JP2007065368A - トナーカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】トナーカートリッジの離脱作業が簡単に行われ、且つ収容されたトナーが円滑に排出口に搬送されるトナーカートリッジを提供すること。
【解決手段】トナーカートリッジは、一端部に開口部１０１が形成されたトナーボトル１００と、トナーボトルの一端部に設けられ、開口部を閉塞するボトルキャップ２００とを備え、トナーボトルは、ボトルキャップの反対側に配置される円筒部１１０と、ボトルキャップと円筒部の中間に配置され、円筒部より外径が小さく、且つ円筒部から離間するにつれて外径が縮小する縮径部１２０とを具備し、ボトルキャップは、縮径部に対して開口部を覆うように連結され、周壁部にトナーボトルからのトナーを排出する排出口２１２が形成された有底筒状のキャップ部２１０と、キャップ部に一体的に設けられ、縮径部より外径が大きく、縮径部の一部を収容する皿状のフランジ部２２０とを具備している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に着脱可能に装着されるトナーカートリッジに関する。

複写機やファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置では、回転式のトナーカートリッジが使用されることがある（例えば、特許文献１を参照。）。通常、回転式のトナーカートリッジは円筒状をしており、使用者が自らカートリッジ交換を行えるように、画像形成装置に対して着脱可能に装着されている。従って、トナーカートリッジの形状としては、トナーカートリッジの交換時に、使用者が簡単且つ迅速に画像形成装置からトナーカートリッジを離脱できることが望ましい。

特許文献１に記載されたトナーカートリッジは、トナーを収容するトナーボトルと、トナーボトルの開口部を閉塞するためのトナーキャップと、トナーボトルを回転駆動するためのギアとを備えている。

トナーボトルは、ボトルキャップの反対側に配置される均一な太さの円筒部と、ボトルキャップと円筒部との中間に配置され、円筒部から離間するにつれて内径が縮小する縮径部が形成されている。
特開２００４−２８００６４号公報

ところで、特許文献１に記載された縮径部の外径は、内径と同様に、トナーキャップに接近するにつれて僅かに縮小している。しかしながら、縮径部の外周面には、トナーボトルを回転駆動するためのギアが配設されているため、トナーカートリッジ全体の外径は殆んど均一である。しかも、トナーボトルは、多くのトナーが収容されるように外径が大きく作られている。すなわち、特許文献１に記載されたトナーカートリッジは、使用者にとって外径が大き過ぎ、しかも指を掛けるための部分も殆んど備えていないため、トナーカートリッジの離脱作業が困難であった。

また、引用文献１に記載されたトナーカートリッジの縮径部の内周面には、トナーを搬送するための螺旋状の突起部が形成されていない。そのため、トナーカートリッジが回転しても、トナーボトルに収容されたトナーが円滑に排出口に搬送されなかった。

本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、トナーカートリッジの離脱作業が簡単に行われ、且つ収容されたトナーが円滑に排出口に搬送されるトナーカートリッジを提供することにある。

以上の目的を達成するため、本発明のトナーカートリッジは、以下のように構成されている。

（１）画像形成装置に装着されるトナーカートリッジにおいて、長手方向の一端部に開口部が形成された、トナーを収容する円筒状のトナーボトルと、前記トナーボトルの長手方向の一端部に設けられ、前記開口部を閉塞するボトルキャップとを備え、前記トナーボトルは、前記ボトルキャップの反対側に配置される円筒部と、前記ボトルキャップと前記円筒部の中間に配置され、前記円筒部より外径が小さく、且つ前記円筒部から離間するにつれて外径が縮小する縮径部とを具備し、前記ボトルキャップは、前記縮径部に対して前記開口部を覆うように連結され、周壁部に前記トナーボトルからのトナーを排出する排出口が形成された有底筒状のキャップ部と、前記キャップ部に一体的に設けられ、前記縮径部より外径が大きく、前記縮径部における、前記円筒部と反対側の端部を収容する皿状のフランジ部とを具備し、前記トナーボトルの内周面には、前記円筒部から前記縮径部に亘って、前記トナーボトルが回転することで、前記トナーボトル内のトナーを前記開口部に向けて搬送する螺旋状の突起部が形成されている。

（２）（１）に記載されたトナーカートリッジにおいて、前記円筒部の外径と前記フランジ部の外径は略同じである。

（３）（１）に記載されたトナーカートリッジにおいて、前記縮径部の外周面と前記キャップ部の内周面との間には隙間が形成されている。

（４）（１）に記載されたトナーカートリッジにおいて、前記キャップ部における、前記トナーボトルと反対側の端面には、前記画像形成装置に設けられた駆動体と係合する凹凸部が形成されている。

（５）（４）に記載されたトナーカートリッジにおいて、前記凹凸部の形態は、前記画像形成装置の機種及び仕向けの少なくとも一方に応じて決められている。

（６）（１）に記載されたトナーカートリッジにおいて、前記フランジ部の外周面には、前記画像形成装置に設けられた検出器により検出される突出部が形成されている。

（７）（６）に記載されたトナーカートリッジにおいて、前記突出部の形態は、前記画像形成装置の機種及び仕向けの少なくとも一方に応じて決められている。

（８）（１）に記載されたトナーカートリッジにおいて、前記キャップ部の外周面には、当該キャップ部の軸心方向に滑動して、前記排出口を開閉するシャッターが設けられている。

