特開 2023-180734 トナーコンテナ及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023180734

(43)【公開日】2023-12-21

(54)【発明の名称】トナーコンテナ及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20231214BHJP

【ＦＩ】

G03G15/08 380

G03G15/08 348B

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022094279

(22)【出願日】2022-06-10

(71)【出願人】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111202

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 周彦

(72)【発明者】

【氏名】中村 優里

【テーマコード（参考）】

2H077

【Ｆターム（参考）】

2H077AA02

2H077AA05

2H077AA35

2H077FA21

2H077GA04

(57)【要約】

【課題】トナー充填口やキャップを切除することなく再使用が可能なトナーコンテナを提供する。
【解決手段】トナーコンテナは、充填口４３を有する容器本体４１と、前記充填口４３を閉止する取り外し可能なキャップ４５と、前記容器本体４１に設けられた複数本のボス５９と、前記充填口４３と前記ボス５９とを覆うように前記容器本体４１に取り外し可能に装着され、前記複数本のボス５９のそれぞれが貫通する貫通孔６１を有するカバー４７と、を備える。前記ボス５９は、前記貫通孔６１を通って前記カバー４７から突き出る先端部５９ａを有し、前記先端部５９ａがヘッド部５９ｂに加工されることで、前記容器本体４１からの前記カバー４７の取り外しを規制し、前記ヘッド部５９ｂを切除することで、前記容器本体４１からの前記カバー４７の取り外しを許容するように設けられ、最大で前記ボス５９の本数に対応する回数だけ再使用可能である。
【選択図】図３Ｂ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トナーの充填口を有する容器本体と、
前記充填口を閉止する、取り外し可能なキャップと、
前記容器本体に設けられた複数本のボスと、
前記充填口と前記ボスとを覆うように前記容器本体に取り外し可能に装着され、前記複数本のボスのそれぞれが貫通する貫通孔を有するカバーと、を備え、
前記ボスは、前記容器本体に前記カバーが装着された際に、前記貫通孔を通って前記カバーから突き出る先端部を有し、
前記先端部が前記貫通孔の断面積よりも大きい断面積を有するヘッド部に加工されることで、前記容器本体からの前記カバーの取り外しを規制し、前記ヘッド部を切除することで、前記容器本体からの前記カバーの取り外しを許容するように設けられ、
最大で前記ボスの本数に対応する回数だけ再使用可能であることを特徴とするトナーコンテナ。

【請求項2】

前記ボスの前記先端部は、超音波振動を加えることで前記ヘッド部に加工されることを特徴とする請求項１に記載のトナーコンテナ。

【請求項3】

請求項１に記載のトナーコンテナと、
前記トナーコンテナから供給されるトナーを使用して画像を形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、再使用可能なトナーコンテナ及びトナーコンテナを備える画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、複合機やプリンター等、トナーを用いる電子写真式の画像形成装置においては、トナーコンテナを再使用（リユース）する傾向が高まっている。

【0003】

例えば、特許文献１に記載の現像剤カートリッジ（トナーコンテナに相当）は、円筒状のトナー充填口を閉止するキャップを備えている。再使用時には、キャップと共にトナー充填口の一部を切除した後、別のキャップをトナー充填口に挿入して、トナー充填口を閉止する。また、特許文献２に記載のトナーコンテナは、筒状の充填口の先端面に接着される鍔部を有するキャップを備えている。再使用時には、鍔部を含むキャップを充填口とともに切除した後、別のキャップの鍔部を充填口の先端面に接着する。

【0004】

また、トナーコンテナを再使用する場合には、耐久性を考慮して、再使用回数を把握することも必要になる。このため、再使用時に使用するキャップの形状を変更することで、再使用回数を把握できるように構成される場合もある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６－２０８８３７号公報

【特許文献2】特開２０１０－９６８２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記特許文献１に記載の原稿カートリッジや特許文献２に記載のトナーコンテナでは、再使用時には、キャップの一部と充填口の一部とを切除する必要がある。すると、切除時に発生する削り屑や破片が本体内に入り込んでしまう場合もあるため、本体を念入りに清掃する必要があり、再使用時の作業性が低下する。さらに、切除後のキャップは再利用不可能であり、廃棄される部分が多くなってしまう。また、再使用回数は、目視にて簡単に把握できることが好ましい。

