the front end of the toner cartridge 50a from the claw 52 of the toner cartridge 50a and the toner supply port 11 of the developing device 10a. It is desirable that a region R11 reaching the locking position with the end portion 12 is included.
[0072]
The above-described embodiments are merely examples and do not limit the present invention, and various modifications can be made within the technical scope of the present invention.
[0073]
For example, the shape of the toner cartridge, the cap, and the shape of the handle may be different from those in the first embodiment.
[0074]
Further, in the second embodiment, the non-tapered region R3 of the toner cartridge 50a is provided uniformly over the entire circumference orthogonal to the longitudinal direction of the outer circumference. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 10, all the regions R21 + R22 from the vicinity of the front end to the vicinity of the rear end of the casing 51b of the toner cartridge 50b are all tapered. In the region R11 up to this point, the same effect can be obtained by providing a plurality of rib portions 71 having a rib shape in which the dimension perpendicular to the longitudinal direction is partially constant.
[0075]
【The invention's effect】
In the toner cartridge of the present invention, the cap for sealing the opening of the casing is formed of a transparent member, thereby preventing an increase in cost due to the addition of a new member.
[0076]
Further, when the toner cartridge has a non-tapered region that is not tapered from the vicinity of the front end to a predetermined position along the longitudinal direction of the outer peripheral portion, when the toner cartridge is removed from the developing device, the inner wall of the toner cartridge guide of the developing device Can be prevented, and toner leakage can be prevented without hindering the operation of closing the shutter of the toner supply port of the developing device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an external appearance of a toner cartridge according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of an image forming apparatus to which the present invention can be applied.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a toner cartridge replacement position in the image forming apparatus.
FIG. 5 is a perspective view showing a state where a cap is attached to a casing of the toner cartridge.
FIG. 6 is a perspective view showing an internal structure of the toner cartridge.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a structure of a cap in the toner cartridge.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing another structure of the cap in the toner cartridge.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a state in which a conventional toner cartridge is inserted into a developing device and a state in which the toner cartridge is removed.
FIG. 10 is a perspective view showing the outer shape of a toner cartridge and a developing device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a perspective view showing a structure near a toner supply port in the developing device.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing a state where the toner cartridge is housed in the developing device.
13 is a partially enlarged view showing the structure of an ellipse C in FIG. 12 in an enlarged manner.
FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing a state in which the toner cartridge housed in the developing device is slid to be pulled out.
15 is a partially enlarged view showing an enlarged structure in an ellipse D in FIG. 14;
FIG. 16 is a perspective view showing the outer shape of the toner cartridge according to the embodiment of the invention.
17 is a longitudinal sectional view showing a state in which the toner cartridge according to the embodiment is inserted into a developing device and a state in which the toner cartridge is pulled out. FIG.
FIG. 18 is a perspective view showing the outer shape of a toner cartridge according to another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10, 10C, 10M, 10Y, 10K Developer
11 Toner supply port
12 edge
13 Inclined part
41 paddle gear
42 felt
43 Washer
45 Idle gear and coupling
48 Shutter
50, 50C, 50M, 50Y, 50a, 50b Toner cartridge
51, 51a, 51b casing
52 nails
53 Ogre
54 Valve
55 Opening member
56 paddle
57, 58 Spring
59 auger roof
60, 60a cap
61, 61a Handle
62, 62a Cavity
71 Ribs
111 Photosensitive drum
115 Revolver
116 Intermediate transfer belt
116a Driving roller
116b Roller before transfer
116c Transfer facing roller
121 Primary transfer roller
124 Secondary transfer roller
R1, R3 Non-tapered region
R2, R4 taper region

