JP3825906B2

JP3825906B2 - トナー補給容器

Info

Publication number: JP3825906B2
Application number: JP36965397A
Authority: JP
Inventors: 伴　　豊; 京太宮崎; 村上　　雄也
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-26
Filing date: 1997-12-26
Publication date: 2006-09-27
Anticipated expiration: 2017-12-26
Also published as: JPH11194594A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機やプリンター等の画像形成装置にトナーを補給するためのトナー補給容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真複写機やプリンター等の画像形成装置には現像剤としての微粉末のトナーが使用されている。そして、画像形成装置本体の現像剤が消費された場合には、トナー補給容器を用いて画像形成装置へトナーを補給することが行われている。
【０００３】
トナーは極めて微細な粉末であるため、トナー補給作業時にトナーが飛散してオペレータや周囲を汚すという問題があった。このため、トナー補給容器を画像形成装置本体の内部に据え置いて、小さな開口部から少量ずつトナーを排出する方式が提案、実用されている。このような方式にあってはトナーは重力等の作用で自然に排出させるのは困難であり、何らかのトナー撹拌搬送手段が必要となる。そこで、トナー補給容器を画像形成装置本体内に装着したまま使用し、本体側からの駆動によりトナー撹拌搬送部材を回転することでトナーを搬送し、開口部から少量ずつトナーを排出するような構成が従来行われている。
【０００４】
一方、開口部を封止する手段としては、可撓性フィルムを熱溶着して封止しておき、これをオペレーターが手で引き剥して開封するということが従来一般的に行われている。摺動開閉可能なシャッター部材によりパッキン部材を介して開口部を封止しておき、オペレーターがシャッター部材を引き出して開封するという方法も広く行われている。あるいは、特開平７−２０７０５号公報に開示されているように、キャップ状の部材を開口部に圧入しておき、これを引き抜いて開封する方法もある。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】
しかしながら前記従来例においては次のような問題点があった。
【０００６】
いずれの開封手段であっても、開封には相当の力が必要であり、オペレーターが直接手で操作しなければならないので、その負担が重い上に操作自体が面倒である。特開平７−２０７０５号公報に示されるトナー補給容器おいてもトレイ状の部材をオペレーターが手で開閉する力によってキャップ部材の開閉を行っており、本質的には同じである。
【０００７】
開封に要する力が大きい場合には、開封の反動でトナーが飛散してオペレーターや周囲を汚すことも希に発生する。
【０００８】
さらに、前記のようにトナー補給容器を画像形成装置本体の内部に据え置いて使用する形態の場合、トナー補給容器を画像形成装置本体に装着後に画像形成装置本体側からの駆動によってフィルムを巻き取る等の構成は可能であるが、トナー搬送部材の回転駆動の他にもう一系列駆動系を必要とするため、画像形成装置本体の構成の複雑化かつ大型化し、さらにはコストアップにもなるので好ましくない。
【０００９】
本発明は上記従来例の問題点を解決し、簡単な手段で下記のようなトナー補給容器を提供することを目的とする。
【００１０】
（１）トナー補給の操作性向上
（２）トナー補給時のトナー飛散、汚れ防止
（３）物流過程におけるトナー漏れ防止