【0007】

そこで、本発明は上記事情を考慮し、トナー充填口やキャップを切除することなく再使用が可能、かつ、再使用回数を簡単に把握できるトナーコンテナ及びこのトナーコンテナを備える画像形成装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明のトナーコンテナは、トナーの充填口を有する容器本体と、前記充填口を閉止する、取り外し可能なキャップと、前記容器本体に設けられた複数本のボスと、前記充填口と前記ボスとを覆うように前記容器本体に取り外し可能に装着され、前記複数本のボスのそれぞれが貫通する貫通孔を有するカバーと、を備え、前記ボスは、前記容器本体に前記カバーが装着された際に、前記貫通孔を通って前記カバーから突き出る先端部を有し、前記先端部が前記貫通孔の断面積よりも大きい断面積を有するヘッド部に加工されることで、前記容器本体からの前記カバーの取り外しを規制し、前記ヘッド部を切除することで、前記容器本体からの前記カバーの取り外しを許容するように設けられ、最大で前記ボスの本数に対応する回数だけ再使用可能であることを特徴とする。

【0009】

本発明においては、前記ボスの前記先端部は、超音波振動を加えることで前記ヘッド部に加工されることを特徴としてもよい。

【0010】

本発明の画像形成装置は、前記トナーコンテナと、前記トナーコンテナから供給されるトナーを使用して画像を形成する画像形成部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、再使用時に、キャップや容器本体を切除せず、充填口が閉止されたままであるので、切除によって生じる切り屑や破片が容器本体に入り込まない。したがって、容器本体の清掃作業を効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構成を模式的に示す正面図である。

【図2A】本発明の一実施形態に係るトナーコンテナを示す斜視図である。

【図2B】本発明の一実施形態に係るトナーコンテナを示す分解斜視図である。

【図3A】本発明の一実施形態に係るトナーコンテナ（初回使用時）を示す断面図である。

【図3B】本発明の一実施形態に係るトナーコンテナ（ボスの先端部をヘッド部に加工した状態）を示す断面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係るトナーコンテナ（ボスの先端部をヘッド部に加工した状態）を示す側面図である。

【図5A】本発明の一実施形態に係るトナーコンテナ（ボスのヘッド部を切除した状態）を示す断面図である。

【図5B】本発明の一実施形態に係るトナーコンテナ（再充填時）を示す断面図である。

【図5C】本発明の一実施形態に係るトナーコンテナ（ボスの先端部をヘッド部に加工した状態）を示す断面図である。

【図6】本発明の一実施形態に係るトナーコンテナ（ボスの先端部をヘッド部に加工した状態）を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置及びトナーコンテナについて説明する。

【0014】

まず、図１を参照して、画像形成装置１について説明する。図１は画像形成装置１の内部を模式的に示す正面図である。各図に示すＦｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒは、それぞれ画像形成装置１の前側、後側、左側、右側を示す。

【0015】

画像形成装置１は、略直方体形状の中空の筐体３を備える。筐体３の内部には、用紙が収容される給紙カセット５と、給紙カセット５から用紙を送り出す給紙装置７と、用紙にトナー像を形成する画像形成部９と、トナー像を用紙に定着する定着装置１１と、用紙を排出する排出装置１３と、が収容されている。筐体３の上面には、排出された用紙が積載される排紙トレイ１５が形成されている。さらに、筐体３の内部には、給紙装置７から画像形成部９と定着装置１１とを通って排出装置１３まで用紙が搬送される搬送経路１７が形成されている。さらに、筐体３の内部には、定着装置１１の下流側で搬送経路１７から分岐して、画像形成部９の上流側で搬送経路１７に合流する反転経路１９が形成されている。

【0016】

画像形成部９は、回転可能な感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１の周囲に、感光体ドラム２１の回転方向に沿って配置された、帯電装置２３、現像装置２５、転写ローラー２７及びクリーニング装置２９と、露光装置３１と、トナーコンテナ３３と、を有している。感光体ドラム２１と転写ローラー２７との間には、転写ニップが形成されている。また、トナーコンテナ３３は現像装置２５と接続されて、トナーコンテナ３３から現像装置２５にトナーが供給される。

【0017】

画像形成動作について簡単に説明する。給紙カセット５から給紙装置７によって送り出された用紙は、搬送経路１７に沿って画像形成部９に搬送される。画像形成部９において、帯電装置２３は、感光体ドラム２１の表面を帯電させる。露光装置３１は、帯電装置２３によって帯電した感光体ドラム２１の表面を露光し、感光体ドラム２１の表面に画像データに対応した静電潜像を形成する。現像装置２５は、トナーコンテナ３３から供給されたトナーを用いて感光体ドラム２１上の静電潜像をトナー像に現像する。転写ローラー２７は、搬送経路１７に沿って転写ニップに搬送された用紙にトナー像を転写する。トナー像が転写された用紙は、搬送経路１７に沿って定着装置１１に搬送される。クリーニング装置２９は転写後に感光体ドラム２１の表面に残留したトナーを除去する。定着装置１１において、用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排出装置１３によって排紙トレイ１５に排出される。

