JP2001235932A - 静電潜像現像用トナー容器とそれに収納されたトナー及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再使用が容易に出来る静電潜像現像用トナー
容器とそれに収納されたトナー及びそれを装填した画像
形成装置を提供する。 【解決手段】 画像形成装置に装填して用いられる静電
潜像現像用トナー容器であって、該容器は少なくとも基
体部分とトナー吐き出し口を有する頭体部分に分離する
ことが出来、使用後は基体部分は再使用可能で、頭体部
分は新規なものと取り替え使用出来るように、本体部と
頭体部分を着脱できる機構で結合されていることを特徴
とする静電潜像現像用トナー容器。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電潜像現像用ト
ナー容器とそれに収納されたトナー及びそれを装填した
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やプリンタ等に用いられる
静電潜像現像用トナーを充填し、保存・運搬・画像形成
装置への装填が可能な容器の素材としては、金属、紙、
プラスチック等が用いられてきた。現在では容器素材と
してはプラスチックがほとんどで、形状的には略円筒状
に構成された容器が多くなってきている。これは製造時
の生産性が良く、トナーを効率よく充填することが出
来、現像用トナーに悪影響を与えないこと、及び容器を
現像器等に装填する時に係止部形状を比格的容易に作れ
る等の理由によろう。

【０００３】これらのトナー容器（しばしばトナーカー
トリッジともいわれる）は、保存・運搬・画像形成装置
への装填時の何れにおいても充填トナーが漏れだし飛散
してはならない。又、最近はこれら容器は、資源保護、
公害防止等の理由から回収され再使用される傾向にあ
る。

【０００４】しかし、再使用に当たっては、材質の性能
やコスト或いは再使用時の信頼性確保や破棄するとすれ
ばその容易性（公害等出さないか）等種種の要件を考慮
し、そのままクリーニングすれば再使用可能な部分と、
そのままでは再使用時できず再加工せねばならない部分
に分離しなければならない。

【０００５】例えば、トナーを収納する基体部分は円筒
状のものが多く、使用によって基本的にはあまり変形や
損傷は受けないが、トナー吐き出し口を有する頭体部分
はそうではない。トナー容器は保存中に吐き出し口から
トナー漏れを起こさないようシールで封止してあるのが
普通であり、この部分は一度剥がしてしまえばそのまま
再使用は出来ない。更に画像形成装置との連結時に吐き
出し口が変形或いは破損してしまうことも多い。

【０００６】又、画像形成装置との結合部分の形状や機
構には極めて多くの形態がある。特にカラー画像形成装
置等では、各色のトナー容器を誤って装填しないよう意
識的に連結部分の形状を変えているものが多く、トナー
容器にトナーを再充填する為には、トナーの色と吐き出
し口形状を整合させねばならない。

【０００７】しかし、トナー容器はトナーを収納する基
体部分とトナー吐き出し口を有する頭体部分は一体成形
されているものや、熱融着或いは接着剤を用いての接合
が行われているものが多い。従って、両部分を分解分離
するのは容易でないから、再使用に当たっては、トナー
容器を回収して破砕しリペレット化して再成形されてい
ることが多い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、再使
用が容易に出来る静電潜像現像用トナー容器とそれに収
納されたトナー及びそれを装填した画像形成装置を提供
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
した結果、使用によって基本的にはあまり変形や損傷は
受けないトナーを収納する基体部分と、トナー吐き出し
口を有する頭体部分を予め着脱分離可能に形成した静電
潜像現像用トナー容器を用いることにより、本発明の目
的が達成できることがわかった。

【００１０】即ち、本発明の目的は、下記構成の何れか
を採ることにより達成される。 〔１〕 画像形成装置に装填して用いられる静電潜像現
像用トナー容器において、該容器は少なくとも基体部分
とトナー吐き出し口を有する頭体部分に分離することが
出来、使用後は基体部分は再使用可能で、頭体部分は新
規なものと取り替えて使用出来るように、本体部と頭体
部分を着脱できる機構で結合されていることを特徴とす
る静電潜像現像用トナー容器。