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、内部にトナーを収納し、前記トナーを排出するための開口部を有する容器本体と、前記容器本体に内装される回転搬送部材とからなり、画像形成装置本体に装着されると、回転搬送部材が画像形成装置本体の駆動部材と係合するトナー補給容器であって、前記回転搬送部材の回転軸線が前記開口部を貫通して容器外部へ突出しており、前記開口部は可撓性フィルムによって封止され、前記回転搬送部材の回転によってこれを開封することを特徴とする。
【００１２】
また、前記可撓性フィルムは前記開口部の開口周縁に剥離可能に接着され、前記回転搬送部材により押し出されるトナーによって前記接着が剥離されて開封することを特徴とする。
【００１３】
さらに前記可撓性フィルムを覆うようなキャップ部材を設けたことを特徴とする。
【００１４】
《作用》
前記構成のトナー補給容器は、回転搬送部材の回転軸線が開口部を貫通しており、その開口部が可撓性フィルムによって剥離可能に封止されているので、回転搬送部材を回転させることで容器本体内のトナーが開口部から押し出され、それによって前記可撓性フィルムが剥離されて自動的に開封する作用をする。
【００１５】
また、可撓性フィルムを覆うようにキャップ部材を設けたことで、物流過程における落下衝撃や振動衝撃、種々の環境変動を受けても、可撓性フィルムが不用意に剥離してトナーが漏れるといったようなことは防止される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
《実施の形態１》
この実施の形態は可撓性フィルムが搬送部材を覆うことを特徴としている。
【００１７】
本発明に係る実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明の実施の形態のトナー補給容器の横断面図で、（Ａ）は封止状態、（Ｂ）は開封状態を示す。また、図２は本発明の実施の形態のトナー補給容器に用いられる回転搬送部材の一例を示す分解斜視図である。図３は本実施の形態のトナー補給容器の装着動作及びトナー補給容器ＴＣの装着位置を説明する画像形成装置本体の、（Ａ）は平面図・（Ｂ）は正面図・（Ｃ）は右側面図である。
【００１８】
図１から図３において、１はトナー容器本体、２は回転搬送部材、３は可撓性フィルム、４はトナー補給容器交換用カバー、５は前カバー、６はヒンジ部、をそれぞれ示す。
【００１９】
｛トナー容器本体｝
図において中空密閉容器であるトナー容器本体１の一端側端面の略中央にはトナーを排出する中空円筒形のトナー排出口１ａ、他端側の端面の略中央には凹部１ｂを有し、一端側端面にはトナー充填口１ｃが設けられいる。トナー容器本体１はプラスチックを射出成形、ブロー成形、インジェクションブロー成形等の方法で製造するのが好ましいが、他の材料及び製造方法であっても良い。またトナー容器本体１は、一体的に形成するのが好ましいが、２部分あるいはそれ以上の部分に分割し、それらを溶着、接着等の手段で一体化する方法を取っても良い。
【００２０】
｛回転搬送部材｝
同じく図１において、回転搬送部材２はトナー容器本体１内に収納されているトナーをトナー排出口１ａに向かって搬送し、トナー排出口１ａから排出するためのものである。回転搬送部材２は図２に示すように軸部２ａと軸部２ａに固定されてトナー容器本体１内のほぼ全域にわたり配された翼部２ｂと、軸部２ａに固定されトナー排出口１ａ内及びトナー容器本体１内の一部に配されたスクリュー部２ｃとからなる。また軸部２ａの一端２ｄは画像形成装置本体１４側から回転駆動を受けるべく断面がＨカット形状またはＤカット形状又は二面幅その他の適当な軸継手形状となっており、反対側の非駆動側軸端部２ｅは円筒形軸であって前記トナー容器本体１の凹部１ｂに回転自在に係合する。回転搬送部材２もプラスチックを射出成形等の方法で製造するのが簡便で好ましいが、他の材料及び製造方法であっても、任意に分割、接合して製造しても構わない。
【００２１】
翼部２ｂはシート状で可撓性を有することが好ましく、具体的には、ポリエステル、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエチレン、フッ素樹脂の単層又はこれらの複合層が挙げられ、翼部２ｂの厚さは５０μｍ〜１ｍｍ程度が望ましい。翼部２ｂは軸部２ａの軸線方向に対して位相を連続的に変化させて取り付けられており、軸部２ａの回転によりトナーをトナー排出口１ａに向かって搬送する作用をする。