本発明によれば、トナーカートリッジの離脱作業が簡単に行われ、且つ収容されたトナーが円滑に排出口に搬送される。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るトナーカートリッジＴの構成を示す概略図である。
図１に示すように、トナーカートリッジＴは、トナーを収容する円筒状のトナーボトル１００と、トナーボトル１００の開口部１０１を閉塞するボトルキャップ２００とを備えている。

トナーボトル１００は、ボトルキャップ２００の反対側に配置される円筒部１１０と、前記円筒部１１０とボトルキャップ２００の中間に配置され、円筒部１１０から離間するにつれて外径が縮小する縮径部１２０とから構成されている。

円筒部１１０と縮径部１２０は互いに連通しており、その内周面には円筒部１１０から縮径部１２０に亘って、トナーボトル１００内のトナーを開口部１０１に向けて搬送するための螺旋状の突起部１０２が形成されている。

なお、突起部１０２は、トナーボトル１００の外周面に螺旋状の溝部１０３となって現れている。従って、トナーボトル１００の外周面に溝部１０３が形成されている部位には、前記突起部１０２が形成されていることになる。

図２は同実施形態に係るトナーカートリッジＴの要部構成を示す概略図である。
図２に示すように、トナーボトル１００に形成された開口部１０１の縁部には、ボトルキャップ２００のキャップ部２１０に形成された雌螺子２１１（後述する）と螺合する雄螺子１２１が形成されている。なお、トナーボトル１００とボトルキャップ２００の組立は、トナーカートリッジＴの製造時に行われるものであり、製品化のあとで、使用者によりなされるものではない。

ボトルキャップ２００は、トナーボトル１００の縮径部１２０に対して、開口部１０１を覆うように連結される有底筒状のキャップ部２１０と、前記キャップ部２１０に一体的に設けられ、縮径部１２０の一部を収容する皿型のフランジ部２２０とから構成される。

キャップ部２１０は、画像形成装置５００に設けられるカートリッジドライブ５１０のカップリング（駆動体）５１１内に収容される部分である。キャップ部２１０の縁部の内周面には、開口部１０１の外周面に形成された雄螺子１２１と螺合する雌螺子２１１が形成されている。また、キャップ部２１０の周壁部には、トナーボトル１００からのトナーを画像形成装置５００の現像装置（図示しない）に排出するための排出口２１２が形成されている。さらに、キャップ部２１０の端面には、トナーカートリッジＴの種類に応じた形状の凹凸部２１４が形成されている。なお、画像形成装置５００に設けられるカートリッジドライブ５１０のカップリング５１１にも凹凸部５１１ａが形成されており、装着されるトナーカートリッジＴの凹凸部２１４と、前記カップリング５１１の凹凸部５１１ａとが完全に嵌合する場合だけ、トナーカートリッジＴの正しい装着がなされる。また、キャップ部２１０の外周面には、トナーボトル１００の軸心方向に滑動して、前記排出口２１２を開閉するシャッター２１３が設けられている。このシャッター２１３は、トナーカートリッジＴが画像形成装置５００に正しく装着されているときだけ開放される。なお、排出口２１２から排出されたトナーは、カップリング５１１の周壁部に形成された開口部５１１ｂを通って現像装置（図示しない）に補給される。

フランジ部２２０の縁部は、トナーボトル１００の円筒部１１０に向かって、且つ縮径部１２０の外周面と略平行に延出しており、フランジ部２２０の内周面と縮径部１２０の外周面との間には、空気が介在する隙間Ｇが形成されている。また、フランジ部２２０の外周面には、トナーカートリッジＴの種類に応じた形状の突出部２２１が形成されている。この突出部２２１は、図４に示すように、画像形成装置５００に設けられた検出器５３０により検出され、その検出結果はトナーカートリッジＴのトナー残量の推測や、トナーカートリッジＴの種類判別などのために使用される。

（溝部３００の構成）
次に、本発明の重要なポイントである溝部３００について説明する。

縮径部１２０の外径は、円筒部１１０に最も接近した、最も外径が大きい部位であっても、円筒部１１０の外径及びフランジ部２２０の外径よりも小さくなるように設計されている。これにより、トナーカートリッジＴの外周面には、環状の溝部３００が形成されている。溝部３００の深さ及び幅は、円筒部１１０、縮径部１２０、及びフランジ部２２０により規定されるものであり、画像形成装置５００の使用者が当該溝部３００に指を掛けられるように設定される。

（トナーカートリッジＴの離脱作業）
次に、トナーカートリッジＴの離脱作業について説明する。
図３は同実施形態に係る画像形成装置５００からトナーカートリッジＴが引き抜かれる様子を示す斜視図である。
図３に示すように、カートリッジホルダ５２０がトナーカートリッジＴごと手前に引き出されたら、使用者はトナーカートリッジＴの溝部３００に指を掛け、トナーカートリッジＴを矢印方向に引き出す。これにより、トナーカートリッジＴは、カートリッジホルダ５２０に対して滑り動き、最終的に、画像形成装置５００から離脱される。