【００１１】〔２〕 少なくとも基体部分は円筒状であ
ることを特徴とする〔１〕記載の静電潜像現像用トナー
容器。

【００１２】〔３〕 基体部分と頭体部分がねじ込み式
にて結合固着され、基体部分の結合部分は複数回の結合
固着に耐えられるように作製されていることを特徴とす
る〔１〕又は〔２〕記載の静電潜像現像用トナー容器。

【００１３】〔４〕 基体部分と頭体部分がねじ止め式
にて結合固着され、基体部分の結合部分は複数回の結合
固着に耐えられるように作製されていることを特徴とす
る〔１〕又は〔２〕記載の静電潜像現像用トナー容器。

【００１４】〔５〕 基体部分と頭体部分が接着テープ
にて結合固着され、基体部分の結合部分は複数回の結合
固着に耐えられるように作製されていることを特徴とす
る〔１〕又は〔２〕記載の静電潜像現像用トナー容器。

【００１５】〔６〕 画像形成装置に装填して用いられ
る容器に収納された静電潜像現像用トナーにおいて、該
容器は少なくとも基体部分とトナー吐き出し口を有する
頭体部分に分離することが出来、使用後は基体部分は再
使用可能で、頭体部分は新規なものと取り替えて使用出
来るように、本体部と頭体部分を着脱できる機構で結合
されていることを特徴とする静電潜像現像用トナー。

【００１６】〔７〕 〔１〕記載の静電潜像現像用トナ
ー容器を装填可能に作製された画像形成装置において、
少なくとも一様帯電・像露光・現像・転写・分離・定着
の機構を有していることを特徴とする画像形成装置。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に本発明の態様を具体的に説明
する。

【００１８】図１は、最近よく用いられている静電潜像
現像用トナー容器の形状を示す断面図である。

【００１９】トナー容器３０の基体部分１と、頭体部分
２は、接合部３で互いに結合固着されている。頭体部分
２にはトナー吐き出し口４を有しており、トナー容器は
画像形成装置に設けたれたトナー容器設置台５上に置か
れている。尚、６は画像形成装置（以下単に装置という
ことがある）に設けられたトナー吐き出し口４を開閉す
る部材であり、また基体部分１にある破線で表す７は、
トナー容器から装置本体に円滑にトナーを供給するた
め、トナー容器を回転させて、トナーをトナー吐き出し
口方向に搬送するための溝である。

【００２０】接合部３からは、トナー容器の保存中であ
れ、装置装填後であれトナー漏れが生じない様にする必
要があり、今までは熱融着や接着剤にて結合固着される
ことが多かった。本発明において接合部３はトナー容器
使用後も、基体部分は再使用可能な様に頭体部分２から
着脱できる機構で結合されていなければならない。具体
的な結合方法としては、図２に結合部の断面図を示す
が、（１）に示す如くねじ込みによる方法、（２）に示
す如くねじ止めによる方法、（３）に示す如く接着テー
プ８を用いる方法等が好ましい。トナー容器の基体部分
１と頭体部分２を切り離したとき、少なくとも基体部分
の結合部は変形、損傷しないように造られている必要が
ある。

【００２１】この様に構成されうるならトナー容器の素
材としては、特に限定されないが、基体部分、頭体部分
共にポリオレフィン系の樹脂がよく、特にポリエチレン
とポリプロピレンが好ましい。

【００２２】これらの樹脂は成形性が良く、容器に充填
されたトナーの性能に影響を与えることがなく、価格的
にも低く、最終的に消却処理しても公害等の問題が少な
いためである。しかし、上記した如く特に基体部分の結
合部は繰り返し使用しても変形、損傷がないように、よ
り機械的に強度のある素材を用いても良い。

