JP4365057B2 - トナー容器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に使用されるトナー容器に関する。
【0002】
【従来の技術】
光導電性感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤であるトナーによって現像し、得られたトナー像を転写紙に転写する電子写真法を利用する複写機,ファクシミリ,プリンタなどの画像形成装置が広く使用されている。この画像形成装置は、継続的な画像形成を可能にするために、現像部のトナーが途絶えないように、現像部にトナーが補給される構造にしてある。
【0003】
画像形成装置の現像部にトナーを補給するための一手段として、容器本体内にトナーを収容したトナー容器(トナー補給容器)を画像形成装置内に設置し、該トナー容器本体内に設けたアジテータ(回転部材)を回転させることにより、収容されたトナーをほぐし、ほぐしたトナーを容器本体のトナー補給口を通して外部に送り出す手段が知られている。そして、画像形成装置による画像形成を繰返し行って、トナー容器本体内のトナーが消費されて空になると、空になったトナー容器を画像形成装置から取り外し、新たに別のトナー容器を画像形成装置にセットして画像形成を再開する。これがカートリッジ方式である。
【0004】
ところで、この画像形成装置から取り外したトナー容器(カートリッジ)を廃棄処分するのではなく、資源の有効利用・地球環境保護の観点から、リサイクル使用することが望まれている。このような背景の下に、本願出願人はリサイクル使用可能なトナー容器を提案した(特開平10−301382号公報(特願平9−286386号)。この提案によれば、トナー容器本体、特にその内周面と、容器本体内に設けられているアジテータのような付属部品等とに付着している残留トナーや汚れを、ほぼ完全に取り除くことができ、トナー容器のリサイクル使用に有用である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平10−301382号公報の提案では、アジテータをトナー容器の側面から取り外せるようにしているが、この際トナー容器が破損する場合があり、また清掃後の再組み立て作業がやや困難であり、簡単な作業でトナー容器のリサイクルを行うには難があった。また、アジテータを備えたトナー容器には、トナー収納部材にスポンジ等の弾性部材を介して蓋をするタイプのものがあるが、シール性能が良くない場合があった。
【0006】
したがって本発明の目的は、内蔵したアジテータの挿脱作業が容易に行え、かつ当該トナー容器を再組立てする際のトナー容器変形を的確に防止することができ、しかも再組立て後のシール性(トナー漏れ防止機能)に優れたトナー容器を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、トナーを攪拌および搬送するアジテータと、トナー充填口と、トナーを画像形成装置の現像部に補給する補給口とを備えたトナー容器において、当該トナー容器の天板に前記アジテータ挿脱用の第1の窓を設け、天板にフィルムを加圧・熱溶着して第1の窓を閉止し、前記加圧・熱溶着時に天板に加わる圧縮力に対する当該トナー容器の耐久性を高めるための補強部材を支持する補強部材受けを容器内面の適所に設け、前記加圧・熱溶着時には補強部材を、天板以外の適所に形成された第2の窓を介し当該トナー容器に抜出し自在に挿入して補強部材受けで支持し、天板に加わる圧縮力が補強部材および補強部材受けに及ぶようにしたことを特徴とするトナー容器である。
【0008】
請求項1の発明に係る実施の形態では、トナー容器の天板(上部材)にアジテータ挿脱用の窓を形成するとともに、補強部材受けを所定の態様で設け、トナー容器の再生(分解・洗浄・乾燥・再組み立て)ではアジテータを取り外し、これらを洗浄・乾燥し、トナー容器にアジテータをセットした後、前記窓を閉止するためのフィルムを例えば窓枠に加圧・熱溶着する。このフィルム加圧・熱溶着に際しては、トナー充填口から補強部材を挿入し、これを補強部材受けで支持し、天板に加わる圧縮力が補強部材と補強部材受けに及ぶようにしてトナー容器の変形を防止する。
【0009】
請求項1の発明では、例えば図7に示すように熱溶着フィルム40を熱溶着フィルム受け部(窓枠)22上に載置した後、熱溶着装置50により圧力Pで熱溶着しても、図4に示すように補強部材16と補強部材受け17a,17b,22a,22bによりトナー容器TY、特に上部材(天板)20の変形が抑えられ、十分な熱溶着を行うことができ、フィルム40による窓21(図1)のシール性が高められる。
