JP2008299123A - トナーカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】リサイクル品のトナーカートリッジの作製を困難なものとして、非純正のトナーが再充填されることを防ぐ。
【解決手段】トナー室２８の内部に、アジテータ５３の攪拌部５５を損壊するための損壊要素５９を組み付ける。この損壊要素５９は、連結部材４３を介してキャップ３９と連結されており、キャップ３９を充填口３７から引き抜くと、損壊要素５９が位置変位して、アジテータ５３の攪拌部５５が損壊される。
【選択図】図１

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、製造業者やその正規代理店等以外の所謂リサイクル業者により、使用済のサプライ品が再使用される事態が見受けられる。つまり、リサイクル業者が使用済の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、純正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充填さ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、トナー充填口を密閉封止するキャップを、充填口に係合するキャップ部と、充填口からトナー室内に押し込まれて、分離可能な分離片のツーピース構造としており、キャップを充填口から引き抜くと、分離片がキャップ部から脱落してトナー室内に残り、アジテータによるトナー攪拌動作やトナー供給動作が妨げられるようになっている。

特開２００４−８５５９７号公報

特許文献１に記載のトナーカートリッジの問題は、分離片を回収することができれば、リサイクル品のトナーカートリッジを容易に作製できることにある。つまり、トナーカートリッジを分解するなどして、分離片を回収することができれば、別のキャップ（例えば、汎用の断面ハット形のキャップ）を充填口に取り付けるだけでトナーカートリッジを再利用することが可能であり、リサイクル業者等により非純正のトナーが充填されるおそれが残る。

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、リサイクル品のトナーカートリッジの作製をより困難なものとして、非純正のトナーが再充填されることをより確実に防ぐことを目的とする。

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、この充填口がキャップにより密閉封止されているトナーカートリッジを対象とする。トナー室の内部には、回転動力を受けて回転駆動される回転軸と、該回転軸の外周面から張り出し形成されたシート状の攪拌部とを含み、該攪拌部でトナーを攪拌するアジテータが組み付けられている。トナー室の内部には、アジテータの攪拌部を損壊するための損壊要素が組み付けられる。そして、損壊要素とキャップとは連結部材により連結されており、該キャップを充填口から引き抜くと、損壊要素が位置変位し、アジテータの攪拌部が損壊されるように構成されていることを特徴とする。

請求項２記載の本発明のように、損壊要素は、盤面中央にアジテータの回転軸の挿入を許す通孔を有し、該回転軸に沿って位置変位可能に構成された板体であり、損壊要素が位置変位することで、攪拌部と回転軸との連結部分が分断されるような形態を採ることができる。

請求項３記載の本発明のように、充填口に臨むキャップの一面には、一対の通孔が開設されており、連結部材の遊端部を、キャップの一方の通孔から差し込まれて、他方の通孔に至るコ字状に形成することができる。

請求項４記載の本発明のように、連結部材は、損壊要素から連出されるリンク棒と、リンク棒の遊端部に装着されるリンクピースとを含むツーピース構造とすることが望ましい。この場合のリンクピースは、リンク棒の遊端部の圧嵌挿入を許す係合凹部を有する本体部と、該本体部から突出する嵌合凸部とを有する。そして、リンク棒の遊端部が、キャップの一方の通孔を介してリンクピースの係合凹部に圧嵌挿入されるとともに、該リンクピースの嵌合凸部がキャップの他方の通孔に圧嵌挿入されることで、リンク棒とキャップとがリンクピースを介して連結される。

請求項１記載の本発明に係るトナーカートリッジでは、キャップを充填口から引き抜くと、損壊要素が位置変位して、アジテータの攪拌部が損壊されるように構成したので、キャップの引き抜き後は、トナーの供給機能や攪拌機能に支障が生じて、トナーカートリッジとしての用をなさなくなる。したがって、リサイクル業者等が使用済のトナーカートリッジにトナーを再充填しても、該カートリッジにはトナー供給機能等に障害があるため、これをリサイクル品として再利用することはできず、リサイクル業者等により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阻止することができる。このことは、非純正のトナーが再充填された非正規のリサイクルカートリッジを市場から排除できることを意味し、結果として、トナーカートリッジが適用される画像形成装置の画像品質の低下を防いで、画像形成装置の信頼性向上に貢献できる。