【００２２】
翼部２ｂの形状は長方形が好ましく、全長に渡って一体であることが望ましい。また翼部２ｂには適宜窓２ｆを形成すると回転トルクを低減できるのでより好ましい。
【００２３】
上記軸部２ａは中空円筒形の開口部であるトナー排出口１ａの中心を挿通している。このトナー排出口１ａは例えば離心率の小さい楕円形断面のように実質的に円形と同じ作用を得られる断面形状であればよい。
【００２４】
｛可撓性フィルム｝
トナー排出口１ａを封止する可撓性フィルム３は回転搬送部材２のトナー排出口１ａから突出した一端２ｄを覆いながら中空円筒形のトナー排出口１ａの外周縁部に剥離可能に接着されて、トナー排出口１ａを封止する。可撓性フィルム３のトナー容器本体１への接着方法は、ヒートシールによるのが簡便かつ確実であり最も好ましいが、粘着材や両面テープ或いはホットメルト材を利用しても良い。可撓性フィルム３の材質は延伸されたポリエステルやポリプロピレンが好ましく、ヒートシールの場合には前記材質にＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル）層等のシーラント層を積層させたものが特に好適である。
【００２５】
｛トナー補給容器の構成｝
トナー容器本体１に回転搬送部材２を組み込み、さらに可撓性フィルム３でトナー排出口１ａを封止すればトナー補給容器ＴＣの組み立ては完了する。これにトナー充填口１ｃより所定量のトナーを充填し、不図示のキャップによりトナー充填口１ｃを封止すればトナー補給容器ＴＣは完成する。
【００２６】
｛トナー補給容器の交換方法｝
画像形成のプロセスに伴い、トナー補給容器ＴＣ内のトナーが略全量消費されると、図示しないトナー補給容器空検知手段による検知を経て、図示しない液晶等の表示手段によりオペレーターはトナー補給容器ＴＣの空を知らされる。
【００２７】
本実施の形態に於てはトナー補給容器ＴＣの交換はオペレーター自身が行ない、その手順は以下の通りである。
【００２８】
図３の（Ａ）に示す様にまず画像形成装置本体１４の前カバー５を開くと、見えるトナー補給容器交換用カバー４（以下、トナー容器カバーという）を回動させて４ａの位置まで開く（トナー容器カバー４はヒンジ６を中心に回転可能な構成である）。
【００２９】
次にオペレーターは、装置本体１４に装着されている空のトナー補給容器ＴＣを図３の（Ａ）中矢印とは逆方向に引き出し、装置本体１４より取り外す。
【００３０】
さらにオペレーターは新しいトナー補給容器ＴＣを矢印の向きに装置本体１４へと挿入するが、この時回転搬送部材２の一端２ｄは可撓性フィルム３に覆われたままで装置本体１４側の駆動伝達手段の駆動部材（軸継手）（不図示）と係合する。即ち、装置本体側の軸継手と回転搬送部材２の一端２ｄ間には可撓性フィルム３が介在するようになる。
【００３１】
最後にトナー容器カバー４を所定の位置まで閉じると、トナー補給容器ＴＣの交換は完了する。更に、前カバー５を閉じる。
【００３２】
以上がトナー補給容器交換ステップである。
【００３３】
｛トナー補給容器の開封｝
画像形成装置本体１４内に装着されたトナー補給容器ＴＣは、前記のとおり回転搬送部材２の一端２ｄは可撓性フィルム３に覆われたままで装置本体１４側の駆動伝達手段（不図示）と係合する。装置本体１４側の駆動伝達手段により、回転搬送部材２と可撓性フィルム３とは一体的に回転駆動力を受けて回転しはじめると、間もなく可撓性フィルム３のトナー排出口１ａの周縁に接着されている部分が剥離される（図１（Ｂ）参照）。そして回転搬送部材２のスクリュー部２ｃによりトナー容器本体１内に収納されていたトナーがトナー排出口１ａから押し出されて来るが、その力によって可撓性フィルム３はトナー排出口１ａの周縁から離間されて開封される。
【００３４】
｛トナーの排出｝
回転搬送部材２が回転すると、回転搬送部材２の翼部２ｂは前記のように位相差を設けているために、軸部２ａの回転に従ってトナーをトナー排出口１ａの方へ搬送する作用をし、さらにスクリュー部２ｃによってトナーはトナー排出口１ａからトナー補給容器ＴＣ外へ押し出されて、画像形成装置本体１４内の不図示の現像器へと供給される。