【0018】

両面印刷の場合は、定着装置１１で一方の面にトナー像が定着された用紙が、搬送経路１７でスイッチバックされて反転経路１９に搬送される。その後、反転経路１９から搬送経路１７に搬送されて、画像形成部９で他方の面にトナー像が形成され、定着装置１１でトナー像が他方の面に定着される。このように両面にトナー像が定着された用紙は、排出装置１３によって排紙トレイ１５に排出される。

【0019】

次に、トナーコンテナ３３について、図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明する。図２Ａはトナーコンテナ３３を示す斜視図、図２Ｂはトナーコンテナ３３を示す分解斜視図である。

【0020】

トナーコンテナ３３は、トナーの充填口４３を有する容器本体４１と、充填口４３を閉止するキャップ４５と、容器本体４１に取り外し可能に装着されるカバー４７と、を備える。

【0021】

容器本体４１は、上面が開口した本体部５１と、下面が開口した蓋部５３と、を有している。本体部５１は、前後方向に長い略半筒状の底板５１ａと、略半円状の前後の側板５１ｂと、を有している。また、本体部５１には、上面開口に沿って外側に張り出すフランジ５１ｃが形成されている。蓋部５３には、下面開口に沿って外側に張り出すフランジ５３ｃが形成されている。両フランジ５１ｃ、５３ｃが溶着されることで、本体部５１と蓋部５３とによって、トナーが収容される内空間を有する容器本体４１が構成される。

【0022】

一方の側板５１ｂには、トナーの充填口４３が形成されている。さらに、側板５１ｂには、充填口４３に沿って、円筒状の筒部５７が形成されている。さらに、側板５１ｂには、充填口４３の近傍に、複数本（この例では３本）の、円柱状のボス５９（５９Ａ、５９Ｂ、５９Ｃ）が列上に並んで形成されている。３本のボス５９は同じ長さで、筒部５７の長さよりも長い。各ボス５９の先端部は、超音波振動を加えることで加工可能に形成されている。例えば、容器本体４１の全体、あるいは、本体部５１の全体、あるいは、ボス５９の全体が超音波振動を加えることで加工可能な材料（例えば樹脂）で作成されてもよい。

【0023】

容器本体４１の内空間には、撹拌パドルと搬送スクリュー（いずれも図示省略）が回転可能に収容されている。さらに、本体部５１の底板５１ａには、トナーの排出口（図示省略）が形成されている。排出口は、現像装置２５のトナー供給口（図示省略）と連通している。排出口は、シャッター（図示省略）によって開閉可能である。

【0024】

キャップ４５は、閉止部４５ａと、閉止部４５ａの外周から外方向に張り出す張り出し部４５ｂと、を有しており、ゴムなどの樹脂で作成される。閉止部４５ａは、有底円筒状を有している。張り出し部４５ｂは、断面形状が三角形状を有している。キャップ４５は、容器本体４１の筒部５７に圧入される。すなわち、閉止部４５ａを筒部５７に押し込み、閉止部４５ａと張り出し部４５ｂとの間に筒部５７を嵌め込む。すると、筒部５７の内周面と閉止部４５ａの外周面とが密接し、筒部５７の外周面と張り出し部４５ｂの内周面が密接する。これにより、キャップ４５によって筒部５７、すなわち、充填口４３が閉止される。このようにキャップ４５と筒部５７とは一体に固定されないので、キャップ４５は筒部５７から取り外し可能である。

【0025】

カバー４７は、側板５１ｂと同形状の端壁４７ａと、端壁４７ａの外周に沿った側壁４７ｂと、を有している。カバー４７は、筒部５７（充填口４３）と３本のボス５９とを覆うように、容器本体４１の本体部５１にスナップフィット結合により装着される。端壁４７ａには、３本のボス５９がそれぞれ貫通する３個の円形の貫通孔６１が開けられている。カバー４７が本体部５１に装着されると、筒部５７に装着されたキャップ４５はカバー４７によって覆われる。３本のボス５９の先端部５９ａは、それぞれ貫通孔６１を通ってカバー４７から突出する。

