JP2023180735A - トナーコンテナ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】再利用時に廃棄される部分を少なくしたトナーコンテナを提供する。【解決手段】トナーコンテナは、トナーの充填口４３を有する容器本体４１と、前記充填口４３に沿って設けられた筒部５７と、前記筒部５７を閉止するキャップ４５と、を備え、前記キャップ４５は、前記筒部５７に挿入されて前記充填口４３の縁に係合可能な一対の爪部７９と、前記一対の爪部７９の先端部間を接続するリンク片８１と、前記筒部５７を閉止可能な閉止板６３と、を備え、前記一対の爪部７９を前記充填口４３の縁に係合させることで、前記筒部５７が前記閉止板６３によって閉止され、前記閉止板６３の一部を離脱させて開口６３Ｘを形成し、該開口６３Ｘを通して前記リンク片８１を引っ張って前記一対の爪部７９と前記充填口４３の縁との係合を解除し、前記キャップ４５を前記筒部５７から取り外すことで前記容器本体４１が再利用可能である。【選択図】図６Ａ

Description

本発明は、再使用可能なトナーコンテナ及びトナーコンテナを備える画像形成装置に関する。

近年、複合機やプリンター等、トナーを用いる電子写真式の画像形成装置においては、トナーコンテナを再使用（リユース）する傾向が高まっている。

例えば、特許文献１に記載の現像剤カートリッジ（トナーコンテナに相当）は、円筒状のトナー充填口が設けられた容器本体と、トナー充填口を閉止するキャップと、を備えている。再使用時には、キャップと共にトナー充填口の一部を切除した後、別のキャップをトナー充填口に挿入して、トナー充填口を閉止する。また、特許文献２に記載のトナーコンテナは、筒状の充填口が設けられた容器本体と、充填口の先端面に接着される鍔部を有するキャップと、を備えている。再使用時には、鍔部を含むキャップを充填口とともに切除した後、別のキャップの鍔部を充填口の先端面に接着する。

特開２００６－２０８８３７号公報 特開２０１０－９６８２８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の原稿カートリッジや特許文献２に記載のトナーコンテナでは、切除後のキャップは再利用不可能であり、廃棄される部分が多くなってしまう。また、充填口を切除することで、容器本体の強度や剛性が低下するため、容器本体の再利用回数が限られる。

そこで、本発明は上記事情を考慮し、再利用時に廃棄される部分を少なくしたトナーコンテナ及びこのトナーコンテナを備える画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のトナーコンテナは、トナーの充填口を有する容器本体と、前記充填口に沿って設けられた筒部と、前記筒部の開口を閉止する、取り外し可能なキャップと、を備え、前記キャップは、前記筒部の径方向に変形可能に設けられ、前記筒部に挿入されて前記充填口の縁に係合可能な一対の爪部と、前記一対の爪部の先端部間を接続するリンク片と、前記筒部の開口を閉止可能な閉止板と、を備え、前記一対の爪部を前記充填口の縁に係合させることで、前記筒部の開口が前記閉止板によって閉止され、前記閉止板の一部を離脱させて開口を形成し、該開口を通して前記リンク片を引っ張って前記一対の爪部を前記径方向の内側に弾性変形させて前記一対の爪部と前記充填口の縁との係合を解除し、前記キャップを前記筒部から取り外すことで前記容器本体が再利用可能であることを特徴とする。

本発明のトナーコンテナにおいて、前記キャップは、開口を有する円板部を更に備え、前記閉止板は、前記円板部に固定されていることを特徴としてもよい。

本発明のトナーコンテナにおいて、前記閉止板は、破断可能な脆弱部で囲まれた離脱部を有し、前記離脱部を前記脆弱部に沿って離脱させて前記閉止板に開口を形成し、該開口と前記円板部の開口とを通して前記リンク片が引っ張られることを特徴としてもよい。

本発明のトナーコンテナにおいて、前記脆弱部は溝部であることを特徴としてもよい。

本発明のトナーコンテナにおいて、前記離脱部には、前記容器本体の使用回数を表す記号が記されていることを特徴としてもよい。

本発明の画像形成装置は、前記トナーコンテナと、前記トナーコンテナから供給されるトナーを使用して画像を形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする。