請求項２記載の本発明においては、損壊要素を回転軸に沿って位置変位可能に構成された板体として、キャップの引き抜き動作に伴って損壊要素が位置変位して、シート状の攪拌部と回転軸との連結部分が分断されるように構成した。これによれば、シート状の攪拌部と回転軸との連結部分が分断されることで、アジテータのトナー供給機能や攪拌機能が完全に失われるため、キャップの引き抜き後は、トナーカートリッジは用をなさなくなる。これにて、リサイクル業者が、使用済のトナーカートリッジにトナーを再充填して、リサイクル品として再生することを確実に防ぐことができる。

連結部材とキャップとを一点のみで係合或いは固着させた場合には、これら連結部材とキャップとの間の連結強度が弱く、キャップを充填口から引き抜く際に両者が不用意に分離するおそれがある。そこで請求項３記載の本発明のように、連結部材の遊端部を、キャップの一方の通孔から差し込まれて、他方の通孔に至るコ字状に形成していると、連結部材とキャップとの連結状態を確固たるものとして、両者が分離することを確実に防止できる。

上述のように連結部材の遊端部をコ字状に形成した場合において、キャップの通孔に遊端部を係合させるためには、該遊端部を充填口からある程度引き出して、係合作業を行う必要がある。このため、損壊要素が位置変位して、アジテータの攪拌部が不用意に損壊されるおそれがある。
そこで請求項４記載の本発明のように、連結部材を、損壊要素から連出されるリンク棒と、該リンク棒の遊端部に装着されるリンクピースとを含むツーピース構造としていると、リンク棒および損壊要素を動かすことなく、リンク棒とキャップとの連結作業を行うことができる。詳しくは、リンク棒の遊端部を、キャップの一方の通孔を介してリンクピースの係合凹部に圧嵌挿入させ、同時に、リンクピースの嵌合凸部をキャップの他方の通孔に圧嵌挿入させることで、リンク棒とキャップとを連結することができる。これにて、損壊要素を動かすことなくリンク棒とキャップとの連結作業を行うことができるので、アジテータの攪拌部が損壊される問題を確実に解消できる。
充填口を大きく開いた状態でトナーの充填作業を進めることができるので、作業効率が低下するおそれがない点でも優れている。簡単な構成で以って、確実にリンク棒とキャップとを連結することができるので、コ字状の抜け止め構造を採用したことに伴うトナーカートリッジの製造コストの増加を抑えることができる点でも優れている。

図１ないし図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実施形態を示す。図２に示すように、複合機（画像形成装置）１は、記録紙Ｐが堆積状に載置される給紙カセット２と、該給紙カセット２から送られてきた記録紙Ｐに対して画像形成を行う画像記録部３と、画像を読み取って画像記録部３などに送信するためのデータに変換する画像読取部４と、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とを備える。また、複合機１の内部には、給紙カセット２から画像記録部３を経て排紙部７に至る用紙搬送路Ｒが形成されている。
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）。

複合機１が画像形成命令を受けると、給紙カセット２の給紙ローラ８が回転駆動し、記録紙Ｐが搬送路Ｒに１枚ずつ繰り出されて、画像記録部３に搬送される。画像記録部３は、記録紙Ｐにトナー画像を転写するプロセスユニット１０と、該トナー画像を記録紙Ｐに固着させる定着器１１とを含んで構成され、プロセスユニット１０および定着器１１を経て画像を形成された記録紙Ｐは、排紙部７に排出される。