【００２３】又、本発明においてトナー容器に充填され
て用いられるトナーは二成分系でも、一成分系のもので
もよい。トナーに使用されるバインダー樹脂はスチレン
−アクリル系、ポリエステル系、あるいはポリオレフィ
ン系等があるがその何れでも良い。さらに着色剤をはじ
めバインダー樹脂中には添加剤が加えられるが、これら
は通常用いられるものを用いればよい。

【００２４】次に、本発明に係わる現像器を複数組搭載
したカラー画像形成装置の一例であるカラープリンタの
構成とその作用を図３の断面構成図によって説明する。

【００２５】このカラープリンタは、像形成体上に順次
形成される各色トナー像を重ね合わせたのち、転写部で
記録紙上に１回で転写してカラー画像を形成し、その
後、分離手段により像形成体面から剥離する方式のカラ
ー画像形成装置である。

【００２６】図３において、１０は像形成体である感光
体ドラムで、ＯＰＣ感光体（有機感光体）をドラム基体
上に塗布形成したものであり、接地されて図示の時計方
向に駆動回転される。１１はスコロトロン帯電器で、感
光体ドラム１０周面に対し高電位Ｖ_Hの一様な帯電をグ
リッド電位Ｖ_Gに電位保持されたグリッドとコロナ放電
ワイヤによるコロナ放電によって与えられる。このスコ
ロトロン帯電器１１による帯電に先だって、前プリント
までの感光体の履歴をなくすために発光ダイオード等を
用いたＰＣＬ（帯電前除電器）１２による露光を行って
感光体周面の除電をしておく。

【００２７】感光体ドラム１０への一様帯電の後、像露
光手段１３により画像信号に基づいた像露光が行われ
る。像露光手段１３は図示しないレーザーダイオードを
発光光源とし回転するポリゴンミラー１３１、ｆθレン
ズ１３２、シリンドリカルレンズ１３３を経て反射ミラ
ー１３４により光路を曲げられ主走査がなされるもので
ある。

【００２８】感光体ドラム１０の回転（副走査）によっ
て潜像が形成される。本例では文字部に対して露光を行
い、文字部の方が低電位Ｖ_Lとなるような反転潜像を形
成する。

【００２９】感光体ドラム１０の周縁には、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等
のトナーとキャリアとから成る二成分現像剤をそれぞれ
内蔵した現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋが設け
られている。

【００３０】前記現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０
Ｋはほぼ同じ構成をなすから、以下、これらの現像器の
一つを代表として後に説明する。

【００３１】先ず１色目のイエローの現像がマグネット
を内蔵し現像剤を保持して回転する現像剤担持体（現像
スリーブ）２２によって行われる。現像剤はフェライト
をコアとしてそのまわりに絶縁性樹脂をコーティングし
たキャリアと、ポリエステルを主材料として色に応じた
顔料と荷電制御剤、シリカ、酸化チタン等を加えたトナ
ーとからなる。現像剤は層形成手段によって現像スリー
ブ２２上に１００〜６００μｍの現像剤層厚に規制され
て現像域へと搬送される。

【００３２】現像域における現像スリーブ２２と感光体
ドラム１０との間隙は現像剤層厚よりも大きい０．２〜
１．０ｍｍとして、この間にＶ_ACのＡＣバイアスとＶ_DC
のＤＣバイアスが重畳して印加される。Ｖ_DCとＶ_H、ト
ナーの帯電は同極性であるため、Ｖ_ACによってキャリア
から離脱するきっかけを与えられたトナーはＶ_DCより電
位の高いＶ_Hの部分には付着せず、Ｖ_DCより電位の低い
Ｖ_L部分に付着し顕像化（反転現像）が行われる。

【００３３】１色目の顕像化が終った後２色目のマゼン
タの画像形成行程にはいり、再びスコロトロン帯電器１
１よる一様帯電が行われ、２色目の画像データによる潜
像が像露光手段１３によって形成される。このとき１色
目の画像形成行程で行われたＰＣＬ１２による除電は、
１色目の画像部に付着したトナーがまわりの電位の急激
な低下により飛び散るため行わない。