【００３５】
《実施の形態２》
この実施の形態では回転搬送部材が可撓性フィルムを貫通していることを特徴としている。
【００３６】
本発明の実施の形態２を図面を参照して具体的に説明する。図４は本発明の実施の形態２のトナー補給容器ＴＣの横断面図で、（Ａ）は封止状態、（Ｂ）は開封状態を示す。
【００３７】
図４において、符号は実施の形態１に対応している。この符号の付された部材の説明は実施の形態１の説明を援用する。
【００３８】
本実施の形態においても可撓性フィルム３はトナー排出口１ａの周縁に剥離可能に接着されているが、回転搬送部材２の軸部２ａは一端２ｄ側が可撓性フィルム３を貫通して設けられている。貫通部分において、回転搬送部材２の軸部２ａは可撓性フィルム３に対して回転自在でしかもトナーが漏れない程度の密閉性を持つように構成されている。このような構成は例えば貫通部にオイルシールやＯリングのようなパッキン部材を配置することが考えられ、より好ましくは可撓性フィルム３の材質を弾性と伸縮性を有するものとして、貫通部における可撓性フィルム３の穴径を回転搬送部材２の軸部外径よりも若干小さくしておくことで達成できる。可撓性フィルム３の材質として、具体的にはシリコーンゴムシートやクロロプレンゴム、ＥＰＤＭ等の各種合成ゴムのシートが挙げられ、特に好ましくは「大和グラビアフィルム（商品名）」のように、フィルムに軸を貫通させてもこれを密閉保持し得るような特殊な性質を持つものが好適である。
【００３９】
このように構成されたトナー補給容器ＴＣを実施の形態１と同様にして画像形成装置本体１４へ装着し、回転搬送部材２の一端２ｄに回転駆動力を加えると、回転搬送部材２のスクリュー部２ｃ及び翼部２ｂの作用によりトナー容器本体１内に収容されていたトナーはトナー排出口１ａから押し出され、その力によって可撓性フィルム３の接着部を剥離して開封し、さらにトナーを排出して行く。
【００４０】
実施の形態１と同様にこの場合もオペレーターはトナー補給容器ＴＣを装置本体１４に装着するだけで、開封に関しては何らの作業も負担も必要としない。さらに回転搬送部材２の駆動側の一端２ｄは実施の形態１と異なって露出しているので、装置本体１４側の駆動伝達手段との係合もスムーズにかつ確実に行うことができるのでより好ましい。
【００４１】
さらに実施の形態２の変形として、前記貫通部において軸部２ａと可撓性フィルム３とを固着する構成も考えられる。軸部２ａと可撓性フィルム３を密閉を維持しながら固着するのは、各種接着剤やホットメルト剤により容易に達成できる。このような構成のトナー補給容器ＴＣは、装置本体１４に装着された後、回転搬送部材２の一端２ｄに回転駆動力を加えることで回転搬送部材２と可撓性フィルム３は一体的に回転を始め、その結果可撓性フィルム３のトナー排出口１ａの周縁に接着されている部分が剥離される（図４（Ｂ）参照）。そして回転搬送部材２のスクリュー部２ｃによりトナー容器本体１内に収納されていたトナーがトナー排出口１ａから押し出されて来るが、その力によって可撓性フィルム３はトナー排出口１ａの周縁から離間されて開封される。
【００４２】
《実施の形態３》
この実施の形態は可撓性フィルムを破断して開封することを特徴とする。
【００４３】
本発明の実施の形態３を図面を参照して具体的に説明する。図５は本発明の実施の形態のトナー補給容器の横断面図で、（Ａ）は封止状態、（Ｂ）は開封状態を示す。また図６は本発明の実施の形態３のトナー補給容器の正面図である。
【００４４】
図５、図６において、符号は実施の形態１に対応している。この符号の付された部材の説明は実施の形態１の説明を援用する。
【００４５】
本実施の形態においても可撓性フィルム３はトナー排出口１ａの周縁に剥離可能に接着されているが、回転搬送部材２の軸部２ａは可撓性フィルム３を貫通して設けられ、さらに前記貫通部において軸部２ａと可撓性フィルム３とは密閉性を保ちつつ固着されている。軸部２ａと可撓性フィルム３を密閉を維持しながら固着するのは、各種接着剤やホットメルト剤により容易に達成できる。
【００４６】