図３に示すようにプロセスユニット１０は、感光体ユニット１５と、感光体ユニット１５にトナーを供給するトナーカートリッジ２５とを有する。感光体ユニット１５は、前後横長の角箱状のケース本体１６の内部に、記録紙Ｐに接触してトナーを転写する感光体ドラム（以下、単にドラムと記す）１７、ドラム１７の表面を所定の電位に帯電させる帯電ローラ１８、ドラム１７の電荷や残留トナーを除去するクリーニング部材１９などを備える。符号２０は、ドラム１７の表面を露光して静電潜像を形成するＬＥＤヘッドを、符号２１は、ドラム１７に形成されたトナー画像を記録紙Ｐに転写させるための転写ローラを示す。

図２および図３に示すようにトナーカートリッジ（以下、単にカートリッジと記す）２５は、前後横長で上方開口を有するケース本体２６と、該ケース本体２６の上方開口を封止する上カバー２７とで構成されており、複合機１の内部の所定位置に着脱自在に装着される。ケース本体２６の内部には、トナーが収容されるトナー室２８、ドラム１７にトナーを供給する現像ローラ２９、現像ローラ２９にトナー室２８内のトナーを供給する供給ローラ３０、現像ローラ２９上のトナーを均一な付着状態にするブレード３１などが設けられている。トナー室２８の左面には開口部３２が開設されており、この開口部３２と、供給ローラ３０および現像ローラ２９を介して、トナー室２８内のトナーがドラム１７に供給される。これにて、ドラム１７上の静電潜像にトナーが付着して、該静電潜像に応じたトナー画像が形成される。

図１に示すようにケース本体２６の前面には、トナー室２８と隔壁３５で仕切られて前方向に開口する凹入空間３６が形成され、隔壁３５の下寄りの個所には、トナー室２８内にトナーを充填するための充填口３７が開設される。充填口３７は円形状を呈しており、凹入空間３６の側における充填口３７の周縁には、円筒状の開口壁３８が前方向に突設される。
この充填口３７を密閉封止するように、ケース本体２６の外面側から、キャップ３９が着脱可能に装着される。キャップ３９は、有底円筒状の本体部４０と、該本体部４０の筒壁の前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４１とからなり、開口壁３８内に本体部４０が圧入装着されることで、充填口３７を密閉封止する。かかる装着状態において、フランジ部４１が開口壁３８の突端で受け止められることで、本体部４０のトナー室２８内への挿入限界が規制される。また、フランジ部４１に指等を掛けて、これを手前に引くことで、キャップ３９を充填口３７から引き抜くことができる。本体部４０の円筒内部には、連結部材４３を構成するリンクピース４４と、前方開口を封止する封口部材４５とが装着される。これらの詳細については後述する。

ケース本体２６の前面には、凹入空間３６の開口を封止して、充填口３７およびキャップ３９がカートリッジ２５の外面に露出することを防ぐため、カバー部材４７が着脱可能に装着される。カバー部材４７は、装着状態において凹入空間３６の側に突出する複数の有底円筒状の凹部４８を有し、各凹部４８の中央には、ねじ４９を挿通するための通孔５０が開設される。一方、隔壁３５の凹入空間３６側には、凹部４８に対応してねじボス５１が突設される。図１に示すように、ねじ４９を凹部４８の通孔５０からねじボス５１内にねじ込むことにより、カバー部材４７はケース本体２６に不離一体的に締結固定される。このとき、各凹部４８のカバー部材４７からの突端面は、対応するねじボス５１の突端面に当接している。つまり、各ねじボス５１が、対応する凹部４８を受け止めることで、カバー部材４７の凹入空間３６に対する進入限界が規制される。

図３に示すように、トナー室２８の内部には、トナーを攪拌してトナー室２８の外部に送り出すアジテータ５３が組み付けられている。アジテータ５３は、図１および図４に示すように、回転動力を受けて回転駆動される回転軸５４と、回転軸５４の外周面から張り出し形成された多数の攪拌羽根（攪拌部）５５とを含んで構成される。回転軸５４は、前後に長い断面円形の中心軸５６と、中心軸５６の外周面から周方向の等間隔位置に放射状に張り出し形成された四本の突出片５７とからなり、各突出片５７に攪拌羽根５５が固定されている。各攪拌羽根５５は、アジテータ５３におけるトナーの攪拌機能を担うものであり、可撓性を有するプラスチック製のシート片で構成される。回転軸５４が複合機１から回転動力を受けて回転駆動されると、各攪拌羽根５５は、回転軸５４と一体に回転して、トナーを攪拌する。