本発明の画像形成装置は、前記トナーコンテナと、前記トナーコンテナから供給されるトナーを使用して画像を形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、トナーコンテナを再使用する際に、容器本体を再使用することができる。また、再使用するために容器本体を切除したり加工したりする必要がないので、容器本体を複数回にわたって再使用することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構成を模式的に示す正面図である。 本発明の一実施形態に係るトナーコンテナを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るトナーコンテナを示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るトナーコンテナのキャップを示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るトナーコンテナのキャップを示す分解断面図である。 本発明の一実施形態に係るトナーコンテナのキャップを示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るトナーコンテナにおいて、離脱部を離脱させたキャップを示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るトナーコンテナにおいて、リンク片を引っ張った状態のキャップを示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るトナーコンテナにおいて、取り外し中のキャップを示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るトナーコンテナにおいて、閉止板の離脱部を離脱させたキャップを示す斜視図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置及びトナーコンテナについて説明する。

まず、図１を参照して、画像形成装置１について説明する。図１は画像形成装置１の内部を模式的に示す正面図である。各図に示すＦｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒは、それぞれ画像形成装置１の前側、後側、左側、右側を示す。

画像形成装置１は、略直方体形状の中空の筐体３を備える。筐体３の内部には、用紙が収容される給紙カセット５と、給紙カセット５から用紙を送り出す給紙装置７と、用紙にトナー像を形成する画像形成部９と、トナー像を用紙に定着する定着装置１１と、用紙を排出する排出装置１３と、が収容されている。筐体３の上面には、排出された用紙が積載される排紙トレイ１５が形成されている。さらに、筐体３の内部には、給紙装置７から画像形成部９と定着装置１１とを通って排出装置１３まで用紙が搬送される搬送経路１７が形成されている。さらに、筐体３の内部には、定着装置１１の下流側で搬送経路１７から分岐して、画像形成部９の上流側で搬送経路１７に合流する反転経路１９が形成されている。

画像形成部９は、回転可能な感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１の周囲に、感光体ドラム２１の回転方向に沿って配置された、帯電装置２３、現像装置２５、転写ローラー２７及びクリーニング装置２９と、露光装置３１と、トナーコンテナ３３と、を有している。感光体ドラム２１と転写ローラー２７との間には、転写ニップが形成されている。また、トナーコンテナ３３は現像装置２５と接続されて、トナーコンテナ３３から現像装置２５にトナーが供給される。

画像形成動作について簡単に説明する。給紙カセット５から給紙装置７によって送り出された用紙は、搬送経路１７に沿って画像形成部９に搬送される。画像形成部９において、帯電装置２３は、感光体ドラム２１の表面を帯電させる。露光装置３１は、帯電装置２３によって帯電した感光体ドラム２１の表面を露光し、感光体ドラム２１の表面に画像データに対応した静電潜像を形成する。現像装置２５は、トナーコンテナ３３から供給されたトナーを用いて感光体ドラム２１上の静電潜像をトナー像に現像する。転写ローラー２７は、搬送経路１７に沿って転写ニップに搬送された用紙にトナー像を転写する。トナー像が転写された用紙は、搬送経路１７に沿って定着装置１１に搬送される。クリーニング装置２９は転写後に感光体ドラム２１の表面に残留したトナーを除去する。定着装置１１において、用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排出装置１３によって排紙トレイ１５に排出される。

両面印刷の場合は、定着装置１１で一方の面にトナー像が定着された用紙が、搬送経路１７でスイッチバックされて反転経路１９に搬送される。その後、反転経路１９から搬送経路１７に搬送されて、画像形成部９で他方の面にトナー像が形成され、定着装置１１でトナー像が他方の面に定着される。このように両面にトナー像が定着された用紙は、排出装置１３によって排紙トレイ１５に排出される。

次に、トナーコンテナ３３について、図２及び図３を参照して説明する。図２はトナーコンテナ３３を示す斜視図、図３はトナーコンテナ３３を示す分解斜視図である。

トナーコンテナ３３は、トナーの充填口４３（図３参照）を有する容器本体４１と、充填口４３を閉止するキャップ４５と、を備える。

容器本体４１は、上面が開口した本体部５１と、下面が開口した蓋部５３と、を有している。本体部５１は、前後方向に長い略半筒状の底板５１ａと、略半円状の前後の側板５１ｂと、を有している。また、本体部５１には、上面開口に沿って外側に張り出すフランジ５１ｃが形成されている。蓋部５３には、下面開口に沿って外側に張り出すフランジ５３ｃが形成されている。両フランジ５１ｃ、５３ｃが溶着されることで、本体部５１と蓋部５３とによって、トナーが収容される内空間を有する容器本体４１が構成される。

図３に示されるように、一方の側板５１ｂには、トナーの充填口４３が形成されている。さらに、側板５１ｂには、充填口４３に沿って、円筒状の筒部５７が形成されている。筒部５７の先端面には、溝５７ａ（図２、図３には図示省略、図４Ｂ参照）が周方向に沿って形成されている。また、筒部５７の外周面には、キャップ４５と位置決めされる位置決め突起５７ｂが形成されている。

