JPH09269658A - トナーカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構成からなり、再利用に際して煩雑な
分解作業やトナー除去作業を行う必要がなく、しかも、
現像剤による機内や機外の汚染がない、取扱い容易で安
価な再利用を実現できるトナーカートリッジを提供す
る。 【解決手段】 一端側に開口部を有する中空構造からな
るカートリッジ本体と、カートリッジ本体の開口部に着
脱可能に取り付けるとともに現像剤補給用の排出口を有
する蓋形状からなる蓋体と、カートリッジ本体の中空形
状に近似するとともに蓋体の排出口と連接し得る開口を
有する袋形状からなり、カートリッジ本体の中空内にそ
の内壁面と接するように着脱可能に装着されて補給用の
現像剤を収容する現像剤収容袋とで構成し、かつ、補給
する現像剤が無くなった後においては使用済みの現像剤
収容袋のみを交換して再利用するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像装置に着脱可
能に装着して使用される、再利用可能なトナーカートリ
ッジに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、現像装置に着脱可能に装着して現
像剤を補給するトナーカートリッジは、その補給用の現
像剤がごく少量になった時点で、現像剤が十分に収容さ
れている新しいカートリッジに交換するようになってい
るが、そのときに使用済みとなったカートリッジは廃棄
処分されている。

【０００３】ところが、このような使用済みのトナーカ
ートリッジについても、近年注目されている自然環境問
題に対処するという観点から、回収して再利用しようと
する方向に移行しつつある。

【０００４】かかるリサイクル化に対応し得る従来のト
ナーカートリッジとしては、その使用後において一旦回
収して必要な部品単位に分解してから、圧縮エアーや清
掃用部材を用いてカートリッジ本体の内部に付着したト
ナーや残留トナーを除去し、その後で、一部の構成部品
（例えばシール部材など）を交換して再度組み立て直し
てから再利用するというものがある。

【０００５】ところが、この再利用可能なトナーカート
リッジでは、上記したような煩わしい分解作業やトナー
除去作業が必要になるため、使い勝手が悪く、しかも、
そのような作業を要することによりコストアップを招く
という不具合がある。

【０００６】そこで、本発明者は、再利用に際して上記
したような分解作業やトナー除去作業を行う必要がな
く、簡易な構成からなる再利用可能なトナーカートリッ
ジを提供すべく鋭意研究した結果、現像剤を袋状の部材
に収容して取り扱うようにすることが有効になり得るこ
とに着目し、さらに研究を重ねた。

【０００７】ちなみに、従来においては、現像剤を袋状
の部材に収容して取り扱う技術として次のようなものが
提案されている。

【０００８】すなわち、実開昭６１−３６８５３号公報
には、図９に示すように、一端が固定されその他端が巻
き取られるように内装されるフィルム部材１００を備え
た現像剤収納容器１１０を、現像装置２００の後方側に
取り付けた技術が示されている。これは、フィルム部材
１００を現像剤収納容器１１０の内部空間に沿って遊離
自在に展開した状態にして現像剤Ｔを充填し、かかる収
納容器体１１０を現像剤補給用の開口部１２０を介して
現像装置２００に取り付けるようにしたものである。そ
して、フィルム部材１００を巻き取り装置１３０にて矢
印方向に所定の速度で巻き取ることにより、フィルム部
材１２０が開口部１４０側に移動するため、それに伴っ
て現像剤Ｔが押し出されるようにして現像ロール２１０
に供給されるようになっている。

【０００９】また、特開昭５８−２２３１５８号公報に
は、図１０に示すように、弾性薄膜からなる現像剤収容
袋３００を、現像装置２００における現像ロール２１０
の後方側に一成分系現像剤Ｔを充填した状態で配設した
技術が示されている。これは、収容袋３００内の現像剤
Ｔを袋の収縮力で現像ロール２１０側に押圧接触させる
ようにしたものである。図中の符号３１０は、現像剤を
現像ロールの表面に塗布する塗布ローラである。