また、トナー室２８の後端部には、アジテータ５３の各攪拌羽根５５を損壊するための損壊要素５９が組み付けられる。この損壊要素は、盤面中央にアジテータ５３の回転軸５４の挿入を許す通孔６０を有し、該回転軸５４に沿って、前後方向に位置変位可能に構成された円盤状の板体であり、図４に示すように、盤面が回転軸５４に直交する垂直姿勢で回転軸５４に組み付けられる。

図１および図５に示すように、損壊要素である板体５９とキャップ３９とは、連結部材４３により連結される。連結部材４３は、板体５９の前面から連出されるリンク棒６２と、リンク棒６２の遊端部６３に装着されるリンクピース４４とを含むツーピース構造とされている。リンクピース４４は、上下方向に走る本体部６４と、該本体部６４の後面から突出してキャップ３９の本体部４０の底面に開設された通孔６５内に抜け止め不能に圧嵌挿入される嵌合凸部６６とからなり、本体部６４には、リンク棒６２の遊端部６３の圧嵌挿入を許す係合孔（係合凹部）６７が通設されている。キャップ３９の本体部４０の底面には、係合孔６７に対応して、リンク棒６２の遊端部６３の挿通を許す通孔６８が通設されている。

本実施形態に係るカートリッジ２５は、例えば以下の手順によって作製できる。まず、上ケース２７を除いたケース本体２６内に、板体５９とアジテータ５３とを配設する。より詳しくは、板体５９の通孔６０に回転軸５４を挿通させた状態で、該板体５９とともにアジテータ５３をトナー室２８内に配設する。次に、上ケース２７をケース本体２６に組み付けたうえで、充填口３７からトナー室２８内にトナーを充填する。

トナーの充填作業が終了すると、損壊要素である板体５９とキャップ３９とを連結部材４３で連結する。具体的には、充填口３７に臨むリンク棒６２の遊端部６３にキャップ３９の通孔６８を位置合わせして、キャップ３９の本体部４０を開口壁３８内に押し込む。次に、キャップ３９の通孔６８に挿通して本体部４０の円筒内部に露出するリンク棒６２の遊端部６３と、リンクピース４４の係合孔６７とを位置合わせして、該遊端部６３を係合孔６７に圧嵌挿入し、同時に、キャップ３９の通孔６５内にリンクピース４４の嵌合凸部６６を圧嵌挿入する。以上より、リンク棒６２とキャップ３９とをリンクピース４４を介して連結することができる。最後に、キャップ３９の本体部４０の円筒内部に封口部材４５を押し込み、リンクピース４４を覆い隠す。

使用済のカートリッジ２５をリサイクル業者等が回収し、これにトナーを再充填することを目的としてキャップ３９を引き抜いた場合には、図６に示すように、板体５９が回転軸５４に沿って前方に位置変位する。かかる板体５９の位置変位に伴って、板体５９が攪拌羽根５５に接触し、攪拌羽根５５を変形、或いは回転軸５４との連結部分から分断して損壊させる。このようにトナーの攪拌機能を担う攪拌羽根５５が損壊すると、アジテータ５３のトナー供給機能やトナー攪拌機能が完全に失われる。

以上のように本実施形態に係るカートリッジ２５によれば、キャップ３９の引き抜き後は、トナーの供給機能や攪拌機能に支障が生じて、カートリッジとしての用をなさなくなる。したがって、リサイクル業者等が使用済のカートリッジ２５にトナーを再充填しても、該カートリッジ２５にはトナー供給機能等に障害があるため、これをリサイクル品として再利用することはできず、リサイクル業者等により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阻止することができる。このことは、非純正のトナーが再充填された非正規のリサイクルカートリッジを市場から排除できることを意味し、結果として、トナーカートリッジが適用される画像形成装置の画像品質の低下を防いで、画像形成装置の信頼性向上に貢献できる。

