JP4518202B2

JP4518202B2 - トナーカートリッジ及びそのリサイクル方法

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Publication number: JP4518202B2
Application number: JP2008241070A
Authority: JP
Inventors: 俊英谷口; 邦夫戸田; 郁雄一野; 茂久中山; 研一和田; 昭治今泉; 謙三戸谷; 寛小澤
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2028-09-19
Also published as: EP2328037B1; EP2328037A1; US20110170912A1; WO2010032635A1; EP2328037A4; CN102160000A; CN102160000B; JP2010072445A

Description

本発明は、フルカラー用複写機やプリンター等の画像形成装置のトナーカートリッジに関するものであり、リサイクル時に簡単な方法でトナー漏れを防止したトナーカートリッジに関するものである。

従来の画像形成装置に使用されるトナーカートリッジにおいては、ハウジングと蓋の間に隙間があると、トナー吹き出し等により現像部周りを汚すことがあり、画像形成に好ましくないため、隙間が無いようにハウジングと蓋を溶着等でシールしている。

ところが、上述した技術では、蓋を開けると接着部分に凹凸ができるために、再度溶着作業ができなくなり、リサイクルができないという問題があった。

また、溶着作業を行わずにトナーカートリッジをテープで封止した場合、リサイクル時にテープを剥がすと、粘着部がハウジング側に残る。これにより、表面に凹凸ができるので、再度テープでトナーカートリッジを封止しようとしても表面の隙間を埋めることができず、トナーが漏れるという問題があった。

本発明は、ハウジングと蓋とを重ね合わせて生じる隙間を確実に封止し、トナー漏れを防止することができるトナーカートリッジ及びそのリサイクル方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明のトナーカートリッジは、画像形成装置に装着され、前記画像形成装置にトナーを供給するトナーカートリッジにおいて、トナーを収容するトナー収容部を備えるハウジングと、前記ハウジングのトナー収容部を覆う蓋と、を備え、前記ハウジングと前記蓋とが重なり合った重ね合わせ部の外周面に、基材の両面に第１粘着材と第２粘着材を設けたシール材の第１粘着材が貼り付けられ、第２粘着材に剥離紙が貼り付けられて、前記重ね合わせ部が封止されているようにしている。

この構成によれば、ハウジングと蓋が重なり合った重ね合わせ部の外周面にシール材を貼着させることによりトナーカートリッジを封止することができる。

前記課題を解決するための手段として、本発明のトナーカートリッジは、画像形成装置に装着され、前記画像形成装置にトナーを供給するトナーカートリッジにおいて、トナーを収容するトナー収容部を備えるハウジングと、前記ハウジングのトナー収容部を覆う蓋と、を備え、前記ハウジングと前記蓋とが重なり合った重ね合わせ部の外周面に、第１のシール材と第２のシール材が貼り付けられ、前記第１のシール材は、基材の両面に第１粘着材と第２粘着材が設けられ、前記第１粘着材が前記重ね合わせ部の外周面に貼着され、かつ、前記重ね合わせ部に沿って切断され、前記第２のシール材は基材の両面に第３粘着材と第４粘着材が設けられ、前記第３粘着材が前記第１のシール材の前記第２粘着材に貼着され、前記第４粘着材に剥離紙が貼り付けられているようにしている。

この構成によれば、ハウジングと蓋が重なり合った重ね合わせ部の外周面を第１のシール材を貼着させることにより封止したトナーカートリッジの重ね合わせ部に沿って第１のシール材を切断し、第１のシール材の第２粘着材に第２のシール材の第３シール材を貼着することにより、第１のシール材の切断面を封止することができる。

前記トナー収容部の上面で外側に突出するハウジング外縁部を備えることが好ましい。この構成によれば、シール材を容易に貼着できる。また、シール材が容易に剥離しない。

前記蓋を前記ハウジングに重ね合わせた際に前記ハウジング外縁部と当接し、前記ハウジング外縁部の外周面とともに平坦面を形成する蓋外縁部を備えることが好ましい。この構成によれば、シール材を容易に貼着できる。また、シール材が容易に剥離しない。