【0010】
請求項2に記載の発明は、当該トナー容器をトナー収容部材と、前記天板としての蓋部材とを設けて構成するとともに、補強部材受けをトナー収容部材の底面と、蓋部材の下面とに設けて互いに対向させ、この対向間隙に補強部材を挿入するようにしたことを特徴とする請求項1に記載のトナー容器である。本発明では、例えば図6に示すように、2つのアジテータの回転により、十分にトナーをほぐすことができる(マイラー効果)。
【0011】
請求項3に記載の発明は、第2の窓の中心線が補強部材の挿入方向と同一方向になるように、この第2の窓が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のトナー容器である。本発明では例えば図4、図7に示すように、第2の窓がトナー充填口15となっており、したがって、このトナー充填口を補強部材16の挿入孔として兼用することができ、補強部材挿入孔を新たに形成する必要がなくなる。
【0012】
請求項4に記載の発明は、フィルムを第1の窓の窓枠に加圧・熱溶着し、補強部材受けを窓枠の直下または、ほぼ直下に設けたことを特徴とする請求項2に記載のトナー容器である。本発明では、例えば図7に示すように、熱溶着装置50によるフィルム加圧・熱溶着時の圧力Pを十分高くしても、トナー容器の変形を防止することができる。
【0013】
請求項5に記載の発明は、補強部材受けをトナー収容部材の底面、蓋部材の下面のそれぞれに、補強部材の挿脱方向に沿って複数設けたことを特徴とする請求項2に記載のトナー容器である。本発明によれば、フィルム加圧・熱溶着時のトナー容器の変形防止機能が更に高まる。
【0014】
請求項6に記載の発明は、第2の窓がトナー充填口であるか、またはトナー充填口とは別に形成した貫通孔であり、補強部材は直径が第2の窓の直径より小さい円筒体であることを特徴とする請求項2に記載のトナー容器である。本発明によれば、トナー容器に対する補強部材の挿脱作業を簡便に行うことができる。
【0015】
請求項7に記載の発明は、補強部材受けの当該トナー容器内部側端部を円錐台状に形成したことを特徴とする請求項2に記載のトナー容器である。本発明によれば、トナー容器に対する補強部材の挿脱作業を簡便に行うことができる。
【0016】
請求項8に記載の発明は、トナー充填口とは別に形成した第2の窓としての貫通孔を、アジテータの回転軸線に平行な容器壁に、かつ前記回転軸線の方向に沿って複数形成したことを特徴とする請求項6に記載のトナー容器である。本発明によれば、例えば図8に示すように、トナー容器に複数の補強部材16Aを挿入することができ、フィルム加圧・熱溶着時のトナー容器の変形防止機能が著しく高まる。
【0017】
請求項9に記載の発明は、フィルムを第1の窓の窓枠に、フィルム端部が窓枠からはみ出た状態で加圧・熱溶着したことを特徴とする請求項4に記載のトナー容器である。本発明によれば、トナー容器からのアジテータ取外し時の、熱溶着フィルムの剥離作業を簡便に行うことができる。
【0018】
請求項10に記載の発明は、補強部材を当該トナー容器に挿入し、トナー収容部材の底面に設けた補強部材受けで支持した場合に、蓋部材の下面に設けた補強部材受けの下端面と、補強部材の上端面との間に、0.1mm〜4mmの隙間が形成されるようにしたことを特徴とする請求項2に記載のトナー容器である。本発明によれば、例えば図5に示すように、挿入された補強部材16と補強部材受け22aとの間に所定寸法の隙間Gが形成されるようになっているので、トナー容器に対する補強部材の挿脱作業を簡便に行うことができる。そのうえ、フィルム加圧・熱溶着時間のトナー容器変形防止機能が著しく高くなる。
【0019】
請求項11に記載の発明は、補強部材における当該トナー容器への挿入側端部を、端面側に近いほど直径が小さい円錐台状に形成したことを特徴とする請求項6に記載のトナー容器である。本発明では例えば図3に示すように、補強部材16の先端にテーパー(面取り)16aを形成したので、補強部材16をトナー容器に容易に挿入することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
(1)第1の実施の形態
図1はトナー容器の分解斜視図、図2は下部材側の補強部材受けの斜視図、図3は補強部材の斜視図、図4は補強部材の挿入要領を示す断面図、図5は補強部材挿入時の補強部材および補強部材受けの断面図、図6はアジテータの回転状況を示す断面図である。図7は図1のトナー容器に設けられた第1の窓へのフィルム加圧・熱溶着の要領を示す説明図である。
