JP4905689B2 - トナーカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置内に着脱自在に装着され、現像部にトナーを供給するトナーカートリッジに関する。

従来より、この種の電子写真方式の画像形成装置においては、トナーカートリッジを交換することでトナーを補給することができる、所謂カートリッジ交換方式と称されるトナー補給システムが広く採用されている。かかる方式のトナーカートリッジの筐体には、トナー室にトナーを充填するための充填口が開設されており、工場からの出荷時においては、トナーの充填後に充填口にキャップを圧入することにより、充填口は密閉封止されている。トナー室にトナーを再充填することも可能であり、その場合にはキャップを外してから、充填口からトナーを投入すればよく、また、再びキャップを装着することで、充填口を再び密閉封止状態とすることができる。

近年、省資源化が進められる中でサプライ品の回収、再利用が積極的に進められており、これに伴って製造業者以外の所謂リサイクル業者によるリサイクル品が再使用される事態が見受けられる。つまり、リサイクル業者がトナーカートリッジを回収したうえで、回収されたトナーカートリッジにトナーを再充填し、それを安価なリサイクル品としてユーザが利用するようなケースが見受けられる。

しかし、リサイクル業者によって、正規品とは異なるトナーが再充填された場合には、画像形成装置で形成される画像品質が低下しやすい。つまり、この種の画像形成装置に使用されるトナーは、画像形成装置の特性に合わせて、製造業者が厳密に調合・調整した純正のトナーを用いることが望ましく、純正ではないトナーを再充填した場合には、画像形成装置の性能が十分に発揮されず、画像品質が低下することが避けられない。

このように非純正のトナーが用いられることを防止し得る公知の手段としては、例えば特許文献１を挙げることができる。そこでは、トナーカートリッジを、トナーが収容されるトナーボトルと、トナーボトルが装着されるトナーボトルケースと、トナーボトルケースの開口部を覆うケースカバーと、ケースカバーをトナーボトルケースに係止させるための係止部材等で構成する。係止部材はトナーボトルケースからケースカバーを取り外すと、再使用（再係止）ができないように構成されている。つまり、新たな係止部材を用意しなければ、ケースカバーをトナーボトルケースに、再び組み付けることはできない。
したがって、トナーカートリッジをリサイクルするためには、スペアの係止部材を準備しておく必要があり、非純正のトナーが再充填されたリサイクル品のトナーカートリッジを作製することは困難となる。

特開２００２−２５８５９５号公報

特許文献１の問題は、係止部材の脱着作業が煩わしく、製造業者やその正規代理店等（以下、製造業者等と記す）が純正のトナーを充填する場合にも、その作業に手間が掛かって、作業効率が低下しやすいことにある。つまり、製造業者等がリサイクル品のトナーカートリッジを作製する場合には、トナーカートリッジを分解して、係止部材を取り外したのちに、トナーの再充填作業を行い、その後に係止部材を交換し、再度トナーカートリッジを組み立てる必要があり、一連の作業に手間が掛かる。
また、スペアの係止部材を用意する必要があるため、リサイクル品のトナーカートリッジのコストが嵩むことが避けられず、その点にも不利があった。

本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであり、画像形成装置用のトナーカートリッジにおいて、非純正のトナーが充填されることを防止することができ、しかも製造業者等による純正トナーの充填作業を効率良く行うことができるようにすることを目的とする。

請求項１記載の本発明は、ケース本体内にトナーが収容されるトナー室を有し、該ケース本体の外面には、該トナー室内にトナーを充填するための充填口が開設されており、この充填口を覆うように、ケース本体の外面にカバー部材が装着されているトナーカートリッジを対象とする。カバー部材は、ケース本体との間に形成されたロック機構により、ケース本体に着脱可能に装着固定される。ロック機構は、カバー部材をケース本体にロック固定するための二以上のロック構造と、ロック構造をロック解除操作する解除具とで構成される。各ロック構造は、ケース本体とカバー部材のそれぞれの対向面に設けられた弾性係合爪と係合凹部とで構成される。そして、解除具が、全ての弾性係合爪を同時的にロック解除方向に変位操作し得るものであることを特徴とする。

