JPH04158380A - トナーカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複写機、プリンター等の画像形成装置の現像
装置のトナーホッパーにトナーを補給するためのトナー
カートリッジに関するものである。

〔従来技術〕

複写機等の現像装置においてトナーカートリッジを脱着
可能に形成し、トナーカートリッジの開口部を密封する
シール部材をトナーカートリッジの着脱時にはがしたり
、戻したりすることは知られている。

従来のトナーカートリッジにおいては着脱時にシール部
材をはがしたり、戻したりするためトナーが飛散すると
いう問題があった。

トナーカートリッジの着脱時にシール部材をはがす手段
として現像装置に巻取ローラ及び駆動装置を設けたり、
シャッタをトナーカートリッジに設けたりすることが知
られているが、トナーカートリッジのシール部材を現像
装置に設けた巻取りローラに固定する作業が必要であり
、操作性の点で問題があり、更にシャッターを出し入れ
するだけでは十分にシール部材をはがし切れず、手で更
にシール部材をはがす必要があり手間がかかるという問
題があった。

〔発明が解決しようとする課題］ 本発明は、上記の従来の問題点を解消し、トナーの洩れ
がなく容易に交換可能なトナーカートリッジを提供する
ことを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の課題を、現像装置のトナーホンパーの
上方に着脱可能であり、下面に開口を有するトナーケー
スと、該トナーケースに固定され前記開口部を密封する
シート状シール部材を有するトナーカートリッジにおい
て、前記トナーケースに巻取ローラが回転自在に支持さ
れ、前記シール部材の一端が該巻取ローラに固定され、
該巻取ローラの回転によりシール部材を巻取って前記開
口部を開放可能にすることを特徴とするトナーカートリ
ッジにより解決した。

〔作用〕

本発明により、トナーカートリッジのトナーを収容する
トナーケースに巻取ローラが回転可能に支持され、トナ
ーケースの開口部を密封しているシール部材の一端が巻
取ローラに固定される。シール部材はトナーを充填され
た状態ですでにトナーケースに設けられた巻取ローラに
固定されているので、現像装置にはトナーカートリッジ
を脱着するだけでよく、シール部材を取付けたり外した
りする必要はない。トナーカートリッジを装着するとき
に巻取ローラを回転するように構成すればトナーカート
リッジの装着操作だけでシール部材は自動的に巻取られ
、トナーケースの開口部が開放される。

〔実施例〕

本発明の詳細を図に示す実施例に基づいて説明する。

第１図及び第２図において、トナーカートリッジ１はト
ナー２を収容する箱状のトナーケース３を有する。トナ
ーケース３は底面に開口部４を有し、トナーは開口部４
において充填及び排出が行われる。

トナーを充填された開口部４はシート状シール部材５に
より密閉される。シール部材５は第３図の斜線で示す溶
着部分６においてトナーケース３の開口部４の四周縁に
溶着される。トナーケース３に溶着されたシール部材５
はトナーケース３の一端縁において折り返され、反対端
縁付近に設けられた巻取ローラフに自由端が差込まれ又
は接着される等により固定され、巻取ローラフの回転に
より巻取可能に形成される。したがってソール部材５は
実質的に二重に重ねた状態で開口部４を覆っている。

巻取ローラ７はトナーケース３に回転自在に支持される
。

トナーケース３の開口部４を有する底面は更に、シャッ
ター８が摺動可能に装着されるように構成され、シャッ
ター８が開口部４及びシール部材５を外部に対して被覆
する。

トナーケース３にはトナー送入開口部９が形成され、キ
ャップ１０（第９図）により密栓される構造とすること
もできる。

トナーを有する新しいトナーカートリッジを現像装置の
所定位置に装着したときシール部材５をトナーケース３
からはがすことにより、開口部４が開放され、中のトナ
ーカートリッジ２は現像装置内に、例えばトナーホッパ
ー内に補給される。

第１図及び第２図の例ではシャッター８を引き出すこと
により巻取ローラ７が回転され、シール部材５が巻取ら
れて開口部４が開放される。巻取ローラ７を回転する駆
動手段として、第２図、第４図及び第５図に示すように
シャッター８の下面にＮ極、Ｓ極が交互に所定の間隔で
着磁された板状マグネット１１が固定され、現像装置の
側に同様にＮ極、Ｓ極が交互に所定のピッチで着磁され
た円筒状マグネット１２が配置される。