【００１０】しかしながら、前者の技術では、使用済み
の現像剤収納容器体１１０はその構造上、再利用するこ
とが困難であって廃棄せざるを得ないという問題があ
る。一方、後者の技術では、使用後において現像剤収容
袋３００に現像剤を補給して再度使用できるため廃棄し
なければならないという問題はないものの、その現像剤
を現像装置の所定箇所から現像剤収容袋３００内に補給
する際に現像装置等の機内や機外を現像剤により汚して
しまうという問題がある。従って、これらの技術はその
いずれも、上記したような課題（再利用に際して分解作
業やトナー除去作業を行う必要がなく、簡易な構成から
なる再利用可能なトナーカートリッジの提供）を解決す
るために直接利用できるものではない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記したよう
な従来技術の各種問題点に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、簡易な構成からなり、再利用に際
して煩雑な分解作業やトナー除去作業を行う必要がな
く、しかも、現像剤による機内や機外の汚染がない、取
扱い容易で安価な再利用を実現できるトナーカートリッ
ジを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のトナーカートリ
ッジは、静電潜像を現像剤により顕像化する現像装置に
着脱可能に装着して現像剤を補給するトナーカートリッ
ジであって、一端側に開口部を有する中空構造からなる
カートリッジ本体と、カートリッジ本体の開口部に着脱
可能に取り付けるとともに現像剤補給用の排出口を有す
る蓋形状からなる蓋体と、カートリッジ本体の中空形状
に近似するとともに蓋体の排出口と連接し得る開口を有
する袋形状からなり、カートリッジ本体の中空内にその
内壁面と接するように着脱可能に装着されて補給用の現
像剤を収容する現像剤収容袋とから構成されており、か
つ、補給する現像剤が無くなった後においては使用済み
の現像剤収容袋のみを交換して再利用することを特徴と
するものである。 ここで、補給する現像剤が無くなっ
たとは、皆無になった状態というよりも、むしろ補給す
る量としては不十分である程度までごく少量になった状
態をいう。

【００１３】上記のトナーカートリッジにおいては、現
像剤収容袋が、その開口を介して蓋体に着脱可能に取り
付けられるとともに蓋体をカートリッジ本体から取り外
す際に同時にカートリッジ本体から引き出されるように
構成されていることが望ましい。この場合には、再利用
時において、現像剤収容袋を蓋体とともにカートリッジ
本体から容易に取り外すことができる上に蓋体からも容
易に取り外すことができる。これにより、使用済みの現
像剤収容袋を取り外して新しい収容袋への交換が極めて
容易に行うことができる。

【００１４】また、上記カートリッジ本体に、空気の吸
い出し又は注入を行うための通気孔を設けてなることが
望ましい。この場合には、現像剤収容袋をカートリッジ
本体の中空内に挿入した後におけるカートリッジ本体中
空内に対する現像剤収容袋の着脱は、その通気孔から空
気の吸い出しを行うことにより収容袋を中空内の内壁面
に接するように装着することができる一方、その通気孔
から空気の注入を行うことにより収容袋を中空内の内壁
面から剥がすことができる。

【００１５】この通気孔を設けない場合には、上記した
カートリッジ本体中空内に対する現像剤収容袋の着脱
は、例えば、カートリッジ本体を加熱して中空内部の空
気を膨張させた後に徐冷することにより収容袋を中空内
の内壁面に接するように装着することができる一方、加
熱した状態で引き抜くことにより収容袋を中空内の内壁
面から剥がすことができる。

【００１６】また、上記カートリッジ本体の中空内壁面
と現像剤収容袋の外周面のいずれか一方に、剥離性を有
する接着剤を塗布することが望ましい。この場合には、
カートリッジ本体の内壁面と現像剤収容袋の外周面のと
密着性を確実に高めることができる。

