JP2009237217A - トナー補給装置、現像装置およびトナー補給装置の再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トナーが充填されたトナー補給容器において、再生するに際し、再生製造時間の短縮やトータルコストダウンを図るトナー補給装置、現像装置およびトナー補給装置の再生方法を提供する。
【解決手段】トナーを充填するトナー収容槽１０１と、トナーを排出するためのトナー補給ローラ１０４と、トナーを該トナー収容槽１０１の上面を覆うカバー部材１０３と、を備えたトナー補給装置において、前記トナー収容槽１０１と前記カバー部材１０３との間にシール部材１０２を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、トナーを用いて画像形成を行う画像形成装置に用いられるトナー補給ローラを具備するトナー補給装置、それを用いた現像装置並びにトナー補給装置の再生方法に関する。

従来、トナーを用いた複写装置やファクシミリ装置など画像形成装置では、トナー容器やトナーカートリッジなどのトナー補給装置から現像装置にトナーを供給することで、画像出力の連続運転に対応できるようにしている。

一般に、トナー容器やトナーカートリッジなどのトナー補給装置は、運搬搬送時などに振動や衝撃を受けるため、中に収容されたトナーが外部に出てこないように密閉構造が取られている。

例えば、トナー収容部を構成する樹脂製のトナー枠体と現像部材の支持部を構成する樹脂製の現像枠体とが接合固着される現像装置において、振動溶着、超音波溶着、熱溶着などにより固着されることが開示されている（特許文献１）。

また、シールフィルムを引きはがす時に、シールフィルムが裂けたりしないように現像剤収容容器と現像剤収納容器の接合面とシールフィルムの密閉面が異なる平面状にあるプロセスカートリッジが開示されている（特許文献２）。
特開平１１−１４３２０３号公報 特開平４−２９３０６６号公報

しかしながら、特許文献１、２に開示されているトナー補給装置のタイプでは、再生工程を考慮しておらず、接合面で分解した場合には、樹脂面でバリや折れが発生するため、再使用できず、新たな収容容器（収容枠体）などを準備する必要があった。

すなわち、上述した従来方式では、運搬搬送中にトナーが漏洩しないように、図６に示す如く、トナー収容槽とカバー部材（蓋）とが超音波溶着するなどで密閉する構造を取っているがゆえに、再生（リマニファクチャリング）を前提に設計されたものではない。したがって、プロセスカートリッジ内のトナーがなくなった場合には、そのまま廃棄するか樹脂の再生に回されていた。

ところが、最近環境配慮に対する要望も多く、簡易な方法でプロセスカートリッジなどを再生する方法が望まれている。特に、トナー補給ローラなどの部品を含むトナー補給容器においては、部品ごとの分別回収が必要なため、廃棄や樹脂再生することは決して得策ではない。

そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、トナーが充填されたトナー補給容器において、再生するに際し、再生製造時間の短縮やトータルコストダウンを図ったトナー補給装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するための本発明に係るトナー補給装置及びこれを用いた現像装置の各構成は、次の通りである。

本発明に係るトナー補給装置は、トナーを充填するトナー収容槽と、トナーを排出するためのトナー補給ローラと、トナーを該トナー収容槽の上面を覆うカバー部材と、を備えたトナー補給装置において、前記トナー収容槽と前記カバー部材との間にシール部材を備えることを特徴とする。

また、本発明に係るトナー補給装置は、前記シール部材がヒートシール材であることを特徴とする。

また、本発明に係るトナー補給装置は、トナーを搬送するトナー搬送部材と、該トナー搬送部材を保持するためのトナー攪拌軸基材と、をさらに備えることを特徴とする。

また、本発明に係るトナー補給装置において、前記トナー攪拌軸基材の材質は、ＰＳ樹脂もしくはＡＢＳ樹脂であることを特徴とする。

また、本発明に係る現像装置は、上記のいずれかひとつに記載のトナー補給装置を用いることを特徴とする。

また、本発明に係るトナー補給装置の再生方法は、トナーが充填されるトナー収容槽と、トナーを排出するためのトナー補給ローラと、トナーを該トナー収容槽の上面を覆うカバー部材と、前記トナー収容槽と前記カバー部材との間にシール部材とを備えたトナー補給装置の再生方法において、前記トナー収容槽を清掃した後、トナーを投入し、新品の前記シール部材を用いて密閉し、該シール部材の上から前記カバー部材で蓋をすることを特徴とする。