【0021】
図1〜図6に示すように、トナー容器TYは合成樹脂製の「トナー収容部材」である下部材10と、合成樹脂製の「蓋部材(天板)」である上部材20と、粉体トナーをほぐすアジテータ30と、熱溶着性の熱溶着フィルム40とを備えている。
【0022】
下部材10は、全体形状が略直方体状で上側が開口した箱状をなし、底面側には2つのアジテータ30を回転させるために断面半円形の底面が2つ、稜線11を挟んで分割形成されている。したがって稜線11は、下部材10の長手方向に沿って形成されている。下部材10の長手方向に沿う側面には、画像形成装置の現像部(図示省略)にトナーを供給するためのトナー補給口12が形成され、短手方向に沿う手前側の側面にはトナー充填口15と、その両側にギア用孔14が形成されている。これらのギア用孔は、アジテータ30を回転駆動するギア13を容器の外側から嵌合するための孔である。また、下部材10の長手方向に対向する側壁には、アジテータ30の回転軸を支持するための軸受が設けられている。トナー充填口15はトナーを外部から充填するための開口であって、後記するようにトナー充填と、補強部材16の挿入との双方に使用される。
【0023】
前記稜線11上の略中央部と奥側には、円筒状の補強部材16(図3〜図5)がトナー充填口15(「第2の窓」)を介して挿入された際に、該補強部材16を受ける補強部材受け17a,17bが突起形成されている。補強部材受け17a,17bの頭部(上端面)は、補強部材16を受けるように半円形凹部として形成され、前記補強部材受けで支持された補強部材16の上側周面は、次に説明する上部材20側の補強部材受け22a,22bに対して0.1mm〜4mmの隙間Gを確保するように形成されている(図5)。
【0024】
円筒状の補強部材16は、先端側(挿入方向)にテーパー(面取り)16aを持たせてある。このようにすれば、補強部材16をトナー充填口15から挿入する場合に、下部材10の補強部材受け17a,17bと上部材20の補強部材受け22a,22bの間を容易に通過していくことが可能となる。また、前記寸法の隙間Gが確保されているので、補強部材16の挿入が円滑に行われ、かつ、次に説明するフィルム熱溶着の加圧時に、トナー容器が変形することがなくなる。更に、補強部材16は円筒状に形成されているので、容器への挿入作業を簡便に行うことができる。
【0025】
上部材20は長方形の板状をなし、奥側にアジテータ30の挿脱可能な長方形の、「第1の窓」である窓21が形成され、該窓21の上面周囲には窓枠、すなわち枠状の熱溶着フィルム受け部22が形成されている。また、上部材20下面側の、下部材10の補強部材受け17a,17bにそれぞれ対向した位置(熱溶着フィルム受け部22の直下位置)には、補強部材受け22a,22bが形成されている(図2、図4)。補強部材受け22a,22bは、補強部材16が挿入され易いように、補強部材16の挿入方向に対してテーパー(面取り、図示省略)が形成されている。
【0026】
ここで、アジテータ30の構造について説明する。アジテータ30の長さ、すなわち回転軸方向の寸法は下部材10の長手方向の寸法とほぼ等しく、両端には回転軸が突出している。このアジテータ30では、可撓性を有するマイラー(PETフィルム)31が外周部に取り付けられ、トナーを攪拌してほぐす効果を高めている(マイラー効果、図6)。マイラー31は略長方形状に形成され、短辺寸法はアジテータ30が回転する際にトナー容器TY内壁に接触する程度のものであり、長辺はアジテータ30の回転中心に沿った長さと略同一である。この長方形のマイラー31には、アジテータ30の回転中心と直交する向きに複数の切れ込みを入れたり、マイラー31をアジテータ30の回転中心に沿って複数に分割したりしてもよい。
【0027】
次に、本実施の形態の動作を、トナーが充填された新品のトナー容器TYが空になったため、これをリサイクルする場合について説明する。まず、トナー容器TYから熱溶着フィルム40を剥離し、アジテータ30を容器外に取り外す。アジテータ30および空容器を洗浄・乾燥した後、アジテータ30を空容器内の所定位置にセットする。この場合、アジテータ30を窓21から挿入し、その回転軸の両端部を前記軸受で支持するとともに、一方の回転軸端部をギヤ用孔14から容器外に突出させ、該突出部にギヤ13(従動ギヤ)を嵌合する。このギヤ13は、トナー容器TYを画像形成装置にセットしたときに、画像形成装置に配備されたアジテータ回転機構を構成する駆動ギヤに噛合するようになっている。なお、アジテータ30を新品に交換ても良いし、アジテータ30の洗浄後にマイラー31のみを新品に交換しても良い。