【００１７】さらに、上記蓋体は、現像剤収容袋内に収
容されている現像剤を搬送する回転搬送部材が取り付け
られているものが使用される。この場合には、その回転
搬送部材が現像剤収容袋に接触して袋を破損させないよ
うに、その収容袋をカートリッジ本体の内壁面に確実に
当接させるように装着することが重要となる。また、蓋
体は、上記のような回転搬送部材を備えていないもので
あってもよいが、その場合には、現像剤収容袋内に収容
されている現像剤の搬送は、例えば、カートリッジ本体
の内壁面に螺旋状に連続して突出するような凸部を形成
し、そのカートリッジ全体を回転させることにより行う
ようにすればよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００１９】［例１］図１は本発明に係るトナーカート
リッジの一例を示すものであり、このトナーカートリッ
ジ１は、同図ａに示すように静電潜像を現像剤により顕
像化する現像装置５０に着脱可能に装着して現像剤を補
給するものである。図１ａにおいて符号５１はカートリ
ッジ１を保持して現像剤をカートリッジから現像装置５
０側に対して中継して搬送する中間搬送装置（リザーブ
タンク等を含む）、５２は現像ロールである。

【００２０】そして、このトナーカートリッジ１は、図
１ｂや図２に示すようにカートリッジ本体２と、蓋体３
と、補給用の現像剤を収容する現像剤収容袋４とでその
主要部が構成されている。図１ｂと図２において、符号
５は現像剤、６は蓋体３に取り付けられた回転搬送部材
である。

【００２１】カートリッジ本体２としては、一端側に開
口部２ａを有する中空構造からなる容器形態のものであ
れば如何なる構成のものでも使用することができ、本例
では、一端を閉じ他端を開口して開口部２ａとした円筒
形状からなるものを使用している。

【００２２】蓋体３としては、カートリッジ本体の開口
部２ａに着脱可能に取り付けるとともに現像剤補給用の
排出口３ａを有する蓋形状からなるものであれば如何な
る構成のものでも使用することができる。この蓋体３の
カートリッジ本体開口部２ａへの取り付け方式は、その
着脱が容易にできるものであれば特に限定されず、単に
嵌め込む方式をはじめ、係止具により係止させる方式等
であってもよい。本例では、開口部２ａに嵌め込んで取
り付けることができる２段状の円盤体からなり、その一
部に現像剤５を補給のために排出する排出口３ａを形成
した蓋体を使用している。図中において符号３ｂは、カ
ートリッジ内部と排出口３ａとを結ぶ、現像剤搬送路と
しての貫通路である。

【００２３】また、蓋体３には、螺旋形態が形成される
ように折り曲げ加工された線状部材からなる回転搬送部
材（例えばアジテータ）６が回転可能に取り付けられて
いる。回転搬送部材６は、その一端側が蓋体３の内部に
軸支されているとともにカートリッジ１を装着した際に
現像装置又は画像形成装置の回転駆動系と連結するため
の駆動連結部６ａに接続されている。回転搬送部材６
は、本例のものに限定されず、収容袋４内に収容されて
いる現像剤を排出側に搬送できるものであれば如何なる
ものであってもよい。

【００２４】現像剤収容袋４としては、カートリッジ本
体２の中空形状に近似するとともに蓋体の排出口３ａと
連接し得る開口４ａを有する袋形状からなるものであれ
ばよく、本例では、一端が開口した円筒形状からなる袋
部材を使用している。この収容袋４は、通常、ポリエチ
レン等からなる材料にて形成され、特に、収容袋４のカ
ートリッジ本体２への装着を後述する加熱操作により行
う場合には、塩化ビニル樹脂等からなる材料にて形成す
ることが好ましい。しかも、現像剤収容袋４は、カート
リッジ本体２の中空内にその内壁面２ｂと接するように
着脱可能に装着されるものである。

【００２５】また、この現像剤収容袋４は、図８に例示
するように、その開口４ａを介して蓋体３に着脱可能に
取り付けるようになっている。本例では、蓋体３の取付
け部側に凹溝部３ｃを設け、この凹溝部３ｃにおいて収
容袋の開口４ａをゴムバンド等の固定具７により絞り込
んで密着固定させている（図８）。この収容袋４の蓋体
３に対する着脱可能な取付け方式は、本例のものに何ら
限定されず、その着脱が容易にできる構成のものであれ
ば如何なるものであってもよい。