請求項２記載の本発明のように、ケース本体の側面に、該ケース本体の内部と仕切られて外方向に開口する凹入空間が形成されており、この凹入空間の開口を封止するように、カバー部材が装着固定されている形態を採ることができる。ロック構造は、凹入空間の内部に組み付けられる。そして、凹入空間に臨むケース本体および／又はカバー部材に、解除具の凹入空間への挿入を許す、解除操作口が開設されているものとすることができる。

請求項３記載の本発明のように、解除具には、ロック構造に対応した操作面が形成される。解除操作口を介して解除具を凹入空間に挿入したとき、操作面が、全ての弾性係合爪を同時的にロック解除方向に変位させることにより、カバー部材のケース本体に対するロック状態が解除されるように構成することができる。

請求項４記載の本発明のように、ロック機構は、近接配置された一対のロック構造を備えている。各ロック構造を構成する弾性係合爪は、互いの対向距離が近づく方向をロック解除方向とするものである。解除具には、一又は二の操作溝が形成されている。解除操作口を介して解除具を凹入空間に挿入したとき、操作溝の操作面が、両ロック構造の弾性係合爪を同時的にロック解除方向に変位させることにより、カバー部材のケース本体に対するロック状態が解除されるように構成することができる。

請求項５記載の本発明のように、解除操作口は、凹入空間に臨むケース本体および／又はカバー部材の上面に開設される。ロック機構は、近接配置された左右一対のロック構造からなる複数のロック列を備えている。各ロック列におけるロック構造を構成する弾性係合爪は、互いの対向距離が近づく方向をロック解除方向とするものである。ロック列は上下多段状に配置され、各ロック列におけるロック構造の対向間隔寸法は、下段のロック列に行くに従って大きくなるように構成される。解除具には一本の操作溝が形成されており、該操作溝には、各ロック列のロック構造に対応して、複数個の操作面が形成される。解除操作口を介して解除具を凹入空間に挿入したとき、各操作面が、全てのロック列を構成するロック構造の弾性係合爪を同時的にロック解除方向に変位させることにより、カバー部材のケース本体に対するロック状態が解除されるように構成することができる。

請求項１記載の本発明においては、ケース本体のトナーの充填口を覆うようにカバー部材を配置し、ケース本体とカバー部材との間に、カバー部材を分離不能にロック固定するロック構造を設けたので、通常の使用形態においては、カバー部材をロック構造でケース本体に対して強固に装着固定することができ、したがって、充填口から異物が混入されるなどのイタズラを防ぐことができる。

二以上のロック構造を設けることで、全てのロック構造が不用意にロック解除操作されるのを効果的に阻止することができ、したがって、リサイクル業者等によるカバー部材の不正な取り外しを防止して、非純正のトナーが再充填されたリサイクル品のトナーカートリッジが作製されることを確実に防ぐことができる。これにて、当該トナーカートリッジが適用される画像形成装置の使用者が、誤って品質の劣るトナーカートリッジを購入することが防止される。二以上のロック構造を設けることで、落下衝撃等により、不用意にカバー部材が脱落することを防ぐこともできる。

何よりも、解除具が全ての弾性係合爪を同時的にロック解除方向に変位操作し得るものとしたので、当該解除具を用いれば簡単確実に、ワンタッチでロック解除操作して、カバー部材をケース本体から取り外すことができる。また、弾性係合爪と係合凹部とを位置合わせしたうえで、カバー部材をケース本体に押し付けて、弾性係合爪と係合凹部との間の係合状態を確立するだけで、カバー部材を簡単な操作で再度装着することができる。したがって、解除具を用いたロック解除操作を除いては、従来と同様の手順でトナーの再充填作業を行うことができ、一連のトナーの再充填作業を迅速且つ効率良く進めることができる。

請求項２記載の本発明によれば、解除操作口を介することでのみロック解除操作を行えるようにしたので、解除操作口の開口寸法を、人の手の指を挿入できない程度に設定しておくことで、解除具を持たない者によってロック構造が解除操作されて、カバー部材が取り外されることをより確実に防止できる。