【0028】
次いで、図7に示すように、補強部材16をテーパー16a側を先頭にしてトナー充填口15から容器に挿入する。この場合、補強部材16を下部材10側の補強部材受け17a,17bと上部材20側の補強部材受け22a,22bとの対向間隙に挿入し、補強部材受け17a,17bで支持する(図5)。次いで、十分な大きさの熱溶着フィルム40を、窓21の熱溶着フィルム受け部22上に被せ、予め所定温度に加熱してある熱溶着装置50により所定圧力Pで加圧することにより、フィルム40を前記受け部22に加圧・熱溶着してシールする。シール後、補強部材16を容器から抜き出し、このシール済み空容器のトナー充填口15からトナーを充填し、トナー充填口15を粘着テープ等により密封する。以上の操作でトナー充填済みのトナー容器TYが完成し、該容器のリサイクルが完了する。
【0029】
上記フィルムの加圧・熱溶着時には、容器に補強部材16が予め挿入されているので、十分な圧力Pを加えても下部材10、上部材20あるいは側壁が変形することがなく、リサイクル前と同等の、熱溶着フィルム40の溶着強度を確保できる。また、熱溶着フィルム40が熱溶着フィルム受け部22に強い圧力で溶着されるのでシール性能が確保され、窓21からのトナー漏れが的確に防止される。さらに、上記のように熱溶着フィルム40を十分大きな形状・寸法として、フィルム端部が窓枠からはみ出た状態で加圧・熱溶着することで、リサイクル時に熱溶着フィルム40を容易に剥がすことができる。
【0030】
(2)第2の実施の形態
図8は本実施の形態の斜視図である。このトナー容器と図1のそれとの相違点は、下部材10の両側面に補強部材16Aの挿入窓18を複数形成したことである。すなわち、このトナー容器は、トナー充填口15とは別の第2の窓として挿入孔18を、アジテータ30の回転軸線に平行な容器壁に、かつ前記回転軸線の方向に沿って複数形成した点に特徴があり、図8に示すように複数の補強部材16Aを挿入することにより、その補強効果が著しく高まるため、フィルム40を熱溶着フィルム受け部22に、十分な加圧力で熱溶着することができる。
【0031】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の発明によれば、トナー容器のリサイクル時(再生時)には熱溶着フィルムを剥がし、第1の窓を介しアジテータをトナー容器から取り出してトナー容器を空にすることで、該容器を容易に洗浄・乾燥することができる。また、アジテータに貼り付けたマイラーの交換が行える。さらに本発明では、補強部材受けを所定の態様で設け、第1の窓へのフィルムの加圧・熱溶着時には、補強部材を天板以外の適所に形成された第2の窓を介し抜出し自在に挿入して補強部材受けで支持し、天板に加わる圧縮力が補強部材と補強部材受けとに及ぶようにしたので、前記フィルム加圧・熱溶着時のトナー容器、特に天板の変形が抑えられ、十分な熱溶着を行うことができ、この熱溶着フィルム第1の窓のシール性(トナー漏れ防止機能)が高められる。
【0032】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1の発明による効果に加え、アジテータの回転によりトナーを十分にほぐすことができる効果(マイラー効果)が得られる。
【0033】
請求項3に記載の発明によれば、請求項1の発明による効果に加え、例えば第2の窓がトナー充填口15となっている場合には、このトナー充填口を補強部材の挿入孔として兼用することができるという効果があり、補強部材挿入孔を新たに形成する必要がなくなる。
【0034】
請求項4に記載の発明によれば、請求項1の発明による効果に加え、第1の窓へのフィルム加圧・熱溶着時の圧力を十分高くしても、トナー容器の変形を防止することができ、このため第1の窓におけるトナー漏れ防止機能が高められるという効果がある。
【0035】
請求項5に記載の発明によれば、請求項1の発明の効果に加え、フィルム加圧・熱溶着時のトナー容器変形防止機能が更に高まるという効果が得られる。
【0036】
請求項6,7に記載の発明によれば、請求項1の発明の効果に加え、トナー容器に対する補強部材の挿脱作業を簡便に行うことができるという効果が得られる。
【0037】
請求項8に記載の発明によれば、トナー容器に複数の補強部材を挿入することができるため、請求項1の発明の効果に加え、フィルム加圧・熱溶着時のトナー容器の変形防止機能が著しく高まるという効果がある。
【0038】