【００２６】トナーカートリッジ１は、次のようにして
組み立てられる。

【００２７】まず、図３ａに示すように、現像剤収容袋
４を、回転搬送部材６を包み込むような状態で、その開
口４ａを介して蓋体３に装着する。この収容袋４の蓋体
３への装着方式は、例えば、図８に例示した方式を利用
することができるが、もちろん他の方式を利用してもよ
く、例えば図３ａに示すように収容袋の開口開口４ａを
蓋体３の取付け段部に嵌め込むようにしてもよい。

【００２８】次に、この現像剤収容袋４を装着した蓋体
３をカートリッジ本体２に取り付ける。すなわち、図３
ｂに示すように、カートリッジ本体２の中空内に現像剤
収容袋４を挿入し、蓋体３をカートリッジ本体の開口部
２ａに装着する。この時点では、現像剤収容袋４がカー
トリッジ本体の内壁２ｂに必ずしも接していない。

【００２９】そこで、本例では、蓋体の排出口３ａから
空気を送り込むことにより、現像剤収容袋４を膨らませ
てカートリッジ本体の内壁２ｂに沿わせた状態にした
後、その排出口３ａを閉じたカートリッジ本体を、収容
袋４が溶けない程度の高温の雰囲気下におく。これによ
り、カートリッジ本体の内壁２ｂと収容袋４の間にある
空気が熱膨張する。この高温状態に所定時間放置させた
後、常温状態に戻す。これにより、上記の熱膨張した空
気が冷やされる結果、収容袋４がカートリッジ本体の内
壁２ｂに密着した状態になる（図３ｃ）。

【００３０】現像剤収容袋４をカートリッジ本体２の中
空内に密着状態で装着した後に、現像剤５を蓋体の排出
口３ａを通して収容袋４内に所定量充填する。これによ
り、図１ｂに示すような状態のトナーカートリッジ１が
組み立てられる。

【００３１】そして、トナーカートリッジ１は、図１ａ
に示すように所定の現像装置５０を装備する複写機やプ
リンター等の画像形成装置に装着される。この装着の
際、蓋体３に配設された回転搬送部材６の駆動連結部６
ｂが画像形成装置等の回転駆動系に接続される。装着後
は、現像剤の補給タイミングに応じて回転搬送部材６が
回転することにより、現像剤収容袋４内に収容された現
像剤５が蓋体の排出口３ａ側に搬送され、その排出口３
ａから中間搬送装置５１等を経て現像装置５０に供給さ
れる。

【００３２】このようなトナーカートリッジ１による現
像剤補給がなされ、その現像剤５の残量が少なくなった
時点で、そのトナーカートリッジ１は現像剤収容袋４の
みを新しいものに交換した後（このとき交換した収容袋
に現像剤を充填するのは言うまでもない）、再利用され
る。

【００３３】すなわち、その使用済みになったトナーカ
ートリッジ１から現像剤収容袋４を取り外せばよいが、
まず、そのカートリッジ１を一旦高温状態下におき、カ
ートリッジ本体の内壁２ｂに密着していた現像剤収容袋
４をその内壁２ｂから剥離させる。この後で、蓋体３を
カートリッジ本体２から取り外すことにより、その蓋体
３とともに現像剤収容袋４がカートリッジ本体２から引
き出される。最後に、現像剤収容袋４を蓋体３から取り
外す。

【００３４】これ以降は、新しい現像剤収容袋４を使用
し、再度、トナーカートリッジ１を組み立てればよい
が、その組み立ては前記した組み立て作業を同様に繰り
返せばよい。つまり、概略的には、新しい現像剤収容袋
４を蓋体３に取り付けてカートリッジ本体２に装着した
後に密着処理を施し（図３）、最後に現像剤を充填する
ことにより、新たなトナーカートリッジが組み立てられ
る。そして、その組み立てたカートリッジを画像形成装
置等に装着することにより、再利用することができる。

【００３５】このように本例におけるトナーカートリッ
ジは、その再利用に際し、煩雑な分解作業やトナー除去
作業を行う必要がなく、しかも、現像剤により機内や機
外を汚染する心配もない。また、再利用する際の使用済
みカートリッジの取扱いも極めて簡単で便利である。

【００３６】［例２］図４は、本発明に係るトナーカー
トリッジの他の例を示すものであり、このトナーカート
リッジ１は、カートリッジ本体として通気孔７を設けた
カートリッジ本体２０を使用する以外は前記した例１と
同じ構成からなるものである。