Claims

画像形成装置に装着され、前記画像形成装置側の補給口にトナーを供給するトナーカートリッジにおいて、
長手方向に沿って延在するケーシングと、
前記ケーシング内に設けられトナーを撹拌するパドルと、
前記ケーシング内に設けられトナーを搬送するオーガと、
前記ケーシングの長手方向の一方の端部に設けられた開口部と、
前記開口部を封止すると共に、取っ手が設けられたキャップと、
前記長手方向に沿って、前記ケーシングの長手方向の前記一方の端部から所定の距離離間して設けられ、前記オーガによって搬送されたトナーを排出するトナーカートリッジ側の補給口と、
前記ケーシングの長手方向の他方の端部に設けられた、前記パドルと前記オーガとを回転させるための複数のギアと、を有し、
前記取っ手は、前記長手方向と直交する方向から見た場合にＬ字形断面を有する形状であり、この取っ手を含む前記キャップは、透明部材で構成されていることを特徴とするトナーカートリッジ。In a toner cartridge that is attached to an image forming apparatus and supplies toner to a supply port on the image forming apparatus side,
A casing extending along the longitudinal direction;
A paddle provided in the casing for stirring the toner;
An auger provided in the casing for conveying toner;
An opening provided at one end in the longitudinal direction of the casing;
Sealing the opening and a cap provided with a handle;
A replenishing port on a toner cartridge side that discharges the toner conveyed by the auger provided at a predetermined distance from the one end in the longitudinal direction of the casing along the longitudinal direction ;
A plurality of gears for rotating the paddle and the auger provided at the other end in the longitudinal direction of the casing ;
The toner cartridge is characterized in that the handle has an L-shaped cross section when viewed from a direction orthogonal to the longitudinal direction, and the cap including the handle is made of a transparent member.

前記キャップに設けられた前記取っ手は、前記ケーシングの前記長手方向に沿う断面に、前記ケーシングに取り付ける側が開放され、トナーを導くための空洞部を有することを特徴とする請求項１記載のトナーカートリッジ。 The toner cartridge according to claim 1, wherein the handle provided on the cap has a hollow portion for guiding toner in a cross section along the longitudinal direction of the casing, the side attached to the casing being opened. .

前記ケーシングは、前記長手方向に沿って、前端付近から所定位置までテーパが付いていない非テーパ領域と、前記所定位置から後端付近までテーパが付いたテーパ領域とを有す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。 The casing includes a non-tapered region that is not tapered from the vicinity of the front end to a predetermined position along the longitudinal direction, and a tapered region that is tapered from the predetermined position to the vicinity of the rear end. Item 3. The toner cartridge according to Item 1 or 2.

前記パドルによりトナーが撹拌され前記ケーシング内における前記長手方向に沿う中央付近に寄せられ、前記オーガによりトナーが前記トナーカートリッジ側の補給口に搬送されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のトナーカートリッジ。 4. The toner according to claim 1, wherein the toner is agitated by the paddle and is brought near a center of the casing along the longitudinal direction, and the toner is conveyed to a replenishing port on the toner cartridge side by the auger. The toner cartridge according to claim 1.

トナーを収納し、現像器内の補給口にトナーを供給するトナーカートリッジと、前記現像器が複数設けられ、前記現像器内にそれぞれ前記トナーカートリッジを収納するリボルバとを備える画像形成装置において、
前記トナーカートリッジは、
長手方向に沿って延在するケーシングと、
前記ケーシング内に設けられトナーを撹拌するパドルと、
前記ケーシング内に設けられトナーを搬送するオーガと、
前記長手方向に沿って、前記ケーシングの長手方向の一方の端部から所定の距離離間して設けられ、前記オーガによって搬送されたトナーを排出するトナーカートリッジ側の補給口と、
前記ケーシングの長手方向の他方の端部に設けられた、前記パドルと前記オーガとを回転させるための複数のギアと、を有し、
前記取っ手は、前記長手方向と直交する方向から見た場合にＬ字形断面を有する形状であり、この取っ手を含む前記キャップは、透明部材で構成されていることを特徴とする画像形成装置。In an image forming apparatus comprising: a toner cartridge that stores toner and supplies toner to a replenishing port in a developing device; and a plurality of the developing devices, and a revolver that stores the toner cartridge in the developing device.
The toner cartridge is
A casing extending along the longitudinal direction;
A paddle provided in the casing for stirring the toner;
An auger provided in the casing for conveying toner;
A replenishment port on the toner cartridge side that discharges the toner conveyed by the auger provided at a predetermined distance from one end in the longitudinal direction of the casing along the longitudinal direction ;
A plurality of gears for rotating the paddle and the auger provided at the other end in the longitudinal direction of the casing ;
The image forming apparatus, wherein the handle has an L-shaped cross section when viewed from a direction orthogonal to the longitudinal direction, and the cap including the handle is made of a transparent member.