前記ハウジング外縁部及び前記蓋外縁部のうち、少なくとも一方の断面がＬ字形状であることが好ましい。この構成によれば、ハウジング外縁部又は蓋外縁部の外周面が広くなることにより、シール材を容易に貼着できる。また、シール材が容易に剥離しない。

前記重ね合わせ部の外周面に前記重ね合わせ部に沿って凹部が設けられることが好ましい。この構成によれば、シール材を切断する際にカッターの刃が凹部の内部に挿入され、シール材を容易に切断することができる。

前記第２のシール材の剥離紙に前記シール材の貼り換え回数を示す手段を設けることが好ましい。この構成によれば、シール材の貼り換え回数を示す手段によりトナーカートリッジのリサイクル回数を知ることができ、トナーカートリッジの部品の寿命を適切に把握できる。

前記貼り換え回数を示す手段は、貼り換え回数に対応して前記剥離紙に着色された色であることが好ましい。この構成によれば、剥離紙に着色された色により、貼り換え回数を示すことができる。

前記剥離紙は、表裏に異なる色が着色されていることが好ましい。この構成によれば、剥離紙が表裏に異なる色が着色されていることにより、１枚の剥離紙で２つの情報を与えることができる。

前記剥離紙は、表裏にそれぞれ複数の異なる色が着色されていることが好ましい。この構成によれば、剥離紙が表裏にそれぞれ複数の異なる色が着色されていることにより、１枚の剥離紙で４つ以上の情報を与えることができる。

前記課題を解決するための手段として、本発明のトナーカートリッジのリサイクル方法は、ハウジングの開口面を蓋で覆い、前記ハウジングと前記蓋とが重なり合った重ね合わせ面の外周に、粘着材用基材の両面に粘着材を有するとともに、表面の粘着材に剥離紙を有するシール材を貼着することにより前記ハウジングを封止するトナーカートリッジのリサイクル方法において、トナーカートリッジに貼着された第１のシール材を重ね合わせ面に沿って切断し、前記トナーカートリッジを開封して、部品等の交換後、ハウジングを蓋で覆い、切断された前記第１のシール材の剥離紙を剥離し、前記剥離により露出した粘着材の上に第２のシール材の粘着材を貼着するようにしている。

この方法によれば、ハウジングの開口面を蓋で覆い、ハウジングと蓋が重なり合った重ね合わせ面の外周を封止するために貼着された第１のシール材を切断してトナーカートリッジを開封し、部品等を交換してハウジングを蓋で覆い、切断された第１のシール材の切断された部分に、第２のシール材の粘着材を貼着することにより、第１のシール材の切断された部分を封止することができる。すなわち、トナーカートリッジの第１のシール材の切断部からのトナーの漏れを確実に防止することができる。また、トナーカートリッジのリサイクルを容易に行うことができる。

本発明によれば、トナーカートリッジのハウジングと蓋とが重なり合った重ね合わせ部の外周面にシール材を貼着することにより、トナー漏れを防止することができる。また、トナーカートリッジに貼着された第１のシール材の切断後、第１のシール材の剥離紙のみを剥離して粘着材を露出させることにより、容易に平面を確保することができ、切断された第１のシール材の上に第２のシール材を貼着することにより、ハウジングと蓋とを重ね合わせて生じる隙間を確実に封止し、トナー漏れを防止することができる。これにより、トナーカートリッジのリサイクルを容易に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。

図１は、本発明にかかるトナーカートリッジ１０の模式的な上方斜視図である。トナーカートリッジ１０は、コピー機やレーザープリンタなどの画像形成装置（図示せず）で使用される微細な粉末状のトナーを収容する容器である。トナーカートリッジ１０は、ハウジング１１を蓋１２で覆い、ビス１３により蓋１２をハウジング１１に締結した後、ハウジング１１と蓋１２とを重ね合わせた重ね合わせ部（隙間）１４に両面テープ（シール材）１５を貼着してシールされたものである。