円筒状マグネット１２には駆動歯車１３が同軸状に固定
され、該駆動歯車１３にかみあう従動歯車１４が巻取ロ
ーラフに同軸状に固定されている。

トナーカートリッジｌが現像装置１５（第４図）の所定
位置に装着されたとき、従動歯車１４は駆動歯車１３に
かみあう。

第４図においてシャッター８を左方へ引くと、磁気作用
により、板状マグネット１１の動きに同期して円筒状マ
グネット１２が回転され、円筒状マグネット１２の回転
は駆動歯車１３、従動歯車１４を介して巻取ローラ７に
伝達される。巻取ローラ７の回転によりシール部材５が
巻き取られ、開口部４が開放し、トナーは現像装置１５
内に落下する。

トナー補給が終わると、シャッター８を押し込んで開口
部４を閉じ、画像形成装置よりの排トナがトナー送入開
口部９より送入され貯留されるようにする。

シャッター８を押し込んで開口部４を閉じるときは巻取
ローラフには円筒状マグネット１２の回転が伝達されな
いようにする。このために、例えば第６図に示すように
、一方向クラッチ１６を介して円筒状マグネット１２と
駆動歯車１３とを連結する。一方向クラッチ１６として
は駆動板１６ａと従動板１６ｂ上に第７図Ａ、Ｂに示す
ように一方向の回転には係合するが反対方向の回転には
係合しない爪１７を設けた構造のものが一例として利用
されることができる。

シャッター８に固定される板状マグネット１１は平滑な
板状であるのでシャッター８の出し入れの際に現像装置
との間のシール部材を損傷したりすることなく円滑な出
し入れが可能である。

上記の構成により新しいトナーを補給するトナーカート
リッジが排トナーを収容する排トナーボトルとして兼用
されることが可能になった。

シャッター８をトナーケース３に対して容易に出し入れ
できるようにするためにはシャッター８とトナーケース
３との間の案内係台部には隙間が形成されることになる
が、この隙間はトナーケース３内に収容されたトナーが
洩れる原因となる。

トナー洩れを防ぐために第８図及び第９図に示すように
、シャッター８に板状第１マグネツト１８が固定され、
トナーケース３には第１マグネツト１８に対向するよう
に板状第２マグネツト１９が固定される。第１マグネツ
ト１８と第２マグネツト１９は異極性が即ちＮ極とＳ極
が、対向するように形成される。第１マグネツト１８と
第２マグネツト１９とは接触するように配置され、トナ
ーケース３とシャッター８との間の間隙から洩れようと
するトナーは第１マグネツト１８と第２マグネツト１９
の接触により外部に洩れるのを防止される。

第１マグネント１８と第２マグネツト１９は摺動時には
滑り摩擦で小さな力で移動でき、第１マグネット１日と
第２マグネツト１９の間を引き離そうとするときは大き
な力を必要とするように構成される。第１マグネツト１
８と第２マグネツト１９との間にトナーや他の小さな異
物が混入しても機能的には低下せずトナーの洩れを防止
する。

トナーケース３とシャッター８とに共にマグネットを固
定する例に対し、トナーケース３とシャッター８の一方
にマグネットを他方には磁性体、例えば鉄板を固定して
も効果はあまり低下しない。

第１［ｆｆｌ〜第９図の例ではシャッターが用いられる
のに対し、第１０図及び第１１図に示すようにシャッタ
ーを省略することもできる。

この場合トナー補給後にトナーケース１を排トナーボト
ルとして再利用できるようにするために開口部密閉用粘
着テープを準備する。

第９図以下の図において第１図〜第９図と同−部材又は
対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略す
る。

第１０図、第１２図において巻取ローラフの下方に粘着
テープローラ２１が設けられる。

トナーケース３には第１３図に示すように巻取ローラ７
及び粘着テープローラ２１を収容する収容空間２２が形
成される。収容空間２２を形成する両側壁２３には溝状
穴２４が形成され、該溝状穴２４には、巻取ローラ７の
軸端部７ａ、７ｂを差込むための差込穴部２４ａと軸端
部７ａ、７ｂを回転自在に支持する支持穴２４と軸端部
材７ａ、７ｂを差込穴部２４ａから支持穴２４に案内す
るガイド穴２４ｃが形成される。支持穴２４に回転自在
に支持される巻取ローラフに対し、新しい粘着テープ２
１ａを巻付けである粘着テープローラ２１が第１２図、
第１４図に示すように収容空間２２の中において巻取ロ
ーラフの下方に収容される。