【００３４】再び感光体ドラム１０周面の全面に亘って
Ｖ_Hの電位となった感光体のうち、１色目の画像のない
部分に対しては１色目と同様の潜像がつくられ現像が行
われるが、１色目の画像がある部分に対し再び現像を行
う部分では、１色目の付着したトナーにより遮光とトナ
ー自身のもつ電荷によってＶ_M′の潜像が形成され、Ｖ
_DCとＶ_M′の電位差に応じた現像が行われる。この１色
目と２色目の画像の重なりの部分では１色目の現像をＶ
_Lの潜像をつくって行うと、１色目と２色目とのバラン
スが崩れるため、１色目の露光量を減らしてＶ_H＞Ｖ_M＞
Ｖ_Lとなる中間電位とすることもある。

【００３５】３色目のシアン、４色目の黒色についても
２色目のマゼンタと同様の画像形成行程が行われ、感光
体ドラム１０周面上には４色の顕像が形成される。

【００３６】上記各現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２
０Ｋに新規の各色トナーを制御して補給するトナー補給
装置４０は、図５に示す如く複数のトナー容器３０
（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を着脱可能にするトナー容器装着部
４１と、トナー容器３０内のトナーを一時収容するトナ
ー受容部４２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、トナー受容部４２
内のトナーを前記現像器２０に搬送するトナー搬送部４
３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）とから構成されている。

【００３７】一方、給紙カセット５０より半月ローラ５
１を介して搬出された一枚の転写材（転写紙等）ｐは、
給紙ローラ対５２，５３を経てレジストローラ対５４近
傍で一旦停止し、転写のタイミングの整った時点でレジ
ストローラ対５４の回転作動により転写域へと給紙され
る。

【００３８】転写域においては転写のタイミングに同期
して感光体ドラム１０の周面に転写手段６０が圧接さ
れ、給紙された転写材ｐを挟着して多色像が一括して転
写される。

【００３９】次いで、転写材ｐは分離手段６１によって
除電され、感光体ドラム１０の周面より分離して定着装
置７０に搬送され、熱ローラ（上ローラ）７１と圧着ロ
ーラ（下ローラ）７２の加熱，加圧によってトナーを溶
着したのち、排紙ローラ８１，８２を経て装置外部の排
紙トレイ８３上に排出される。なお、前記の転写手段６
０は転写材ｐの通過後感光体ドラム１０の周面より退避
離間して、次なるトナー像の形成に備える。

【００４０】一方、転写材ｐを分離した感光体ドラム１
０は、除電器１４により除電を受けたのち、クリーニン
グ装置１５のブレード１５１の圧接により残留トナーを
除去、清掃され、再び前記ＰＣＬ１２による除電とスコ
ロトロン帯電器１１による帯電を受けて次なる画像形成
のプロセスに入る。なお、前記のブレード１５１は感光
体面のクリーニング後、直ちに移動して感光体ドラム１
０の周面より退避する。ブレード１５１によってクリー
ニング装置１５内に掻き落された廃棄トナーは、スクリ
ュー１５２により排出されたのち、図示しない廃トナー
回収容器内へ貯留される。

【００４１】図４は複数の現像器を備えた構成を示す断
面図である。感光体ドラム１０の周縁には、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等
のトナーとキャリアとから成る現像剤をそれぞれ内蔵し
た現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋから成る現像
装置が設けられている。各現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０
Ｃ，２０Ｋの上部空間にはトナー補給口２８Ｙ，２８
Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋがそれぞれ設けられ、前記トナー搬
送部４３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に連通している。

【００４２】図４おいて、２１はトナーとキャリアとか
ら成る二成分現像剤を収容する現像器ケーシング、２２
は内部に固定の磁石体を有する磁界発生手段（マグネッ
トロール）２３を有する現像剤搬送手段である現像剤担
持体（現像スリーブ）、２４は現像剤供給ローラ（供給
パドル）、２５は前記現像スリーブ上の現像剤層厚を所
定量に規制する現像剤層厚規制部材（層厚規制棒）、２
６，２７は現像剤撹拌スクリュー（撹拌スクリュー）、
２８は前記現像器ケーシング上部に開口したトナー補給
口部で、前記トナー容器３０からトナー受容部（トナー
ホッパ）４２、トナー搬送部４３を経て補給されたトナ
ーを受け入れる。