図２は、ハウジング１１と蓋１２が分離した状態のトナーカートリッジ１０の模式的な上方斜視図である。本実施形態のハウジング１１及び蓋１２は樹脂製であるが、別の材質のものであってもよい。

図３（ａ）は、ハウジング１１が蓋１２で覆われた状態のトナーカートリッジ１０の模式的な縦断面図である。図３（ａ）に示すように、ハウジング１１は、断面Ｕ字形状であり、上面が開口している。内部にトナー収容部１６が設けられている。ハウジング１１の前面側には、ハウジング１１内のトナーを排出し、画像形成装置（図示せず）にトナーを補給するトナー補給口としての排出部１７が設けられている。この排出部１７は、ハウジング１１の底面から下方に突出しており、その下端部には排出部１７に形成された排出口（図示せず）を開閉するシャッター（図示せず）が設けられている。ハウジング１１の前面側には、トナーカートッジ１０にトナーを充填するための充填口１８が形成されている。この充填口１８は、トナーの充填時を除いては、キャップ１９により封止されている。トナー収容部１６の上面の外周には、その同一平面上でハウジング１１の外側に延びるフランジ部２０ａとハウジング外縁部２０が設けられている。ハウジング外縁部２０は、ハウジング外縁部２０とフランジ部２０ａが形成する断面形状がＬ字となるように、フランジ部２０ａの外縁から下方に直交方向に延びている。フランジ部２０ａの４隅には、それぞれに１つのビス孔２１が設けられている。ハウジング１１の背面側には後述するミキサ２２を回転させるミキサギア２３の回転軸を挿入する挿入孔２４が設けられている。ハウジング１１の内底部には、トナー収容部１６のトナーを排出部１７に搬送するための搬送部材としてのスクリュー２５が設けられている。スクリュー２５の背面側の端部の先端部には駆動部材としてのカップリング部材（図示せず）が設けられている。ハウジング１１の内部には、トナー収容部１６のトナーを攪拌するためのミキサ２２が設けられている。ミキサ２２の背面側の端部には、ミキサギア２３が設けられ、カップリング部材（図示せず）と噛合しており、スクリュー２５を回転させると、それに連動してミキサ２２が回転するようになっている。

蓋１２は、平板部２６と平板部２６の外縁に設けられた蓋外縁部２７とからなる矩形状の薄板である。図３（ｂ）は、ハウジング１１が蓋１２で覆われた状態のトナーカートリッジ１０の、ハウジング１１のハウジング外縁部２０及び蓋１２の蓋外縁部２７付近を示す拡大部分断面図である。蓋１２の蓋外縁部２７は、蓋外縁部２７と平板部２６が形成する断面形状がＬ字となるように、平板部２６の外縁から上方に直交方向に延びている。蓋１２の平板部２６の４隅には、ビス挿通孔２８が設けられている。

図４に示すように、蓋１２はハウジング１１の開口面に対して、蓋１２の蓋外縁部２７の底面とハウジング１１のハウジング外縁部２０の上面とが重ね合わせられた重ね合わせ面をハウジング１１とともに共有し、蓋１２の蓋外縁部２７の外周面とハウジング１１のハウジング外縁部２０の外周面がぴったりと一致した平坦面となるように、ハウジング１１の上に配設される。

図５（ａ）は本実施形態において使用する第１の両面テープ（第１のシール材）１５の断面図である。第１の両面テープ１５は、第１の粘着材３１、第１の粘着材用基材３２、第２の粘着材３３及び第１の剥離紙３４の４層が積層されている。第１の粘着材３１と第２の粘着材３３の粘着力は同等である。第１の剥離紙３４は、第２の粘着材３３の第１の粘着材用基材３２とは反対側の第２の粘着材３３の接着面を保護する。