請求項３記載の本発明によれば、一つの解除具に全てのロック構造に対応した操作面を設けたので、解除操作口に解除具を挿入するだけの簡単な操作を行うだけで、ワンタッチにロック構造をロック解除操作することができる。つまり、複数個の解除具を必要とする形態よりも、簡単確実にカバー部材をケース本体から取り外すことができる。

請求項４記載の本発明のように、ロック構造を構成する両弾性係合爪を、互いの対向距離が近づく方向がロック解除方向となるような形態としていると、解除具の操作溝により、両弾性係合爪を内向きに撓み変形させるだけの簡単を行うだけで、ワンタッチにロック構造をロック解除操作することができる。

請求項５記載の本発明のように、上下多段状に配置された複数のロック列を設けていると、ロック機構の操作性を維持しつつも、ロック構造の数が増えた分だけ、カバー部材をケース本体に対して強固に装着固定することができる。また、ロック構造の個数が増えた分だけ操作面の個数も増えるため、解除具を持たない者が不正に解除具を複製することを確実に抑制することができる。

（第１実施形態）
図１乃至図６に、本発明に係るトナーカートリッジを、コピー機能とファクシミリ機能とを備えた複合機のトナーカートリッジに適用した第１実施形態を示す。図２において、複合機（画像形成装置）１は、給紙カセット２と、該給紙カセット２から用紙給送路を経て送られてきた記録用紙に対して画像形成を行う画像記録部３と、該画像記録部３の上方に配置された画像読取部４とで構成される。画像読取部４の上面には、各種操作ボタンを有する操作パネル５と、自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）６が設けられている。
なお、本実施形態においては、説明の便宜上、操作パネル５の伸び方向を左右方向と規定する（図２参照）。また、当該左右方向と水平方向で直交する方向を前後方向と規定する（図１参照）。

図２および図３において、記録用紙に対する画像形成を担うプロセスユニット７は、感光体ユニット１０と、感光体ユニット１０にトナーを供給するトナーカートリッジ２０とで構成される。図３に示すように、感光体ユニット（以下、単にユニットと記す）１０は、前後横長の角箱状のケース本体１１の内部に、記録用紙に接触してトナーを転写する感光体ドラム（感光体）１２と、感光体ドラム１２の表面を電位に帯電させる帯電器１３、除電ブラシ１４などを備えている。符号１５は、感光体ドラム１２に対向配置された転写ローラを、符号１６は、感光体ドラム１２に静電潜像画像を形成するためのＬＥＤヘッドをそれぞれ示している。

トナーカートリッジ（以下、単にカートリッジと記す）２０は、前後横長の四角箱状のケース本体２１の内部に、トナーを収容するトナー室２２と、感光体ドラム１２にトナーを供給する現像ローラ２３と、現像ローラ２３にトナー室２２内のトナーを供給する供給ローラ２４とを備えている。そして、トナー室２２内に組み付けられたアジテータ２２ａでトナー室２２内のトナーを攪拌しながら、該トナー室２２の左面に開設された開口部２２ｂから供給ローラ２４と現像ローラ２３を介して感光体ドラム１２にトナーを与える。これにより、感光体ドラム１２上の静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成し、給紙カセット２から画像記録部３に給送されてくる用紙にトナー画像を順次転写する。

プロセスユニット７を構成するユニット１０およびカートリッジ２０は、画像記録部３内に形成されたユニット装着部およびカートリッジ装着部に、着脱自在に装着保持される。かかる装着状態において、現像ローラ２３が感光体ドラム１２に圧着することで、カートリッジ２０から感光体ドラム１２へのトナーの供給が行われる。