（本実施形態による作用）
本実施形態におけるトナーカートリッジＴの外周面には、円筒部１１０、縮径部１２０、及びフランジ部２２０によって、環状の溝部３００が形成されている。そのため、トナーカートリッジＴの交換時に、使用者は、当該溝部３００に指を掛けて画像形成装置５００から引き出すことができる。従って、従来のトナーカートリッジＴに比べて、トナーカートリッジＴの離脱作業が飛躍的に簡易化する。

また、本実施形態におけるトナーボトル１００の内周面には、円筒部１１０から縮径部１２０に亘って、トナーボトル１００内のトナーを開口部１０１に向けて搬送するための螺旋状の突起部１０２が形成されている。すなわち、本実施形態では、縮径部１２０の内周面にも螺旋状の突起部１０２が形成されている。そのため、トナーボトル１００の内径が開口部１０１に接近するにつれて縮小していても、縮径部１２０内に収容されたトナーが強制的に掻き出されるから、トナーボトル１００内のトナーが縮径部１２０内で滞ることがない。

また、本実施形態におけるトナーボトル１００の縮径部１２０の外周面と、ボトルキャップ２００のキャップ部２１０の内周面との間には、所定の隙間Ｇが形成されている。そのため、図４に示すように、画像形成装置５００に設けられた定着装置５４０からの熱がフレーム５０１を通ってトナーカートリッジＴに伝わってきても、隙間Ｇに介在する空気が断熱材として機能することになり、トナーボトル１００内のトナーが溶融することがない。しかも、製造されたトナーカートリッジＴにトナー漏れがあっても、当該トナーが前記隙間Ｇを通って直ぐにトナーカートリッジＴの外に排出されるから、トナーカートリッジＴの製造者は、確実かつ迅速にトナー漏れを認識することができる。その結果、トナー漏れが発生したトナーカートリッジＴの出荷が未然に防止されるから、不用な輸送コストが低下することになる。

本発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

本発明の一実施形態に係るトナーカートリッジの構成を示す概略図。 同実施形態に係るトナーカートリッジの要部構成を示す概略図。 同実施形態に係る画像形成装置からトナーカートリッジが引き抜かれる様子を示す斜視図。 同実施形態に係るトナーカートリッジと定着装置の位置関係を示す斜視図。

符号の説明

Ｔ…トナーカートリッジ、Ｇ…隙間、１００…トナーボトル、１０１…排出口、１０２…突起部、１１０…円筒部、２１３…シャッター、２１４…凹凸部、１２０…縮径部、２００…ボトルキャップ、２１０…キャップ部、２２０…フランジ部、２２１…突出部、５００…画像形成装置、５１１…カップリング（駆動体）、５３０…検出器。

Claims (8)

1. 画像形成装置に装着されるトナーカートリッジにおいて、
   長手方向の一端部に開口部が形成された、トナーを収容する円筒状のトナーボトルと、
   前記トナーボトルの長手方向の一端部に設けられ、前記開口部を閉塞するボトルキャップとを備え、
   前記トナーボトルは、
   前記ボトルキャップの反対側に配置される円筒部と、
   前記ボトルキャップと前記円筒部の中間に配置され、前記円筒部より外径が小さく、且つ前記円筒部から離間するにつれて外径が縮小する縮径部とを具備し、
   前記ボトルキャップは、
   前記縮径部に対して前記開口部を覆うように連結され、周壁部に前記トナーボトルからのトナーを排出する排出口が形成された有底筒状のキャップ部と、
   前記キャップ部に一体的に設けられ、前記縮径部より外径が大きく、前記縮径部における、前記円筒部と反対側の端部を収容する皿状のフランジ部とを具備し、
   前記トナーボトルの内周面には、前記円筒部から前記縮径部に亘って、前記トナーボトルが回転することで、前記トナーボトル内のトナーを前記開口部に向けて搬送する螺旋状の突起部が形成されていることを特徴とするトナーカートリッジ。
2. 前記円筒部の外径と前記フランジ部の外径は略同じであることを特徴とする請求項１に記載されたトナーカートリッジ。
3. 前記縮径部の外周面と前記キャップ部の内周面との間には隙間が形成されてい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。
4. 前記キャップ部における、前記トナーボトルと反対側の端面には、前記画像形成装置に設けられた駆動体と係合する凹凸部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載されたトナーカートリッジ。
5. 前記凹凸部の形態は、前記画像形成装置の機種及び仕向けの少なくとも一方に応じて決められていることを特徴とする請求項４記載のトナーカートリッジ。
6. 前記フランジ部の外周面には、前記画像形成装置に設けられた検出器により検出される突出部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトナートナーカートリッジ。
7. 前記突出部の形態は、前記画像形成装置の機種及び仕向けの少なくとも一方に応じて決められてい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. 前記キャップ部の外周面には、当該キャップ部の軸心方向に滑動して、前記排出口を開閉するシャッターが設けられてい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。

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