巻取ローラフには第１５図及び第１６図に示すように連
結板２５が固定され、該連結板２５には複数の連結穴２
６が形成される。一方現像装置の機枠２９には図示しな
い駆動装置における駆動歯車２７とかみあう従動歯車２
８が回転可能に支持される軸３０が固定される。従動歯
車２８のボス部３１には連結部材として前記連結板２５
の連結穴２６に保合可能な複数の連結ピン３２が設けら
れる。機枠２９と従動歯車２８との間にばばね３３が張
設され、従動歯車２８はばね３３により連結板２５に向
けて押圧され、連結ピン３２が連結板２５の連結穴２６
に係合する習性が与えられている。

機枠２９に支軸３４により回動可能に支持された解除レ
バー３５には従動歯車２８の側面に当接する突起３６が
設けられ、解除レバー３５の回動により突起３６が従動
歯車２８を連結板２５から押し離して連結解除する位置
に移動させる。解除レバー３５は突起３６を有する端部
とは反対側の端部にコロ３７が回転自在に支持されてい
る。コロ３７はカム３８との接触によりカム面に沿って
移動されるカムフォロワとして形成される。カム３８は
中間レバー３９の端部に設けた突起として形成される。

中間レバー３９の他端部は第１５図、第１７図に示すよ
うにピン４０により作動レバー４１に枢着され、且つ中
間レバー３９に形成した長穴４２に機枠２９に固定され
たピン４３が挿入され、作動レバー４１により動かされ
る中間レバー３９はピン４３に対する長穴４２の摺動に
より図のほぼ上下に移動される。

作用レバー４１は支軸４４により機枠２９に回転自在に
支持され、該支軸４４のまわりを実線で示す解除位置と
二点鎖線で示す連結位置の間を回動される。解除位置に
あるときはカム３８がコロ３７を押して第１５図に示す
状態に解除レバー３５を回動し、従動歯車３１を解除位
置に動かす。

作動レバー４１を二点鎖線で示す連結位置に回動すると
、中間レバー３９が上昇し、カム３８の移動によりコロ
３７に対する押圧力が解除され従動歯車２８はばね３３
の力により動かされ、連結ピン３２は連結板２５の連結
穴２６に係合し従動歯車２８と巻取ローラ７が連結され
る。

従動歯車２８が連結解除位置にあるときトナーカートリ
ンジｌは自由に出し入れできる。トナーカートリッジｌ
が所定位置に装着されると作動レバー４１を動かすこと
により従動歯車２８と巻取ローラ７とが連結されること
ができる。

駆動装置により駆動歯車２７が回転され巻取ローラ７が
回転されるとシール部材５が巻き取られ、開口部４が開
放されてトナーは現像装置１５内へ供給される。

現像装置に設けである図示しないトナーエンド検知手段
により、トナーがなくなったことを検知するとトナーカ
ートリッジの交換が必要となる。

トナーケース３の収容空間２２に収容された粘着テープ
ローラ２１から粘着テープ２１ａの一端２１ｂがトナー
ケース３の下方の開口部を通して引き出され、トナーケ
ース３の端壁３ａの外面に接着されている。開口部は粘
着テープローラ２１が通過可能に形成される。粘着テー
プ２１ａはクラフト紙をベースとしたテープよりなり、
厚さは０．１３閣程度が好都合である。粘着テープ２１
ａとしては別にセロハン、ポリエチレンベースのテープ
があるが、テープ同志の接着力が大きすぎるため、テー
プの引きはがれ力からするとクラフトテープが最適であ
った。

粘着テープローラ２１は収容空間２２内に収容されたと
きは支持突出部４５．４６と押え板４７との間に挟持さ
れ簡単には落下しないが、所定の大きさ以上の力で押し
下げたときは、トナーケース３から落下することが出来
るように形成される。

支持穴２４ｂに回転自在に支持され、トナーケース３に
設けた巻取ローラ押え板４８により支持穴２４ｂから逃
げないように押さえられた巻取ローラ７が従動歯車２８
の回転により回転されシール部材５を巻き取っていくと
、巻取ローラ７の直径が次第に増加し、粘着テープロー
ラ２１の外周に当接し、次第に粘着テープローラ２１を
押し下げ、トナーケース３の下方に落下させる。

第１８図Ａ及び第１９図に示すように、トナーカートリ
ッジ１が所定位置にセントされるとき、粘着テープ２１
ａをトナーケース３に押当てる押当てローラ４９を回転
自在に支持する摺動子５６が支持板５０に摺動自在に支
持される。摺動子５６は支持板５０に形成された長穴５
１に沿って移動可能に形成され、ばね５２によりトナー
ケース３に押圧される。支持板５０はピン５３により回
転可能に機枠２９に支持される。支持板５０に形成され
た保合長穴５４に第１７図の作動レバー４１に固定した
ピン５５が係合する。