また、本発明に係るトナー補給装置の再生方法は、新品交換された前記シール部材を前記トナー収容槽にたるませて密閉することを特徴とする。

本発明の帯電装置及びこれを用いた画像形成装置によれば、以下に示す優れた効果を奏し得る。

本発明に係るトナー補給装置によれば、トナーが充填されるトナー収容槽と、トナーを排出するためのトナー補給ローラと、トナーを該トナー収容槽の上面を覆うカバー部材とを備えたトナー補給装置において、前記トナー収容槽と前記カバー部材との間にシール部材を備えることで、運搬輸送途中において、トナー漏れがなく、リマニ（再利用）の際にも、トナー収容槽とカバー部材とを再利用できるため、環境対応に優れ、かつ製造時間の短縮と、再利用できる部品が増えるため、トータルのコストダウンを図ることができる。

また、本発明に係るトナー補給装置によれば、前記シール部材がヒートシール材であることで、簡単な熱を加えるだけで、シール性を確保できる。また、機械的な強度については、カバー部材で補強できるため、実使用上の問題はない。

また、本発明に係るトナー補給装置によれば、トナーを搬送するトナー搬送部材と、該トナー搬送部材を保持するためのトナー攪拌軸基材とをさらに備えることで、トナー補給装置内にあるトナーを残すことなく排出できるため、リマニ時にトナー清掃などの工程で時間を費やすことがない。

また、本発明に係るトナー補給装置によれば、前記トナー攪拌軸基材は、ＰＳ樹脂もしくはＡＢＳ樹脂からなることで、安価材料にて攪拌軸強度を確保でき、製造も簡単にできる。

また、本発明に係る現像装置によれば、上記のいずれかひとつに記載のトナー補給装置を用いることで、トナー補給装置中のトナーを使い切ることができるため、現像装置としての寿命を維持することができる。

また、また、本発明に係るトナー補給装置の再生方法によれば、トナーが充填されるトナー収容槽と、トナーを排出するためのトナー補給ローラと、トナーを該トナー収容槽の上面を覆うカバー部材と、前記トナー収容槽と前記カバー部材との間にシール部材とを備えたトナー補給装置の再生方法において、前記トナー収容槽を清掃した後、トナーを投入し、新品のシール部材を用いて密閉し、その上から前記カバー部材で蓋をすることで、リマニの際に、トナー収容槽とカバー部材とを再利用できるため、環境対応に優れ、かつ製造時間の短縮と、再利用できる部品が増えるため、トータルのコストダウンを図ることができる。

また、本発明に係るトナー補給装置の再生方法によれば、前記新品交換されたシール部材を前記トナー収容槽にたるませて密閉することで、急激な気圧低下で中からトナーが突出することを抑えることができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について簡単に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は、本発明に係るトナー補給装置（現像剤供給装置）が搭載される画像形成装置（デジタル複写機）の全体構成を示す概略構成図である。

図１に示すように、デジタル複写機１０は、大きく大別して、スキャナ部１１と、画像形成部１３、給紙部１４等からなるプリンタ部１２と、から構成される。

（スキャナ部１１の説明）
スキャナ部１１の上面の透明ガラスからなる原稿台２０上には、自動原稿搬送装置２１が備えられている。自動原稿搬送装置２１は、原稿セットトレイ上にセットされた複数枚の原稿を１枚ずつ自動的に原稿台２０上へ給送する装置である。

原稿読取り部３０は、原稿台２０の下部に配置され、原稿台２０上に載置された原稿の画像を走査して読取るもので、第１の走査ユニット３０ａ、第２の走査ユニット３０ｂ、光学レンズ３３と光電変換素子であるＣＣＤラインセンサ３４とを有している。第１の走査ユニット３０ａは、原稿面上を露光する露光ランプユニット３１と、原稿からの反射光像を所定の方向に反射させる第１ミラー３２ａ、および、それらを支持するフレーム等から構成されている。第２の走査ユニット３０ｂは、第１ミラー３２ａから反射されてくる原稿からの反射光を光電変換素子であるＣＣＤラインセンサ３４に導く第２ミラー３２ｂおよび第３ミラー３２ｃ、および、それらを支持するフレームなどから構成されている。光学レンズ３３は、原稿からの反射光をＣＣＤラインセンサ３４上に結像させるものである。

また、原稿読取り部３０は、自動原稿搬送装置２１との関連した動作により、自動原稿搬送装置２１にて自動搬送される原稿の画像を、所定の露光位置にて読取るようになっている。

この原稿読取り部３０にて読取られた原稿画像の画像データは、図示しない画像データ入力部へと送られ、所定の画像処理が施された後、画像処理部のメモリに一旦記憶され、出力指示に応じてメモリ内から読出されて画像形成部１３の光書込み装置であるレーザ書込みユニット４０に転送される。

（プリンタ部１２の説明）
プリンタ部１２は、画像データ（画像情報）を用紙上に転写する画像形成部１３と、トレイから給紙した用紙を画像形成部１３への搬送等を行う給紙部１４から構成されている。