容器本体４１の内空間には、撹拌パドルと搬送スクリュー（いずれも図示省略）が回転可能に収容されている。さらに、本体部５１の底板５１ａには、トナーの排出口（図示省略）が形成されている。排出口は、現像装置２５のトナー供給口（図示省略）と連通している。排出口は、シャッター（図示省略）によって開閉可能である。

次に、キャップ４５について、図３と、図４Ａ及び図４Ｂ、図５を参照して説明する。図４Ａ及び図４Ｂはキャップ４５を示す断面図、図５はキャップ４５を示す分解斜視図である。キャップ４５は、容器本体４１の筒部５７に装着される筒体６１と、筒部５７の開口を閉止する閉止板６３と、で構成される。キャップ４５は、樹脂で作成されている。

筒体６１は、容器本体４１の筒部５７よりも外径の大きい円板部７１と、円板部７１と一体に設けられて、筒部５７に挿入可能な筒状の挿入部７３と、を有している。円板部７１の中央には、略十字型の開口７１ａが形成されている。円板部７１の表側の面は平坦に形成されている。また、円板部７１の表側の面には、外周縁に沿って側壁７１ｂが形成されている。これにより、円板部７１の表側の面に、側壁７１ｂで囲まれた凹部７１ｃが形成される。側壁７１ｂには、一対の切り欠き７１ｄが、対角線上に沿って形成されている。また、円板部７１の裏側の面には、円板部７１と同心状の環状のリブ７１ｅが、開口７１ａの周囲に形成されている。さらに、円板部７１の裏側の面には、位置決めピン７１ｆが設けられている。

挿入部７３は、円板部７１の裏側の面の開口７１ａと環状リブ７１ｅとの間に、円板部７１と同心状に形成されている。図５に分かりやすく示されるように、挿入部７３は、径方向に対向する一対の半筒部７７と、径方向に対向する一対の爪部７９と、を有している。一対の半筒部７７の外周面は、基端側（円板部７１側）から先端側（円板部７１とは反対の側）に向かって、径方向の内側に傾斜している。一対の半筒部７７の最大外径は、容器本体４１の筒部５７の内径と略同じである。また、一対の半筒部７７の長さは、筒部５７の長さと略同じである。一対の爪部７９の先端部には、径方向の外側に突き出る爪７９ａが形成されている。各爪７９ａの外面は、先端側に向かって先細に傾斜している。径方向における一対の爪部７９の爪７９ａ間の間隔は、容器本体４１の筒部５７の内径よりも大きい。一対の爪部７９の長さは、爪７９ａの長さ分だけ筒部５７の長さよりも長い。一対の爪部７９の長さは、一例で１０ｍｍである。

一対の爪部７９の先端部間は、リンク片８１で接続されている。リンク片８１は、一対の爪部７９の基端側にＵ字状に湾曲している。リンク片８１を円板部７１の側に引っ張ることで、一対の爪部７９は、径方向の内側に変形可能である。一対の爪部７９が径方向の内側に変形することで、一対の爪部７９の爪７９ａ間の間隔を短くすることができる。

次に、閉止板６３について説明する。閉止板６３は、筒体６１の円板部７１の凹部７１ｃに装着可能な円板状に形成されている。閉止板６３の中央には、円板部７１の開口７１ａの形状と対応する略十字状の離脱部８５が形成されている。離脱部８５の周囲は溝部８７で囲まれて、他の部分よりも厚さが薄くなっている。溝部８７は、本発明における脆弱部の一例である。また、図３に示されるように、離脱部８５には、トナーコンテナ３３の使用回数を表す数字（この例では、３回目を表す数字３）が記されている。閉止板６３の側面には、対角線上に一対の突片６３ａが形成されている。また、閉止板６３の裏側の面は平坦に形成されている。

閉止板６３は、一対の突片６３ａを円板部７１の側壁７１ｂの一対の切り欠き７１ｄに係合させることで、円板部７１に対して位置決めされ、円板部７１の凹部７１ｃの底面（円板部７１の表側の面）に、両面テープによって貼付されている。

上記構成を有するトナーコンテナ３３の再使用方法について、図６Ａ～図６Ｃ、図７を主に参照して説明する。図６Ａ～図６Ｃはキャップ４５を示す断面図、図７はキャップ４５を示す斜視図である。初回（１回目）にトナーが充填される際は、容器本体４１に、充填口４３から所定量のトナーを充填する。その後、筒部５７の開口（充填口４３）をキャップ４５で閉止する。キャップ４５の閉止板６３の離脱部８５には、１回目の使用を表す数字１が記されている。