そして可撓性フィルム３にはトナー排出口１ａの周縁に沿って、略円形をなすハーフカット或いはミシン目の切り込み３ａが入れてある。（図６の１点鎖線部分）。
【００４７】
このように構成されたトナー補給容器ＴＣを実施の形態１と同様にして画像形成装置本体１４へ装着し、回転搬送部材２の一端２ｄに回転駆動力を加えることで回転搬送部材２と可撓性フィルム３は一体的に回転を始め、その結果、可撓性フィルム３はトナー排出口１ａの周縁に沿って設けられているハーフカット又はミシン目の切り込み３ａ部分で破断する（図５（Ｂ）参照）。そして回転搬送部材２のスクリュー部２ｃによりトナー容器本体１内に収納されていたトナーがトナー排出口１ａから押し出されて来るが、その力によって可撓性フィルム３はトナー排出口１ａの周縁から離間されて開封される。
【００４８】
実施の形態１と同様にこの場合もオペレーターはトナー補給容器ＴＣを装置本体１４に装着するだけで、開封に関しては何らの作業も負担も必要としない。また、可撓性フィルム３のトナー排出口１ａ周縁への接着部は、剥離することを前提とする必要がないので、強固に接着することができ、その結果、物流過程における落下衝撃や環境変動に遭遇しても、不用意に剥がれたりトナーが漏れたりすることが無くなる。
【００４９】
さらに各実施の形態についての変形例として、図７に保護キャップを追加した例を示す。図７において７は保護キャップであり、可撓性フィルム３及び回転搬送部材２の一端２ｄを覆うようにして取り付けたものである。保護キャップ７は適度な弾性を有し壊れにくいことが望まれるが、具体的にその材質としては、低密度ポリエチレンが最も好適であり、ポリプロピレンや各種のゴム材料も利用できる。保護キャップ７はトナー排出口１ａの外径に対して軽圧入またはスナップフィット等の従来公知の手段で固定されるが、軽圧入として密閉性も持たせるのがより好ましい。ただし、保護キャップ７の脱着に際して、可撓性フィルム３のトナー排出口１ａ周縁部への接着部を剥がしてしまわないように、圧入の程度を調整する必要がある。
【００５０】
この変形例の場合には、トナー補給容器ＴＣを交換する前にオペレーターは保護キャップ７を取り外し、後は各実施の形態と全く同様にして画像形成装置本体１４へ装着し、回転搬送部材２の回転により開封が行われる。
【００５１】
保護キャップ７を付けたトナー補給容器ＴＣに、例えば落下衝撃が加わった場合には、保護キャップ７が直接衝撃を受けて緩和するため、可撓性フィルム３が剥離したりハーフカット部３ａから破断したりするような事故を防止できる。減圧環境下や高温高湿環境下に放置されて、内圧が上昇するような場合にも、可撓性フィルム３部分が膨張しても保護キャップ７が押え込むため、可撓性フィルム３が破袋するような事故を防止できる。これは前記のように保護キャップ７を圧入として密閉を保つようにした方がより効果的で好ましい。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば簡単な手段で下記の効果がある。
（１）簡単な操作でトナー補給容器の交換が行える。特に開封を自動で行うので、開封に関わる操作及び力が不要となる。
（２）トナー補給時のトナーの飛散や汚れを防止できる。特に開封は画像形成装置本体内で自動で行うため、開封時のトナー吹き出しや飛散の畏れが無い。
（３）物流過程におけるトナー漏れを防止できる。落下衝撃や環境変動を受けてもトナー排出口からのトナー漏れの無いトナー補給容器を提供できる。
（４）トナーを排出する開口部を小さくすることが出来、トナー汚れを最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のトナー補給容器の横断面図で、（Ａ）は封止状態、（Ｂ）は開封状態を示す。
【図２】本発明の実施の形態のトナー補給容器に用いられる回転搬送部材の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態のトナー補給容器の装着動作及びトナー補給容器の装着位置を説明する画像形成装置本体の、（Ａ）は平面図・（Ｂ）は正面図・（Ｃ）は右側面図である。
【図４】本発明の実施の形態２のトナー補給容器の横断面図で、（Ａ）は封止状態、（Ｂ）は開封状態を示す。