【００４３】図５は、トナー容器３０Ｙ，３０Ｍ，３０
Ｃ，３０Ｋと、対応するトナー受容部４２Ｙ，４２Ｍ，
４２Ｃ，４２Ｋと、現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２
０Ｋの一部を示す斜視図である。トナー容器装着部４１
は、４つのトナー容器３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ
をほぼ同一平面上に平行設置し、着脱可能にする。前記
現像器２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ内の現像剤中の
トナー量が減少した際に、前記トナー容器３０Ｙ，３０
Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ内の各トナーを制御信号に応じて補
給するように構成されている。これらのトナー容器３０
Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、ほぼ同じ構成をなし、
いずれも図１に示す如き機構を有している。

【００４４】

【発明の効果】本発明により、再使用が容易に出来る静
電潜像現像用トナー容器とそれに収納されたトナー及び
それを装填した画像形成装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】トナー容器の形状を示す断面図。

【図２】結合部の断面図。

【図３】現像器を複数搭載したカラー画像形成装置の一
例であるカラープリンタの断面構成図。

【図４】複数のトナー容器を備えた現像器の構成を示す
断面図。

【図５】トナー容器と、トナー容器受容部と、現像器の
一部を示す斜視図。

【符号の説明】

１ 基体部分 ２ 頭体部分 ３ 接合部 ４ トナー吐き出し口 ５ トナー容器設置台 ６ トナー吐き出し口を開閉する部材 ７ トナー容器を回転させるための溝 ８ 接着テープ ２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）現像器 ３０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）トナー容器

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成装置に装填して用いられる静電
   潜像現像用トナー容器において、該容器は少なくとも基
   体部分とトナー吐き出し口を有する頭体部分に分離する
   ことが出来、使用後は基体部分は再使用可能で、頭体部
   分は新規なものと取り替えて使用出来るように、本体部
   と頭体部分を着脱できる機構で結合されていることを特
   徴とする静電潜像現像用トナー容器。
2. 【請求項２】 少なくとも基体部分は円筒状であること
   を特徴とする請求項１記載の静電潜像現像用トナー容
   器。
3. 【請求項３】 基体部分と頭体部分がねじ込み式にて結
   合固着され、基体部分の結合部分は複数回の結合固着に
   耐えられるように作製されていることを特徴とする請求
   項１又は２記載の静電潜像現像用トナー容器。
4. 【請求項４】 基体部分と頭体部分がねじ止め式にて結
   合固着され、基体部分の結合部分は複数回の結合固着に
   耐えられるように作製されていることを特徴とする請求
   項１又は２記載の静電潜像現像用トナー容器。
5. 【請求項５】 基体部分と頭体部分が接着テープにて結
   合固着され、基体部分の結合部分は複数回の結合固着に
   耐えられるように作製されていることを特徴とする請求
   項１又は２記載の静電潜像現像用トナー容器。
6. 【請求項６】 画像形成装置に装填して用いられる容器
   に収納された静電潜像現像用トナーにおいて、該容器は
   少なくとも基体部分とトナー吐き出し口を有する頭体部
   分に分離することが出来、使用後は基体部分は再使用可
   能で、頭体部分は新規なものと取り替えて使用出来るよ
   うに、本体部と頭体部分を着脱できる機構で結合されて
   いることを特徴とする静電潜像現像用トナー。
7. 【請求項７】 請求項１記載の静電潜像現像用トナー容
   器を装填可能に作製された画像形成装置において、少な
   くとも一様帯電・像露光・現像・転写・分離・定着の機
   構を有していることを特徴とする画像形成装置。