図５（ｂ）は、トナーカートリッジ１０をリサイクルする場合に使用する第２の両面テープ（第２のシール材）３５の断面図である。第２の両面テープ（第２のシール材）３５の粘着材３６，３８は、第１の両面テープ１５の粘着材３１，３３の粘着力よりも弱いものであり、第３の粘着材３６、第２の粘着材用基材３７、第４の粘着材３８及び第２の剥離紙３９の４層が積層されている。第１の両面テープ１５及び第２の両面テープ３５は、次の条件に合致するものが選択されるようにする。第１の両面テープ１５の第２の粘着材３３と第２の両面テープ３５の第３の粘着材３６との接着力をＦ１、第１の両面テープ１５の第１の粘着材３１とハウジング１１及び蓋１２の外周面との接着力をＦ２、及び、第２の両面テープ３５の第２の剥離紙３９と第４の粘着材３８との接着力Ｆ３とすると、第１の両面テープ１５及び第２の両面テープ３５は、Ｆ２＞Ｆ１＞Ｆ３を満たすものである。

図６は、本願発明者によるそれぞれの基材の剥離力を測定した結果を示す。評価方法は、それぞれの基材を粘着材テープに貼着し、その基材を粘着材テープから剥離する時の剥離力を測定したものである。粘着材テープは、部品ユニットの組立と分解の効率化を目指し、強接着と再剥離性能の両立でリサイクルコストを削減するものとして知られているＤＩＣ社製８８００ＣＨを採用した。ここでいう剥離度とは、基材の剥離力を粘着材テープからＰＥＴフィルムを剥離した時の剥離力で除したものと定義する。剥離度（％）を求めるための式は次に示す通りである。

図６に示す結果から、他の基材と比較して、リンテック社製ＫＰＹ１１の剥離力が大きいことがわかる。すなわち、リンテック社製ＫＰＹ１１の粘着力が他のものと比較して大きいことがわかる。これにより、第１の両面テープ１５をリンテック社製ＫＰＹ１１とし、第２の両面テープ３５をＤＩＣ社製８８００ＣＨとした。

次に、本発明にかかるトナーカートリッジ１０の組み立てについて説明する。

図４に示すように、各部品がセットされたハウジング１１の上に蓋１２を置き、ビス１３で締結する。ハウジング１１と蓋１２とが重なり合ったハウジング外縁部２０と蓋外縁部２７の外周面は、少なくとも一方の断面がＬ字形状になっているため、第１の両面テープ１５が貼り易く、また、剥離しにくくなっている。第１の両面テープ１５は、長手方向の中心線がハウジング１１と蓋１２の重ね合わせ部１４の全周にわたり、一致するように貼着することが望ましいが、少なくとも重ね合わせ部１４が全て塞がれるように貼着する。その後、トナーカートリッジ１０からキャップ１９を外してトナーを充填し、キャップ１９をして封止する。これにより、ハウジング１１と蓋１２の隙間を封止することができ、トナーの漏洩を確実に防止することができる。

次に、トナーカートリッジ１０のリサイクル方法について説明する。図７（ａ）に示すように、トナーカートリッジ１０のハウジング１１内部の部品等の交換をする際、まず最初に、トナーカートリッジ１０の重ね合わせ部１４に到達するように、汚れＸの付着した第１の剥離紙３４から重ね合わせ面とほぼ平行にカッターの刃を挿入する。その後、重ね合わせ面に沿って全周にわたってカッターの刃を移動させることにより、トナーカートリッジ１０の第１の両面テープ１５を切断する。その後、ビス１３を緩め、ハウジング１１と蓋１２とを分離すると、トナーカートリッジ１０を開封することができる。トナーカートリッジ１０の部品等の交換後、ハウジング１１の上に蓋１２を置き、ビス１３で締結する。第１の両面テープ１５は、２つに切断されている点を除き、切断前と同様である。そのため、その切断面４１を封止するようにすれば、トナーが漏洩することはない。