請求項9に記載の発明によれば、請求項1の発明の効果に加え、トナー容器からのアジテータ取外し時の、熱溶着フィルムの剥離作業を簡便に行うことができるという効果が得られる。
【0039】
請求項10に記載の発明によれば、請求項1の発明の効果に加え、トナー容器に対する補強部材の挿脱作業を簡便に行うことができ、しかもフィルム加圧・熱溶着時間のトナー容器変形防止機能が著しく高くなるという効果がある。
【0040】
請求項11に記載の発明によれば、請求項1の発明の効果に加え、補強部材をトナー容器に容易に挿入することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るトナー容器の分解斜視図である。
【図2】図1のトナー容器の要部構造を示す斜視図である。
【図3】図1のトナー容器に用いられる補強部材の先端部形状を示す斜視図である。
【図4】図1のトナー容器の要部構造を示す縦断面図である。
【図5】図1のトナー容器に挿入された補強部材と、容器内に設けられた補強部材受けとの隙間を説明する横断面図である。
【図6】図1のトナー容器に設けられたアジテータの回転状況を示す断面図である。
【図7】図1のトナー容器に設けられた第1の窓へのフィルム加圧・熱溶着の要領を示す説明図である。
【図8】本発明の第2の実施の形態に係るトナー容器の分解斜視図である。
【符号の説明】
G…隙間
P…圧力
TY…トナー容器
10…下部材
11…稜線
12…トナー補給口
13…ギア
14…ギア用孔
15…トナー充填口
16…補強部材
16a…テーパー
17a,17b…補強部材受け
20…上部材
21…窓
22…熱溶着フィルム受け部
22a,22b…補強部材受け
30…アジテータ
31…マイラー
40…熱溶着フィルム
50…熱溶着装置
Claims (10)
- トナーを攪拌および搬送するアジテータと、トナー充填口と、トナーを画像形成装置の現像部に補給する補給口とを備えたトナー容器において、
当該トナー容器の天板に前記アジテータ挿脱用の第1の窓を設け、天板にフィルムを加圧・熱溶着して第1の窓を閉止し、前記加圧・熱溶着時に天板に加わる圧縮力に対する当該トナー容器の耐久性を高めるための補強部材を支持する補強部材受けを容器内面の適所に設け、前記加圧・熱溶着時には補強部材を、天板以外の適所に形成された第2の窓を介し当該トナー容器に抜出し自在に挿入して補強部材受けで支持し、天板に加わる圧縮力が補強部材および補強部材受けに及ぶようにしたトナー容器であって、該トナー容器をトナー収容部材と、前記天板としての蓋部材とを設けて構成するとともに、補強部材受けをトナー収容部材の底面と、蓋部材の下面とに設けて互いに対向させ、この対向間隙に補強部材を挿入するようにしたことを特徴とするトナー容器。 - 第2の窓は、その中心線が補強部材の挿入方向と同一方向になるように形成されたものであることを特徴とする請求項1に記載のトナー容器。
- フィルムを第1の窓の窓枠に加圧・熱溶着し、補強部材受けを窓枠の直下または、ほぼ直下に設けたことを特徴とする請求項1に記載のトナー容器。
- 補強部材受けをトナー収容部材の底面、蓋部材の下面のそれぞれに、補強部材の挿脱方向に沿って複数設けたことを特徴とする請求項1に記載のトナー容器。
- 第2の窓がトナー充填口であるか、またはトナー充填口とは別に形成した貫通孔であり、補強部材は直径が第2の窓の直径より小さい円筒体であることを特徴とする請求項1に記載のトナー容器。
- 補強部材受けは、当該トナー容器内部側の端部を円錐台状に形成したことを特徴とする請求項1に記載のトナー容器。
- トナー充填口とは別に形成した第2の窓としての貫通孔を、アジテータの回転軸線に平行な容器壁に、かつ前記回転軸線の方向に沿って複数形成したことを特徴とする請求項5に記載のトナー容器。
- フィルムを第1の窓の窓枠に、フィルム端部が窓枠からはみ出た状態で加圧・熱溶着したことを特徴とする請求項3に記載のトナー容器。
- 補強部材を当該トナー容器に挿入し、トナー収容部材の底面に設けた補強部材受けで支持した場合に、蓋部材の下面に設けた補強部材受けの下端面と、補強部材の上端面との間に、0.1mm〜4mmの隙間が形成されるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のトナー容器。
- 補強部材における当該トナー容器への挿入側端部を、端面側に近いほど直径が小さい円錐台状に形成したことを特徴とする請求項5に記載のトナー容器。
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