図１および図４に示すように、カートリッジ２０のケース本体２１の前側面には、ケース本体２１の内部と隔壁２６で仕切られて、前方向に開口する凹入空間２７が形成され、この凹入空間２７の開口を封止するように、カバー部材２８が装着される。隔壁２６の右下寄りの個所には、トナー室２２内にトナーを充填するための充填口２９が開設される。充填口２９は円形状を呈しており、凹入空間２７の側における充填口２９の周縁には、円筒状の開口壁３０が前方向に突設される。図１において符号５０は、画像記録部３のカートリッジ装着部にカートリッジ２０を装着したときに、カートリッジ２０を遊動不能に位置決め装着するための係合突起を、符号５１は、係合突起５０を挿通するためにカバー部材２８に開設された挿通孔を、それぞれ示している。

充填口２９を密閉封止するキャップ３１は、図４に示すように、有底円筒状の本体部３１ａと、該本体部３１ａの一側端から外向きに張り出し形成された円環状のフランジ部３１ｂとを一体に成形してなる樹脂成形品であり、本体部３１ａを充填口２９に押し込んだときに、該本体部３１ａが開口壁３０に内嵌装着されることで、充填口２９を密閉封止する。かかる密閉封止状態において、フランジ部３１ｂが開口壁３０の突端で受け止められることで、キャップ３１の充填口２９への挿入限界が規制される。また、フランジ部３１ｂに指等を掛けて、これを手前に引き出すことで、キャップ３１を取り外して、充填口２９の密閉封止状態を解除することができる。このように密閉封止状態を解除したとき、充填口２９からトナー室２２内にトナーを送り込むことができる。

カバー部材２８は、ケース本体２１との間に形成されたロック機構により、ケース本体２１に着脱可能に装着固定される。すなわち、通常時においてはカバー部材２８で凹入空間２７の開口を封止して、不用意にキャップ３１が取り外されたり、イタズラを受けたりすることを防止できるとともに、トナーの充填作業時には、カバー部材２８およびキャップ３１を順に取り外して、充填口２９を介してトナー室２２内にトナーを充填できる。なお、カバー部材２８の上下左右寸法は、凹入空間２７の開口寸法よりも僅かに小さく設定される。

ロック機構は、カバー部材２８をケース本体２１にロック固定するための二以上のロック構造３３と、ロック構造３３をロック解除操作する解除具３４とで構成される。本実施形態におけるロック機構は、図１および図５に示すように、近接配置された左右一対のロック構造３３・３３からなるロック列を２組備えるものとした。図４および図６に示すように、各ロック構造３３は、ケース本体２１の隔壁２６に突設される弾性係合爪３５と、カバー部材２８の後面に突設した受具３６に形成される係合孔（係合凹部）３７とで構成される。

図６に示すように、各弾性係合爪３５は、隔壁２６に連続する厚肉の基端部３５ａと、基端部３５ａに連続して形成され弾性変位可能な被操作部３５ｂと、被操作部３５ｂの突端に形成される係合部３５ｃとからなる。各ロック列におけるロック構造３３・３３を構成する弾性係合爪３５・３５は、互いの対向距離が近づく方向をロック解除方向とする。すなわち、左側のロック構造３３について説明すると、図６に示すように、ロック状態（想像線で示す状態）にある弾性係合爪３５の被操作部３５ｂを右方向に変位させることで、係合部３５ｃと係合孔３７との係合が解除されたロック解除状態（実線で示す状態）となる。右側のロック構造３３についても、左右を逆にして同様に説明できる。２組のロック列は上下２段になるように配置され、図５に示すように、ロック列におけるロック構造３３・３３の対向間隔寸法は、下段のロック列の方が大きくなるように構成される。

上述のとおり、各ロック構造３３は凹入空間２７の内部に組み付けられているため、凹入空間２７の開口がカバー部材２８で封止された通常時においては、各ロック構造３３に手で触れることはできない。この状態において各ロック構造３３を解除操作し得る手段として、本実施形態のロック機構は解除具３４を備えている。凹入空間２７に臨むケース本体２１の上面に開設された左右に長いスリット状の解除操作口３８を介して、解除具３４を凹入空間２７へ挿入すれば、各ロック構造３３をロック解除操作できる。なお、解除具３４を持たない者によって各ロック構造３３が解除操作されることがないように、解除操作口３８の開口寸法は、人の手の指を挿入できない程度に設定する。