【００３７】上記の通気孔７は、現像剤収容袋４をカー
トリッジ本体２０の中空内壁２０ｂに密着させたり剥離
する際に、カートリッジ本体２０の中空内から空気を吸
い出したり、或いは、その中空内に空気を注入すること
ができるものであればよい。本例では複数の通気孔７を
形成しているが、通気孔７の数や寸法等についてはこれ
に限定されず適宜設定することができる。

【００３８】このトナーカートリッジ１は、現像剤収容
袋４をカートリッジ本体２０の中空内壁２０ｂに密着さ
せる作業工程が異なる以外は例１とほぼ同じ作業工程に
より組み立てることができる。すなわち、現像剤収容袋
４の内壁２０ｂへの密着は、図５に示すように、蓋体３
とともに現像剤収容袋４をカートリッジ本体２０に装着
した後、吸引装置等を用いて通気孔７から収容袋４と内
壁２０ｂの間にある空気を吸い込む（矢印Ｐ）。これに
より、現像剤収容袋４が吸い寄せられるようにしてカー
トリッジ本体の内壁２０ｂに確実に密着する。

【００３９】また、使用済みになったトナーカートリッ
ジ１を再利用する際、そのカートリッジ１を分解して現
像剤収容袋４を取り出す場合には、図５に示すように、
送風装置等を用いて通気孔７からカートリッジ本体２０
内に空気を送りこむ（矢印Ｑ）。これにより、カートリ
ッジ本体の内壁２０ｂに密着していた現像剤収容袋４が
その内壁２０ｂから容易に剥離される。

【００４０】本例２のトナーカートリッジ１によって
も、使用済みの現像剤収容袋４を交換するだけで簡単に
再利用することができる。しかも、その再利用に際して
は、煩雑な分解作業やトナー除去作業を行う必要がな
く、現像剤により機内や機外を汚染する心配もない。ま
た、使用済みカートリッジの取扱いも極めて簡単で便利
である。

【００４１】［例３］図６は、本発明に係るトナーカー
トリッジの他の例を示すものであり、このトナーカート
リッジ１は、例１や例２における回転搬送部材６を使用
せず、また、カートリッジ本体としてその胴部周面に中
空内側に突出し、本体の開口部側に向けて螺旋状に連な
る搬送用凸条部８を設けたカートリッジ本体２１を使用
し、さらに、蓋体として回転軸部３１を設けた蓋形状か
らなる蓋体３０を使用する以外は前記した例１と同じ構
成からなるものである。

【００４２】上記の搬送用凸条部８は、カートリッジ本
体２１が回転することにより、収容された現像剤５を螺
旋方向に応じた一定方向に搬送できるものであればよ
い。また、蓋体３０には、図６に示すように現像剤の排
出口３０ａが設けられている。

【００４３】このトナーカートリッジ１は、例１とほぼ
同じ作業工程により組み立てることができ、特に、現像
剤収容袋４をカートリッジ本体２１の中空内壁に密着さ
せる作業についても同様にして行うことができる。すな
わち、ある高温状態に加熱してから常温に戻せばよい。
また、その使用に際しても、画像形成装置等に装着して
蓋体３０の回転軸部３１を回転駆動系に接続し、カート
リッジ全体を回転駆動させればよい。

【００４４】そして、使用済みになったトナーカートリ
ッジ１を再利用する際、そのカートリッジ１を分解して
現像剤収容袋４を取り出す場合には、例１と同様に高温
状態下に保持した後に使用済みの現像剤収容袋４を取り
外し、新しい現像剤収容袋４に交換する。次いで、現像
剤を充填することにより新しいトナーカートリッジを組
み立てることができる。

【００４５】本例３のトナーカートリッジ１によって
も、使用済みの現像剤収容袋４を交換するだけで簡単に
再利用することができる。しかも、その再利用に際して
は、煩雑な分解作業やトナー除去作業を行う必要がな
く、現像剤により機内や機外を汚染する心配もない。ま
た、使用済みカートリッジの取扱いも極めて簡単で便利
である。