【図５】本発明の実施の形態３のトナー補給容器の横断面図で、（Ａ）は封止状態、（Ｂ）は開封状態を示す。
【図６】本発明の実施の形態３のトナー補給容器の正面図である。
【図７】保護キャップを追加した本発明の実施の形態のトナー補給容器の横断面図を示す。
【符号の説明】
ＴＣ…トナー補給容器
１…トナー容器本体１ａトナー排出口１ｂ…凹部１ｃ…トナー充填口
２…回転搬送部材２ａ…軸部２ｂ…翼部２ｃ…スクリュー部２ｄ…一端２ｅ…非駆動側軸端部２ｆ…窓
３…可撓性フィルム３ａ…ハーフカット又はミシン目の切り込み
４…トナー補給容器交換用カバー４ａ…位置
５…前カバー
６…ヒンジ部
７…保護キャップ
１４…画像形成装置本体

Claims

内部にトナーを収納し、前記トナーを排出するための開口部を有する容器本体と、前記容器本体に内装される回転搬送部材とからなり、画像形成装置本体に装着されると、回転搬送部材が画像形成装置本体の駆動部材と係合するトナー補給容器であって、前記回転搬送部材の回転軸線が前記開口部を貫通して容器外部へ突出しており、前記開口部は可撓性フィルムによって封止され、前記回転搬送部材の回転によってこれを開封することを特徴とするトナー補給容器。
前記可撓性フィルムは前記開口部の開口周縁に剥離可能に接着され、前記回転搬送部材により押し出されるトナーによって前記接着が剥離されて開封することを特徴とする請求項１に記載のトナー補給容器。
前記可撓性フィルムは前記回転搬送部材の容器本体の外部への突出部を覆いつつ前記開口部を封止していることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給容器。
前記回転搬送部材は前記可撓性フィルムを貫通していることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給容器。
前記可撓性フィルムは前記開口部の開口周縁に剥離可能に接着され、前記回転搬送部材は前記可撓性フィルムを貫通し、さらに前記回転搬送部材と前記可撓性フィルムとは前記貫通部において固着されており、前記回転搬送部材の回転により前記可撓性フィルムに回転力を作用させ、前記可撓性フィルムを回転させて前記接着部を剥離して開封することを特徴とする請求項１に記載のトナー補給容器。
前記可撓性フィルムは前記開口部の開口周縁に接着され、前記回転搬送部材は前記可撓性フィルムを貫通し、さらに前記回転搬送部材と前記可撓性フィルムとは前記貫通部において固着されており、前記回転搬送部材の回転により前記可撓性フィルムに回転力を作用させ、前記可撓性フィルムを回転させて破断することで開封することを特徴とする請求項１に記載のトナー補給容器。
前記可撓性フィルムを覆うようなキャップ部材を設けたことを特徴とする請求項１から６の何れか１つに記載のトナー補給容器。
前記キャップは前記開口部の外側に嵌め込んで固定したことを特徴とする請求項７に記載のトナー補給容器。
前記回転搬送部材は少なくとも一部にスクリュー部を有することを特徴とする請求項１に記載のトナー補給容器。
前記回転搬送部材は少なくとも一部にスクリュー部を有するとともに、一部には可撓性の翼部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のトナー補給容器。
前記回転搬送部材の回転軸線は略水平であることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給容器。
前記回転搬送部材の回転により容器本体に収納されたトナーは略水平方向へ搬送されることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給容器。
前記開口部の断面形状は実質的に円形であり、その中心と回転搬送部材の回転中心とが略一致していることを特徴とする請求項１に記載のトナー補給容器。
前記回転搬送部材と画像形成装置本体の駆動部材は可撓性フィルムを介在して係合可能であることを特徴とする請求項１又は３に記載のトナー補給容器。
前記回転搬送部材と画像形成装置本体の駆動部材は直接係合可能であることを特徴とする請求項１又は４に記載のトナー補給容器。