まず、キャップ４５の円板部７１の位置決めピン７１ｆ（図５参照）を、容器本体４１の筒部５７の位置決め突起５７ｂ（図３参照）に対応するように、キャップ４５を筒部５７に対して位置決めし、キャップ４５の筒体６１の挿入部７３を筒部５７に挿入していく。前述のように、挿入部７３の一対の爪部７９の爪７９ａ間の間隔は、筒部５７の内径よりも大きいので、各爪７９ａの傾斜した外面が筒部５７の開口の縁に当たり、挿入部７３の筒部５７への挿入に伴って、一対の爪部７９が径方向の内側に弾性変形する。一対の爪部７９は弾性変形したままで、各爪７９ａが筒部５７の内周面に沿ってスライドする。

挿入部７３が筒部５７へ挿入されて、一対の爪部７９の爪７９ａが容器本体４１の充填口４３から容器本体４１の内空間に突き出ると、一対の爪部７９が径方向の外側に弾性変形して充填口４３の縁に係合する（図４Ａ参照）。このように、一対の爪部７９が充填口４３の縁にスナップフィット結合する。さらに、円板部７１の裏側の面が筒部５７の先端面に当接し、円板部７１の裏側の面に形成された環状リブ７１ｅが、筒部５７の先端面に形成された溝５７ａに嵌まり込む。これにより、筒部５７の開口がキャップ４５で閉止されると共に、キャップ４５が容器本体４１に装着される（図４Ａ参照）。この状態でトナーコンテナ３３が出荷される。

出荷後、トナーコンテナ３３は筐体３の内部の所定位置に装着され、前述の画像形成動作が実行される。画像形成動作中に、現像装置２５のトナー濃度が所定の濃度以下に低下すると、トナー補給動作が実行され、トナーコンテナ３３から現像装置２５にトナーが補給される。トナー補給動作においては、撹拌パドルと搬送スクリューとが回転すると共に、シャッターが開かれる。撹拌パドルが回転することで、容器本体４１内のトナーが撹拌されて搬送スクリューに向けて搬送される。そして、搬送スクリューの回転によってトナーが排出口に向けて搬送されて、排出口を通って現像装置２５に供給される。現像装置２５内のトナー濃度が所定の濃度に達すると、トナーの補給が停止される。このような補給動作を繰返し、容器本体４１内のトナーが消費されると、トナーコンテナ３３の交換が指示され、トナーコンテナ３３が交換される。

トナーコンテナ３３交換時には、トナーコンテナ３３を筐体３から取り外す。そして、図６Ａに示されるように、キャップ４５の閉止板６３の離脱部８５を溝部８７に沿って離脱させる。溝部８７は厚さが薄くなって破断されやすくなっている。そこで、離脱部８５を指や工具で押し込む（図６Ａの矢印参照）と、溝部８７は容易に破断し、離脱部８５を離脱させることができる。筒部５７の内部に入り込んだ離脱部８５は、指や工具を使用して取り出される。

離脱部８５が離脱すると、閉止板６３に開口６３Ｘが形成される。この開口６３Ｘは、筒体６１の円板部７１の開口７１ａと対応しているので、図７に示されるように、筒部５７の内部と容器本体４１の内空間とが、これらの開口６３Ｘ、７１ａを通して露出する。すなわち、筒部５７の内部や容器本体４１の内空間に入り込んだリンク片８１や爪部７９が、これらの開口６３Ｘ、７１ａを通して露出する。

そして、図６Ｂに示されるように、これらの開口６３Ｘ、７１ａを通して指や工具を筒部に挿入し、リンク片８１を外側に引っ張る（図６Ｂの矢印参照）。すると、一対の爪部７９と充填口４３の縁との係合が解除されて（スナップフィット結合が解除されて）、キャップ４５が容器本体４１から取り外し可能となる。このように両者の係合を解除した後、図６Ｃに示されるように、リンク片８１を持って、キャップ４５を筒部５７から引き抜く（図６Ｃの矢印参照）。このようにキャップ４５を取り外した後、容器本体４１の内空間をエアブローによって清掃する。

その後、１回目と同様に、所定量のトナーを充填口４３から容器本体４１に充填する。そして、２回目に対応したキャップ４５を、前述のように筒部５７に装着する。２回目の対応したキャップ４５には、２回目を表す数字２が離脱部８５に記されている。