解除具３４は、図１および図５に示すように、下部に一本の操作溝４０が形成されて逆凹字形状を呈するプレート状の樹脂成形品であり、左右の脚部４１・４１と、両脚部４１・４１を繋ぐ連結部４２とで構成される。操作溝４０と左右の脚部４１・４１を区画する左右対向面４０ａ・４０ｂは、上から順に、上下方向に延びる操作面４３と、操作面４３の下端に連続する下拡がりテーパー状のガイド面４４と、ガイド面４４の下端に連続して上下方向に延びる操作面４５と、操作面４５の下端に連続する下拡がりテーパー状のガイド面４６とでそれぞれ構成される。そして、操作面４３・４３が、上段のロック列におけるロック構造３３・３３に、操作面４５・４５が、下段のロック列におけるロック構造３３・３３に、それぞれ対応している。

解除操作口３８を介して解除具３４を凹入空間２７に挿入し、解除具３４を下方向に進めて行くと、上段のロック列の弾性係合爪３５・３５が、上側のガイド面４４・４４により操作面４３・４３の対向空間へと案内され、これとほぼ同時に、下段のロック列の弾性係合爪３５・３５が、下側のガイド面４６・４６により操作面４５・４５の対向空間へと案内される。これにて、全ての弾性係合爪３５が内向きに撓み変形されて、全てのロック構造３３が同時的にロック解除された状態となり、カバー部材２８をケース本体２１から取り外すことができる。

以上のように本実施形態に示すトナーカートリッジにおいては、ケース本体２１のトナーの充填口２９を覆うようにカバー部材２８を配置し、ケース本体２１とカバー部材２８との間に、カバー部材２８を分離不能にロック固定するロック構造３３を設けたので、通常の使用形態においては、カバー部材２８をロック構造３３でケース本体２１に対して強固に装着固定することができ、したがって、充填口２９から異物が混入されるなどのイタズラを防ぐことができる。

さらに、ロック機構が二以上のロック構造３３を備えているので、全てのロック構造３３が不用意にロック解除操作されるのを効果的に阻止することができるとともに、落下衝撃等により、不用意にカバー部材２８が脱落することを防ぐこともできる。

また、解除具３４を用いれば簡単確実に、ワンタッチでロック解除操作して、カバー部材２８をケース本体２１から取り外すことができ、しかも、弾性係合爪３５と係合凹部３７とを位置合わせしたうえで、カバー部材２８をケース本体２１に押し付けて、弾性係合爪３５と係合凹部３７との間の係合状態を確立するだけで、カバー部材２８を簡単な操作で再度装着することができる。したがって、解除具３４を用いたロック解除操作を除いては、従来と同様の手順でトナーの再充填作業を行うことができ、一連のトナーの再充填作業を迅速且つ効率良く進めることができる。

解除操作口３８の開口寸法を、人の手の指を挿入できない程度に設定しておくことで、解除具３４を持たない者によってロック構造３３が解除操作されて、カバー部材２８が取り外されることをより確実に防止できる。

（第２実施形態）
本発明に係るトナーカートリッジの第２実施形態を図７および図８に示す。そこでのロック機構は、解除操作口３８からの距離が異なる位置に、３つのロック構造３３を配設した。各ロック構造３３を構成する弾性係合爪３５は、下方向がロック解除方向となるように配設した。これに伴い、解除具３４も、第１実施形態における操作溝４０に相当するものは形成せずに、各ロック構造３３に対応する、左右方向に延びる水平な操作面４８を備えるものとした。それ以外の点は、先の第１実施形態と同様であるので、同様の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。また、この第２実施形態によっても、先の第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

上記各実施形態においては、解除操作口３８をケース本体２１の上面に開設したが、カバー部材２８に開設することもでき、両者２１・２８に開設することもできる。第１実施形態において、ロック機構は、ロック列を１組または３組以上備えていてもよい。