連結部材４０を、板体５９から連出されるリンク棒６２と、該リンク棒６２の遊端部６３に装着されるリンクピース４４とを含むツーピース構造としていると、リンク棒６２および板体５９を動かすことなく、リンク棒６２とキャップ３７との連結作業を行うことができる。これにて、アジテータ５３の攪拌羽根５５が不用意に損壊される問題を確実に解消できる。また、キャップ３７の通孔６８に挿通して本体部３８の円筒内部に露出するリンク棒６２の遊端部６３を、リンクピース４４の係合孔６７に圧嵌挿入し、同時に、キャップ３７の通孔５５内にリンクピース４１の嵌合凸部５６を圧嵌挿入した、所謂抜け止め構造にしていると、キャップ３７を充填口３６から引き抜く際に、リンク棒５２とキャップ３７とが分離することを確実に防止できる。

連結部材４３や損壊要素５９の形態は上記のものに限られず、要は、キャップ３９の引き抜き動作に伴って損壊要素５９が位置変位し、アジテータ５３の攪拌部５５の少なくとも一部が損壊されるように構成していればよい。

本発明の実施形態に係るトナーカートリッジの要部の縦断面図である。 本発明の実施形態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。 プロセスユニットの全体構成図である。 アジテータと損壊要素との位置関係を示す斜視図である。 トナーの充填口を封止するキャップの分解図である。 キャップが充填口から分離した状態を示す図である。

符号の説明

２５ トナーカートリッジ
２６ ケース本体
２８ トナー室
３７ 充填口
３９ キャップ
４３ 連結部材
４４ リンクピース
５３ アジテータ
５４ 回転軸
５５ 攪拌部（攪拌羽根）
５９ 損壊要素（板体）
６０ 通孔
６２ リンク棒

Claims (4)

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、この充填口がキャップにより密閉封止されているトナーカートリッジにおいて、
   前記トナー室の内部には、回転動力を受けて回転駆動される回転軸と、該回転軸の外周面から張り出し形成されたシート状の攪拌部とを含み、該攪拌部でトナーを攪拌するアジテータが組み付けられており、
   前記トナー室の内部には、前記アジテータの攪拌部を損壊するための損壊要素が組み付けられており、
   前記損壊要素と前記キャップとは連結部材により連結されており、該キャップを充填口から引き抜くと、前記損壊要素が位置変位し、前記アジテータの攪拌部が損壊されるように構成されていることを特徴とするトナーカートリッジ。
2. 前記損壊要素は、盤面中央に前記アジテータの回転軸の挿入を許す通孔を有し、該回転軸に沿って位置変位可能に構成された板体であり、
   前記損壊要素が位置変位することで、前記攪拌部と前記回転軸との連結部分が分断される請求項１記載のトナーカートリッジ。
3. 前記充填口に臨む前記キャップの一面には、一対の通孔が開設されており、
   前記連結部材の遊端部が、前記キャップの一方の通孔から差し込まれて、他方の通孔に至るコ字状に形成されている請求項１または２記載のトナーカートリッジ。
4. 前記連結部材は、前記損壊要素から連出されるリンク棒と、該リンク棒の遊端部に装着されるリンクピースとを含むツーピース構造とされており、
   前記リンクピースは、前記リンク棒の遊端部の圧嵌挿入を許す係合凹部を有する本体部と、該本体部から突出する嵌合凸部とを有し、
   前記リンク棒の遊端部が、前記キャップの一方の通孔を介して前記リンクピースの係合凹部に圧嵌挿入されるとともに、該リンクピースの嵌合凸部が前記キャップの他方の通孔に圧嵌挿入されることで、前記リンク棒と前記キャップとが前記リンクピースを介して連結されている請求項３記載のトナーカートリッジ。

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