作動レバー４１が第１７図の二点鎖線で示す連結位置に
あるときは第１８図Ａに示すように支持板５０が押圧位
置にあり、粘着テープ２１ａを押当ローラ４９により押
当てている。

巻取ローラフの直径が増大すると第１８図Ｂの二点鎖で
示すように粘着テープローラ２１は受皿５７に落下する
が、粘着テープ２１ａの端部は押当てローラ４９により
トナーケース３に押当てた状態に保持される。

トナーカートリッジ１を交換することになり、作動レバ
ー４１を第１７図の実線で示す解除位置に移動すると、
ピン５５を介して支持板５０が第４図Ａにおいて反時計
方向に回転され、支持板５０はピン５３のまわりを反時
計方向に回転され、第１８図Ｃに示すように押当てロー
ラ４９はトナーケース３に接触した状態で矢印で示すよ
うに移動し、粘着テープ２１ａを粘着テープローラ２１
から引き出してトナーケース３の下面に圧接粘着する。

この際押当てローラ４９はばね５２によりトナーケース
３の下面に押しつけられる。

この状態からトナーケース３が第１８図りに示すように
矢印の方向に右方へ引き出されると、押当てローラ４９
はほぼ位置を固定されているので、トナーケース３の下
面は引き出される長さだけ順次粘着テープを圧接され、
開口部４が閉鎖される。

トナーケース２３の後端部まで第１８図Ｅに示すように
粘着テープ２１ａがトナーケース３の下面に圧接される
と、粘着テープローラ２１のローラ芯２１ｂだけが残り
、受皿５７の二点鎖線で示す取出位置まで転がっていき
作業者が容易に取り除くことができる。

トナーカートリッジ１が取り除かれた後新たなトナーカ
ートリッジが装着可能になる。新しいトナーカートリン
ジを装着後、作動レバー４１を連結位置に移動し、第１
８図Ａの状態に戻る。

装着しであるトナーカートリッジ１が不必要なときに取
り出されることがないようにするために、作動レバー４
１が所定の条件下以外では動かせないように第２１回に
示すロック装置５８が設けられる。ロック装置５８はソ
レノイド５９と、ソレノイド５９のプランジ中にピン６
０と長穴６１との保合により連結されたロックレバ−６
２とを有する。ロックレバ−６２はピン６３により機枠
２９に回動可能に支持され、ロックレバ−６２には作動
レバー４１に設けたピン５５に係合して作動レバー４１
を二点鎖線で示す位置にロックするロック爪６Ｇが形成
される。ロックレバ−６２は機枠２９に設けたピン６４
との間に張設されるばね６５によりロック爪６６をピン
５５との係合位置に保持する力を付勢される。

ロック装置５８は所定の条件下で、例えばトナーエンド
検知手段によりトナーエンドを検知した信号が送られた
場合等の特殊な信号によりソレノイド５９が付勢され、
ロックレバ−６２をばね６５に抗して引き、ロック爪６
Ｃをピン５５に対して保合解除させる。この状態になっ
たときはしめて作動レバー４１を解除位置に動かすこと
ができる。

シール部材を巻取る巻取ローラ７は第１４図に示すよう
に、中央部で直径を約１０ｍ５、端部で約８厘と鼓形に
形成し、シール部材を巻き取るときのシール部材の片寄
りや折れを防止する６巻取りローラフの材質をポリカー
ボネートとすることができる。巻取り部分の幅１０８閣
の例では直径８閣の一定直径のローラとしたときはシー
ル部材の片寄りや折れが発生したが中央部の直径を９麟
以上に変えるとこの不具合は解消された。

トナーカートリッジ１には第２２図に示すように巻取ロ
ーラを取付ける部分とは反対側に端部に廃トナーを回収
する回収ボルト７０を取付け、トナーカートリッジｌの
交換時に廃トナーを回収する構造とすることもできる。

これによりサービスマン等による廃トナー回収作業をな
くすことができる。

〔効果〕

本発明により、トナーカートリッジのシール部材を作業
者がはがしたり接着したりすることがなく、自動的に確
実にシール部材の取付は取外しが可能になり、トナーの
飛散による汚れを解消でき、更に作業者がシール部材に
触れる必要がなく交換作業が汚れを生じることなく簡単
に行われることがてき操作性が向上した。