本発明の第１実施形態に係るトナーカートリッジの要部の分解斜視図である。 本発明に係るトナーカートリッジが適用される画像形成装置を示す図である。 トナーカートリッジと感光体ユニットとで構成されるプロセスユニットの縦断構成図である。 図５のＡ−Ａ線断面図である。 トナーカートリッジのロック機構におけるロック解除操作の過程を示す図である。 トナーカートリッジのロック機構におけるロック構造が解除操作された状態を示す図である。 本発明の第２実施形態に係るトナーカートリッジのロック機構におけるロック解除操作の過程を示す図である。 図７のＢ−Ｂ線断面図である。

符号の説明

２０ トナーカートリッジ
２１ ケース本体
２２ トナー室
２６ 隔壁
２７ 凹入空間
２８ カバー部材
２９ 充填口
３３ ロック構造
３４ 解除具
３５ 弾性係合爪
３７ 係合孔（係合凹部）
３８ 解除操作口
４０ 操作溝
４３ 操作面
４５ 操作面

Claims (5)

1. ケース本体内にトナーが収容されるトナー室を有し、該ケース本体の外面には、該トナー室内にトナーを充填するための充填口が開設されており、この充填口を覆うように、ケース本体の外面にカバー部材が装着されているトナーカートリッジにおいて、
   前記カバー部材は、ケース本体との間に形成されたロック機構により、前記ケース本体に着脱可能に装着固定されており、
   前記ロック機構は、前記カバー部材をケース本体にロック固定するための二以上のロック構造と、前記ロック構造をロック解除操作する解除具とで構成されており、
   各ロック構造は、前記ケース本体と前記カバー部材のそれぞれの対向面に設けられた弾性係合爪と係合凹部とで構成されており、
   前記解除具が、全ての弾性係合爪を同時的にロック解除方向に変位操作し得るものであることを特徴とするトナーカートリッジ。
2. 前記ケース本体の側面に、該ケース本体の内部と仕切られて外方向に開口する凹入空間が形成されており、この凹入空間の開口を封止するように、前記カバー部材が装着固定されており、
   前記ロック構造は、前記凹入空間の内部に組み付けられており、
   前記凹入空間に臨む前記ケース本体および／又はカバー部材に、前記解除具の凹入空間への挿入を許す、解除操作口が開設されている請求項１記載のトナーカートリッジ。
3. 前記解除具には、前記ロック構造に対応した操作面が形成されており、
   前記解除具を前記凹入空間に挿入したとき、前記操作面が、全ての弾性係合爪を同時的にロック解除方向に変位させることにより、前記カバー部材の前記ケース本体に対するロック状態が解除されるようになっている請求項２記載のトナーカートリッジ。
4. 前記ロック機構は、近接配置された一対のロック構造を備えており、
   各ロック構造を構成する弾性係合爪は、互いの対向距離が近づく方向をロック解除方向とするものであり、
   前記解除具には、一又は二の操作溝が形成されており、
   前記解除操作口を介して前記解除具を前記凹入空間に挿入したとき、前記操作溝の操作面が、両ロック構造の弾性係合爪を同時的にロック解除方向に変位させることにより、前記カバー部材の前記ケース本体に対するロック状態が解除されるようになっている請求項２記載のトナーカートリッジ。
5. 前記解除操作口は、前記凹入空間に臨む前記ケース本体および／又はカバー部材の上面に開設されており、
   前記ロック機構は、近接配置された左右一対のロック構造からなる複数のロック列を備えており、
   各ロック列におけるロック構造を構成する弾性係合爪は、互いの対向距離が近づく方向をロック解除方向とするものであり、
   前記ロック列は上下多段状に配置され、各ロック列におけるロック構造の対向間隔寸法は、下段のロック列に行くに従って大きくなるように構成されており、
   前記解除具には一本の操作溝が形成され、該操作溝には、各ロック列のロック構造に対応して、複数個の操作面が形成されており、
   前記解除操作口を介して前記解除具を前記凹入空間に挿入したとき、前記操作面が、全てのロック列を構成するロック構造の弾性係合爪を同時的にロック解除方向に変位させることにより、前記カバー部材の前記ケース本体に対するロック状態が解除されるようになっている請求項２記載のトナーカートリッジ。

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