【００４６】なお、前記した例１〜３において、カート
リッジ本体２、２０、２１の中空内壁面と現像剤収容袋
４の外周面のいずれか一方に、剥離性を有する接着剤を
塗布することができる。剥離性を有する接着剤とは、接
着した後でも容易に剥離することができる特性をもつ接
着剤である。そのような接着剤としては、例えば、シリ
コン樹脂やアクリルゴム等からなる接着剤が使用され
る。上記したような各例の場合においては、中空内壁面
に接着剤を塗布することができる。このように接着剤を
塗布することにより、現像剤収容袋のカートリッジ本体
の内壁面外に対する密着性を高めることができる。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のトナーカ
ートリッジは、カートリッジ本体と蓋体と現像剤収容袋
というきわめて簡易な構成からなっており、その現像剤
収容袋を交換するだけで簡単に再利用することができ
る。そして、その再利用に際しても、従来品のような煩
雑な分解作業やトナー除去作業を行う必要がなく、現像
剤による機内や機外の汚染もない。このように本発明に
よれば、使用済みになったトナーカートリッジであって
も、簡単な取扱いで、しかも低コストで再利用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るトナーカートリッジの一例を示
すもので、（ａ）は現像装置等に装着した状態を示す概
念図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う一部断面概念図
である。

【図２】 図１に例示のトナーカートリッジの構成部品
を示す説明図である。

【図３】 図１に例示のトナーカートリッジの組み立て
作業工程を示す説明図である。

【図４】 本発明に係るトナーカートリッジの他の例を
示す一部断面概念図である。

【図５】 図４に例示のトナーカートリッジにおける現
像剤収容袋の密着作業工程を示す説明図である。

【図６】 本発明に係るトナーカートリッジの他の例を
示す一部断面概念図である。

【図７】 図６に例示のトナーカートリッジの外観図で
ある。

【図８】 現像剤収容袋の蓋体への取付け方式例を示す
説明図である。

【図９】 現像剤を袋状の部材に収容する従来技術の一
例を示す説明図である。

【図１０】 現像剤を袋状の部材に収容する従来技術の
他例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…トナーカートリッジ、２、２０、２１…カートリッ
ジ本体、２ａ…開口部３、３０…蓋体、３ａ…排出口、
４…現像剤収容袋、４ａ…開口、５…現像剤、７…通気
孔、５０…現像装置。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像を現像剤により顕像化する現像
   装置に着脱可能に装着して現像剤を補給するトナーカー
   トリッジであって、 一端側に開口部を有する中空構造からなるカートリッジ
   本体と、カートリッジ本体の開口部に着脱可能に取り付
   けるとともに現像剤補給用の排出口を有する蓋形状から
   なる蓋体と、カートリッジ本体の中空形状に近似すると
   ともに蓋体の排出口と連接し得る開口を有する袋形状か
   らなり、カートリッジ本体の中空内にその内壁面と接す
   るように着脱可能に装着されて補給用の現像剤を収容す
   る現像剤収容袋とから構成されており、 かつ、補給する現像剤が無くなった後においては使用済
   みの現像剤収容袋のみを交換して再利用することを特徴
   とするトナーカートリッジ。
2. 【請求項２】 前記現像剤収容袋が、その開口を介して
   蓋体に着脱可能に取り付けられるとともに蓋体をカート
   リッジ本体から取り外す際に同時にカートリッジ本体か
   ら引き出されるように構成されている請求項１記載のト
   ナーカートリッジ。
3. 【請求項３】 前記カートリッジ本体に、空気の吸い出
   し又は注入を行うための通気孔を設けてなる請求項１記
   載のトナーカートリッジ。
4. 【請求項４】 前記カートリッジ本体の中空内壁面と現
   像剤収容袋の外周面のいずれか一方に、剥離性を有する
   接着剤を塗布してなる請求項１記載のトナーカートリッ
   ジ。
5. 【請求項５】 前記蓋体に、現像剤収容袋内に収容され
   ている現像剤を搬送する回転搬送部材が取り付けられて
   いる請求項１〜４のいずれかに記載のトナーカートリッ
   ジ。