本画像形成部１３は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して単色の画像を形成するものである。そして、図示すように、露光ユニット４０、感光体ドラム４１、感光体ドラム４１の周囲に、感光体ドラム４１を所定の電位に帯電させる帯電器４２、感光体ドラム４１上に形成された静電潜像にトナーを供給して顕像化する現像器２００、トナーを補給するトナー補給装置１００、感光体ドラム４１表面に形成されたトナー像を記録紙に転写する転写器４４（転写チャージャ等）、余分なトナーを回収するクリーナユニット４５と、から概略構成されている。

画像形成部１３の露光ユニット（レーザ書込みユニット）４０は、メモリから読出した画像データ、または外部の装置から転送されてきた画像データに応じてレーザ光を出射する半導体レーザ光源、レーザ光を等角速度偏向するポリゴンミラー、等角速度で偏向されたレーザ光が感光体ドラム４１上において等角速度で偏向されるように補正するｆ−θレンズなどをから構成されている。なお、本実施例では、書込み装置としてレーザ書込みユニットを用いているが、ＬＥＤやＥＬ等の発光素子アレイを用いた固体走査型の光書込みヘッドユニットを用いてもよい。

感光体ドラム４１は、本画像形成装置１０の中央部に配置（装着）されている。

帯電器４２は、感光体ドラム４１の表面を所定の電位に均一に帯電させるための、帯電手段であり図１に示すような非接触型のチャージャ帯電器のほかに接触型のローラ型やブラシ型の帯電器が用いられる事もある。また、露光ユニット４０は、図１では図示しないレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いる手法のほかに、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いることもできる。そして、帯電された感光体ドラム４１を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有するものである。現像器２００は、感光体ドラム４１上に形成された静電潜像をトナーにより顕像化するものである。クリーナユニット４５は、現像・画像転写後における感光体ドラム４１上の表面に残留したトナーを、除去・回収するものである。

上述の様に感光体４１上で顕像化された画像情報は、転写器４４によって用紙上に転写され、画像が転写された記録紙は、その後、定着ユニット４８に送られ画像が記録紙に定着される。

給紙部１４は、上記画像形成部１３の下方に配設されており、本体に備えられた手差トレイ５０、両面ユニット５５、用紙トレイ５１と多段給紙部に備えられた給紙トレイ５２、５３で構成されている。また、これら５１、５２、５３のトレイから給紙した用紙を画像形成部１３における転写器が配置された転写位置へと搬送する搬送手段（搬送経路）５７を備えている。

両面ユニット５５の手前には、記録紙を反転させるスイッチバック路５６が設けられており、記録紙の両面に画像形成を行う時に用いられる。なお、両面ユニット５５は通常の用紙カセットと交換可能な構成となっており、両面ユニット５５を通常の用紙カセットに置き換えた構成とすることも可能となっている。

次に、本実施形態に係るトナー補給装置１００の構成について、図面を参照して説明する。

図２は、本実施形態のトナー補給装置１００と現像装置２００との位置関係を示す断面図である。

トナー補給装置１００の中にはトナーが充填されており、一般的にはトナー容器もしくはトナーカートリッジと呼ばれている。

本トナー補給装置１００は、トナー収容槽１０１と、シール部材１０２と、その上から蓋をするカバー部材１０３と、下部に配置される現像装置２００にトナーを供給するトナー補給ローラ１０４と、このトナー補給ローラ１０４に均一にトナーを供給するトナー攪拌軸１０５に備えられたトナー搬送部材１０６と、から構成されており、現像装置２００や画像形成装置本体からのトナー補給要求信号に応じて、トナー補給ローラ１０４を回転させ、現像装置２００の上部開口部２０５よりトナーが補給される構造になっている。なお、トナー搬送部材１０６はＸ方向に回転している。

また、現像装置２００には、現像剤収容僧２０１と、Ｙ方向に回転する現像ローラ２０２と、トナー搬送ローラ２０３ａ、２０３ｂと、現像剤の穂高を調整するドクターブレード２０４と、から構成されている。

また、図３はトナー補給装置１００と現像装置２００の全体を示す斜視図であり、図４はトナー補給装置１００のみの斜視図である。

図に示すトナー補給装置１００は、概観上は、トナー収容槽１０１とカバー部材１０３しか見えないため、図６に示す従来のトナー補給装置３００と変わらない。

次に、トナー補給装置１００の内部について、図５を用いて説明する。トナー補給装置１００を分解すると、中には、シール部材１０２、トナー攪拌軸基材１０５、トナー搬送部材１０６、図示しないトナーとが含まれている。