ロック装置を設けることにより不必要なときにトナーカ
ートリッジを取り出されてトナー汚れを生ずることが防
止できた。

本発明により、シャッターを用いる形式でもシャッター
の操作性が良い状態でトナーの洩れを防止することが可
能になった。

本発明により、シャッターを引き抜くことにより自動的
にトナーケースの開口部を開放することも可能になった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るトナーカートリッジの斜視図、第
２図は正面断面図、第３図はシール部材の溶着領域を示
す平面図、第４図は現像装置に装着時の略図、第５図は
第４図の筒状ローラを通る部分での側面断面図、第６図
は連結手段を示す断面図、第７回は連結手段を示す図で
Ａは連結板の端面図、ＢはＡのＢ−Ｂ断面図、第８図は
トナーケースシャッターの関係を示す断面図、第９図は
第８図の部分拡大図、第１０図は本発明に係るトナーカ
ートリッジの別の例の正面断面図、第１１図は側面断面
図、第１２図はトナーケースの端部の部分断面図、第１
３図はトナーケースの端部の部分斜視図、第１４図は巻
取ローラと粘着テープローラの斜視図、第１５図は巻取
ローラと駆動部の連結状態を示す正面図、第１６図は第
１５図の断面図、第１７図はトナーケースと解除レバー
の関係を示す図、第１８図はトナーケース取出時の状態
を示す図で、Ａ−Ｅは取出しの過程を順次示す図、第１
９図は支持板の分解斜視図、第２０図は第１９図のＡ矢
示図、第２１図はロック装置の説明図、第２２図はトナ
ーケースの変形例の図である。 ｌ・・・トナーカートリッジ　２・・・トナー３・・・
トナーケース　　　　４・・・開口部５・・・シール部
材　　　　　７・・・巻取ローラ８・・・シャッター 代理人　弁理士　伊　藤　武　久 第６図 第８図 第７図 ／　　　・、 、　＼　＼、 第１９図 第２０図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、現像装置のトナーホッパーの上方に着脱可能であり
   、下面に開口を有するトナーケースと、該トナーケース
   に固定され前記開口部を密封するシート状シール部材を
   有するトナーカートリッジにおいて、前記トナーケース
   に巻取ローラが回転自在に支持され、前記シール部材の
   一端が該巻取ローラに固定され、該巻取ローラの回転に
   よりシール部材を巻取って前記開口部を開放可能にする
   ことを特徴とするトナーカートリッジ。 ２、前記トナーケースに移動可能に装着され前記シール
   部材及び開口部を被覆可能に形成されたシャッタが設け
   られ、該シャッタにマグネットが設けられ、前記巻取ロ
   ーラと伝動手段を介して伝動連結されるマグネットロー
   ラが設けられ、前記シャッタの移動による前記マグネッ
   トの移動により前記マグネットローラが回転され、前記
   巻取ローラが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。 ３、前記トナーケースに移動可能に装着され前記シール
   部材及び開口部を被覆可能に形成されたシャッタが設け
   られ、前記トナーケースとシャッタに夫々板状マグネッ
   トが固定され両板状マグネットの吸引作用により前記ト
   ナーケースとシャッタとの間が密封されることを特徴と
   する請求項２に記載のトナーカートリッジ。 ４、前記トナーケースに粘着テープが設けられ、該トナ
   ーケースの引き出し時に該粘着テープが前記トナーケー
   スの開口部を密閉することを特徴とする請求項１〜３の
   いずれか１つに記載のトナーカートリッジ。 ５、前記現像装置にレバーにより作動位置と非作動位置
   とに切換移動可能な押当ローラが設けられ、前記トナー
   ケースの引き出し時前記粘着テープが作動位置にある前
   記押当ローラによりトナーケースの開口部に圧接され開
   口部が密閉されることを特徴とする請求項４に記載のト
   ナーカートリッジ。 ６、前記現像装置に設けられた巻取ローラ駆動手段に対
   しトナーカートリッジの装着位置で前記巻取ローラが連
   結される連結手段が設けられていることを特徴とする請
   求項１又は請求項３〜５のいずれか１つに記載のトナー
   カートリッジ。 ７、前記巻取ローラがトナーカートリッジ交換後の最初
   の画像形成動作時に駆動され前記シール部材を巻取るこ
   とを特徴とする請求項６に記載のトナーカートリッジ。 ８、前記現像装置に設けたトナーエンド検知手段による
   トナーエンド検知信号により解除可能なロック装置をト
   ナーケースをロックし引出を防止するために設けたこと
   を特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のトナ
   ーカートリッジ。