具体的には、図７（ｂ）に示すトナーカートリッジ１０の、第１の両面テープ１５の汚れＸが付着した第１の剥離紙３４を剥離し（図７（ｃ））、平坦な面を有する第２の粘着材３３を露出させる。図７（ｄ）に示すように、第２の両面テープ３５の第３の粘着材３６を露出させ、第２の剥離紙３９が外側になるようにして、図７（ｅ）のように、第１の両面テープ１５の上に貼着する。このようにすれば、一度開封したトナーカートリッジ１０の第１の両面テープ１５の切断面４１を再び封止し、トナーの漏洩を確実に防止することができる。第２の両面テープ３５は、第１の両面テープ１５と同様にして剥離紙３９を剥離して、再び新たな第２の両面テープ３５を貼着できるので、トナーカートリッジ１０のリサイクルを繰り返し行うことができる。

本発明は実施形態のものに限定されず、種々の変形が可能である。例えば、図８に示すように、ハウジング１１と蓋１２の外周面に、ハウジング１１と蓋１２の重ね合わせ部１４を含むハウジング１１と蓋１２の両方にわたる凹部４０が形成されるようにしてもよい。そうすることにより、カッターＣの先端が凹部４０に入り、シール材を容易に切断することができる。さらに、ハウジング１１と蓋１２の重ね合わせ部１４をほぼ直線状に構成しておけば、自動のカッター装置を使用することができ、リサイクル作業の効率化が図れる。

また、第２の両面テープ３５の剥離紙３９を異なった３色の剥離紙、例えば、緑色の第２剥離紙３９ａ，黄色の第２剥離紙３９ｂ，赤色の第２剥離紙３９ｃの順に貼り換えて貼り換え回数を示すとともに、赤になればリサイクルの寿命であるとして、これ以上のリサイクルは不可であることを示すものとしてもよい。また、図９（ｄ）に示すように、第２の両面テープ３５の剥離紙３９を表裏、上下に異なる色（例えば、表（上１：青・下２：緑）裏（上３：黄・下４：赤））に着色された剥離紙３９ｄに貼り換えて、剥離紙３９ｄの表示の上側がリサイクル回数を示すものとしてリサイクル回数及び寿命が判別できるようにしてもよい。また、図１０に示すように、ハウジング１１又は蓋１２に印（例えば、ハウジング１１に第１刻印４２、第２刻印４３、第３刻印４４）を表示しておき、剥離紙３９の貼り付け位置（例えば、第１刻印４２を第一回目の貼り付け開始位置４５、第２刻印４３を第二回目の貼り付け開始位置、第３刻印４４を第三回目の貼り付け開始位置とする。）によりリサイクル回数を識別できるようにしてもよい。

本発明にかかるトナーカートリッジの模式的な上方斜視図。ハウジングと蓋が分離した状態のトナーカートリッジの模式的な上方斜視図。図３（ａ）は、ハウジングが蓋で覆われた状態のトナーカートリッジの模式的な縦断面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のハウジング外縁部及び蓋外縁部付近を示す拡大部分断面図。両面テープが貼着されていないトナーカートリッジの模式的な上方斜視図。図５（ａ）は本実施形態において使用する第１の両面テープの断面図、図５（ｂ）はトナーカートリッジをリサイクルする場合に使用する第２の両面テープの断面図。さまざまな基材の剥離力を測定した結果を示す図。図７（ａ）〜（ｅ）は、リサイクルの手順を示す拡大部分断面図。別の実施形態のトナーカートリッジのハウジング外縁部及び蓋外縁部付近を示す拡大部分断面図。図９（ａ）は、緑色の第２剥離紙、図９（ｂ）は、黄色の第２剥離紙、図９（ｃ）は、赤色の第２剥離紙、図９（ｄ）は、表裏及び上下に異なる色を着色した第２剥離紙を示す図。第２の両面テープの貼付開始位置を示す図。