シール部材１０２は、トナー収容槽１０１の上部壁面１０１ａに固着するものであれば、何でも構わないが、作業性の手間などを考えるとヒートシール部材が好ましい。具体的には、エチレン系ポリマーのＣＭＰＳ（製品名、三井・デュポンポリケミカル株式会社製）やポリプロピレンフィルム トレファン（製品名、東レ株式会社製）などを用いて、百数十℃の熱を加えることで融着させることができる。なお、ヒートシール部材の寸法を正確にトナー収容槽１０１の上面寸法にピンとあわせるよりも、少し余裕をまたせる方が、航空機輸送などにおいて、急激な気圧低下が発生した時などでもトナーが飛び出す不具合を抑えることができる。

また、トナー攪拌部材１０６を保持するトナー攪拌軸１０５に用いる樹脂として、ＰＳ樹脂もしくはＡＢＳ樹脂が好ましい。その理由は、材料的に安価であるとともに、機械的強度もあり、精度的にも簡単に製造できるからである。

ヒートシール材のみでもトナーのシール性能は確保できるが、機械的強度に乏しいため、その上にカバー部材１０３を設けている。このカバー部材１０３自体は、トナー収容槽１０１とは熱溶着されるわけではないので、何回も再利用することができる。なお、この固定はトナー収容層０１に爪（図示しない）などを設けて固定されるようにしておけばよい。

ここで、本トナー補給装置１００の再利用方法について説明する。

トナー補給装置１００の中のトナーがなくなれば、画像形成装置から取り外され回収される。回収されたトナー補給装置１００は、カバー部材１０３をはずし、シール部材１０２を引きはがす。その後、隅や端部にごく少量残っているトナーを、エアなどのより清掃する。その際、トナー補給ローラ１０６などもきれいに清掃する。引き続いて、トナー収容槽１０１の中に所定量のトナーを充填する。そのあと新品のシール部材を装着して、熱溶着する。その上にカバー部材１０３を装着することで、トナー補給装置１００の再生が完了する。この方法においては、シール部材だけが再利用できないが、その他の部品を再利用できるため、トータルコストダウンが図れ、さらに再生における製造時間を短縮できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了される。

本発明に係る画像形成装置の全体概略構成図である。 本発明に係るトナー補給装置および現像装置の断面図である。 本発明に係るトナー補給装置および現像装置の斜視図である。 本発明に係るトナー補給装置の斜視図である。 本発明に係るトナー補給装置の分解斜視図である。 従来のトナー補給装置の分解斜視図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１１ スキャナ部
１２ プリンタ部
１３ 画像形成部
１４ 給紙部
２０ 原稿台
２１ 自動原稿搬送装置
３０ 原稿読取り部
３０ａ 第１の走査ユニット
３０ｂ 第２の走査ユニット
３１ 露光ランプユニット
３２ａ 第１ミラー
３２ｂ 第２ミラー
３２ｃ 第３ミラー
３３ 光学レンズ
３４ ＣＣＤラインセンサ
４０ 露光ユニット
４１ 感光体ドラム
４２ 帯電器
４４ 転写器
４５ クリーナユニット
４８ 定着ユニット
５０ 手差トレイ
５１ 用紙トレイ
５２、５３ 給紙トレイ
５５ 両面ユニット
１００，３００ トナー補給装置
１０１，３０１ トナー収容槽
１０２ シール部材
１０３，３０３ カバー部材
１０４ トナー補給ローラ
１０５ トナー搬送軸基材
１０６ トナー搬送部材
２００ 現像装置
２０１ 現像剤収容槽
２０２ 現像ローラ
２０３ａ、ｂ 現像剤搬送部材
２０４ ドクターブレード

Claims (7)

1. トナーを充填するトナー収容槽と、トナーを排出するためのトナー補給ローラと、トナーを該トナー収容槽の上面を覆うカバー部材と、を備えたトナー補給装置において、
   前記トナー収容槽と前記カバー部材との間にシール部材を備えることを特徴とするトナー補給装置。
2. 前記シール部材がヒートシール材であることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給装置。
3. トナーを搬送するトナー搬送部材と、該トナー搬送部材を保持するためのトナー攪拌軸基材と、をさらに備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトナー補給装置。
4. 前記トナー攪拌軸基材の材質は、ＰＳ樹脂もしくはＡＢＳ樹脂であることを特徴とする請求項３に記載のトナー補給装置。
5. 請求項１〜４のいずれかひとつに記載のトナー補給装置を用いた現像装置。
6. トナーが充填されるトナー収容槽と、トナーを排出するためのトナー補給ローラと、トナーを該トナー収容槽の上面を覆うカバー部材と、前記トナー収容槽と前記カバー部材との間にシール部材とを備えたトナー補給装置の再生方法において、
   前記トナー収容槽を清掃した後、トナーを投入し、新品の前記シール部材を用いて密閉し、該シール部材の上から前記カバー部材で蓋をすることを特徴とするトナー補給装置の再生方法。
7. 新品交換された前記シール部材を前記トナー収容槽にたるませて密閉することを特徴とする請求項６に記載のトナー補給装置の再生方法。

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