上記説明から明らかなように、本発明によれば、トナーコンテナ３３を再使用する際に、キャップ４５は廃棄されるが、容器本体４１を再使用することができる。また、再使用するために容器本体４１を切除したり加工したりする必要がない。さらに、キャップ４５の一対の爪部７９を容器本体４１の充填口４３の縁に係合させることで、容器本体４１（特には筒部５７）に大きな負荷をかけることなく、充填口４３（筒部５７の開口）を確実に閉止することができる。すなわち、充填口４３の縁は容器本体４１の本体部５１の側板５１ｂと筒部５７との角に形成されて剛性が高いので、爪部７９を縁に係合させても、縁を変形させにくい。充填口４３（筒部５７の開口）をキャップ４５で確実に閉止するために、キャップ４５と筒部５７とを強く密着させようとすると、容器本体４１（特には筒部５７）に大きな負荷が加わる場合がある。すると、容器本体４１が変形したり破損しやすくなったりして、再使用が不可能となる。本発明では、容器本体４１が変形しづらいので、容器本体４１を複数回にわたって再使用することが可能となる。さらに、離脱部８５に使用回数を表す数字が記されているので、使用回数を確実に把握することができる。

また、容器本体４１の充填口４３に沿って筒部５７を形成し、一対の爪部７９を充填口４３の縁に係合させるように構成したので、一対の爪部７９の長さを筒部５７の長さだけ長くできる。これにより、一対の爪部７９を安定的に弾性変形させることができる。

なお、閉止板６３を筒体６１に一体に形成してもよい。すなわち、筒体６１の円板部７１に、開口７１ａの代わりに、溝部８７で囲まれた離脱部８５を設けてもよい。この場合、溝部８７を破断して離脱部８５を離脱させることで、円板部７１に開口が形成され、この開口を通してリンク片８１を引っ張ることができる。しかし、閉止板６３に使用回数を表す数字を記す場合には、閉止板６３と筒体６１とを別々に設けた方が好ましい。この場合、使用回数に関わらず筒体６１を共通で使用することができる。そして、閉止板６３のみを使用回数に対応して準備し、使用毎に対応する閉止板６３を筒体６１に両面テープや接着剤で貼付すればよい。

また、脆弱部を設けることで、離脱部８５を簡単に離脱させることができる。また、離脱部８５を離脱させる際に、切り屑や破片が発生しない。特には、脆弱部が溝部８７であるので、閉止板６３による密閉性を保つことができる。なお、脆弱部を設けない場合は、カッターなどの工具を使用して閉止板６３に開口を形成してもよい。

本発明は特定の実施形態について記載されてきたが、本発明は上記実施形態に限定されない。本発明の範囲及び主旨を逸脱しない限りにおいて、当業者は上記実施形態を改変可能である。

１ 画像形成装置
９ 画像形成部
３３ トナーコンテナ
４１ 容器本体
４３ 充填口
４５ キャップ
５９ 筒部
６３ 閉止板
７１ 円板部
７９ 爪部
８１ リンク片
８５ 離脱部
８７ 溝部（脆弱部）

Claims (6)

1. トナーの充填口を有する容器本体と、
   前記充填口に沿って設けられた筒部と、
   前記筒部の開口を閉止する、取り外し可能なキャップと、を備え、
   前記キャップは、
   前記筒部の径方向に変形可能に設けられ、前記筒部に挿入されて前記充填口の縁に係合可能な一対の爪部と、
   前記一対の爪部の先端部間を接続するリンク片と、
   前記筒部の開口を閉止可能な閉止板と、を備え、
   前記一対の爪部を前記充填口の縁に係合させることで、前記筒部の開口が前記閉止板によって閉止され、
   前記閉止板の一部を離脱させて開口を形成し、該開口を通して前記リンク片を引っ張って前記一対の爪部を前記径方向の内側に弾性変形させて前記一対の爪部と前記充填口の縁との係合を解除し、前記キャップを前記筒部から取り外すことで前記容器本体が再利用可能であることを特徴とするトナーコンテナ。
2. 前記キャップは、開口を有する円板部を更に備え、
   前記閉止板は、前記円板部に固定されていることを特徴とする請求項１に記載のトナーコンテナ。
3. 前記閉止板は、破断可能な脆弱部で囲まれた離脱部を有し、
   前記離脱部を前記脆弱部に沿って離脱させて前記閉止板に開口を形成し、該開口と前記円板部の開口とを通して前記リンク片が引っ張られることを特徴とする請求項１又は２に記載のトナーコンテナ。
4. 前記脆弱部は溝部であることを特徴とする請求項３に記載のトナーコンテナ。
5. 前記離脱部には、前記容器本体の使用回数を表す記号が記されていることを特徴とする請求項３に記載のトナーコンテナ。
6. 請求項１に記載のトナーコンテナと、
   前記トナーコンテナから供給されるトナーを使用して画像を形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
   

Images