符号の説明

１０トナーカートリッジ
１１ハウジング
１２蓋
１３ビス
１４重ね合わせ部
１５両面テープ（第１のシール材）
１６トナー収容部
１７排出部
１８充填口
１９キャップ
２０ハウジング外縁部
２０ａフランジ部
２１ビス孔
２２ミキサ
２３ミキサギア
２４挿入孔
２５スクリュー
２６平板部
２７蓋外縁部
２８ビス挿通孔
３１第１粘着材
３２第１粘着材用基材
３３第２粘着材
３４第１剥離紙
３５両面テープ（第２のシール材）
３６第３粘着材
３７第２粘着材用基材
３８第４粘着材
３９第２剥離紙
３９ａ緑色の第２剥離紙
３９ｂ黄色の第２剥離紙
３９ｃ赤色の第２剥離紙
４０凹部
４１切断面
４２第１刻印
４３第２刻印
４４第３刻印
４５第一回目の貼付開始位置

Claims

画像形成装置に装着され、前記画像形成装置にトナーを供給するトナーカートリッジにおいて、
トナーを収容するトナー収容部を備えるハウジングと、
前記ハウジングのトナー収容部を覆う蓋と、を備え、
前記ハウジングと前記蓋とが重なり合った重ね合わせ部の外周面に、基材の両面に第１粘着材と第２粘着材を設けたシール材の第１粘着材が貼り付けられ、第２粘着材に剥離紙が貼り付けられて、前記重ね合わせ部が封止されていることを特徴とするトナーカートリッジ。
画像形成装置に装着され、前記画像形成装置にトナーを供給するトナーカートリッジにおいて、
トナーを収容するトナー収容部を備えるハウジングと、
前記ハウジングのトナー収容部を覆う蓋と、を備え、
前記ハウジングと前記蓋とが重なり合った重ね合わせ部の外周面に、第１のシール材と第２のシール材が貼り付けられ、前記第１のシール材は、基材の両面に第１粘着材と第２粘着材が設けられ、前記第１粘着材が前記重ね合わせ部の外周面に貼着され、かつ、前記重ね合わせ部に沿って切断され、前記第２のシール材は基材の両面に第３粘着材と第４粘着材が設けられ、前記第３粘着材が前記第１のシール材の前記第２粘着材に貼着され、前記第４粘着材に剥離紙が貼り付けられていることを特徴とするトナーカートリッジ。
前記トナー収容部の上面で外側に突出するハウジング外縁部を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトナーカートリッジ。
前記蓋を前記ハウジングに重ね合わせた際に前記ハウジング外縁部と当接し、前記ハウジング外縁部の外周面とともに平坦面を形成する蓋外縁部を備えることを特徴とする請求項３に記載のトナーカートリッジ。
前記ハウジング外縁部及び前記蓋外縁部のうち、少なくとも一方の断面がＬ字形状であることを特徴とする請求項４に記載のトナーカートリッジ。
前記重ね合わせ部の外周面に前記重ね合わせ部に沿って凹部が設けられたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。
前記第２のシール材の剥離紙に前記シール材の貼り換え回数を示す手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載のトナーカートリッジ。
前記貼り換え回数を示す手段は、貼り換え回数に対応して前記剥離紙に着色された色であることを特徴とする請求項７に記載のトナーカートリッジ。
前記剥離紙は、表裏に異なる色が着色されていることを特徴とする請求項８に記載のトナーカートリッジ。
前記剥離紙は、表裏にそれぞれ複数の異なる色が着色されていることを特徴とする請求項８に記載のトナーカートリッジ。
ハウジングの開口面を蓋で覆い、前記ハウジングと前記蓋とが重なり合った重ね合わせ面の外周に、粘着材用基材の両面に粘着材を有するとともに、表面の粘着材に剥離紙を有するシール材を貼着することにより前記ハウジングを封止するトナーカートリッジのリサイクル方法において、
トナーカートリッジに貼着された第１のシール材を重ね合わせ面に沿って切断し、
前記トナーカートリッジを開封して、部品等の交換後、ハウジングを蓋で覆い、
切断された前記第１のシール材の剥離紙を剥離し、
前記剥離により露出した粘着材の上に第２のシール材の粘着材を貼着することを特徴とするトナーカートリッジのリサイクル方法。