【0026】

次に、上記構成を有するトナーコンテナ３３の再使用方法について、図３Ａ～図６を参照して説明する。図３Ａ、図３Ｂ、図５Ａ～図５Ｃはトナーコンテナ３３を示す断面図であり、図４及び図６はトナーコンテナ３３を示す側面図である。

【0027】

初回（１回目）にトナーが充填される際は、カバー４７とキャップ４５とを容器本体４１から取り外した状態で、充填口４３から所定量のトナーを充填する。その後、図３Ａに示されるように、キャップ４５を筒部５７に圧入して充填口４３を閉止した後、カバー４７を本体部５１にスナップフィット結合により装着する。３本のボス５９はカバー４７の貫通孔６１を通って、先端部５９ａがカバー４７から突き出す。

【0028】

そして、図３Ｂに示されるように、一番端（左端）のボス５９Ａの先端部５９ａに、超音波振動を加えて、径が貫通孔６１の径よりも大きい、言い換えると、断面積が貫通孔６１の断面積よりも大きい、扁平な円板状のヘッド部５９ｂに加工する。ヘッド部５９ｂはカバー４７の端壁４７ａにほぼ接触するように加工される。以上の工程を開始工程とする。ボス５９の先端部５９ａをヘッド部５９ｂに加工することで、本体部５１からのカバー４７の取り外しがヘッド部５９ｂによって規制される。そして、このようにカバー４７の取り外しが規制されることで、筒部５７からのキャップ４５の取り外しも規制される。この状態で１回目の出荷を行う。

【0029】

１回目の出荷時、図４に示されるように、トナーコンテナ３３の側面を見ると、一番端（左端）のボス５９Ａはヘッド部５９ｂが露出し、その他のボス５９Ｂ、５９Ｃは先端部５９ａが露出している。ヘッド部５９ｂの径と先端部５９ａの径は異なっているので、一番端のボス５９Ａとその他のボス５９Ｂ、５９Ｃとは外観上に差が生じる。このように一番端のボス５９Ａの形状がその他のボス５９Ｂ、５９Ｃの形状と異なることを確認することで、トナーコンテナ３３が１回目の出荷であることが判定される。

【0030】

出荷後、トナーコンテナ３３は筐体３の内部の所定位置に装着され、前述の画像形成動作が実行される。画像形成動作中に、現像装置２５のトナー濃度が所定の濃度以下に低下すると、トナー補給動作が実行され、トナーコンテナ３３から現像装置２５にトナーが補給される。トナー補給動作においては、撹拌パドルと搬送スクリューとが回転すると共に、シャッターが開かれる。撹拌パドルが回転することで、容器本体４１内のトナーが撹拌されて搬送スクリューに向けて搬送される。そして、搬送スクリューの回転によってトナーが排出口に向けて搬送されて、排出口を通って現像装置２５に供給される。現像装置２５内のトナー濃度が所定の濃度に達すると、トナーの補給が停止される。このような補給動作を繰返し、容器本体４１内のトナーが消費されると、トナーコンテナ３３の交換が指示され、トナーコンテナ３３が交換される。

【0031】

トナーコンテナ３３交換時には、トナーコンテナ３３を筐体３から取り外す。そして、図５Ａに示されるように、一番端のボス５９Ａのヘッド部５９ｂを、工具（ペンチやニッパー等）を使用して切除する。これにより、ヘッド部５９ｂによるカバー４７の取り外しの規制が解除され、容器本体４１からのカバー４７の取り外しが可能となる。なお、ヘッド部５９ｂが切除されると、微細な切り屑が発生する場合もあるが、充填口４３はキャップ４５で閉止されたままであるので、これらが充填口４３から容器本体４１内に入り込む可能性はない。

【0032】

そして、図５Ｂに示されるように、カバー４７を取り外した後、キャップ４５を取り外す。すなわち、カバー４７はスナップフィット結合で本体部５１に装着されているので、スナップフィット結合を解除することで、本体部５１から容易に取り外すことができる。また、キャップ４５は筒部５７に圧入されているのみであるので、手又は工具を用いて筒部５７から容易に取り外すことができる。このようにカバー４７とキャップ４５を取り外した後、容器本体４１の内空間をエアブローによって清掃する。以上の工程を終了工程とする。

【0033】

その後、１回目と同様に、所定量のトナーを充填口４３から容器本体４１に充填する。そして、取り外したキャップ４５を筒部５７に圧入した後、取り外したカバー４７を本体部５１にスナップフィット結合により装着する。すると、３本のボス５９は、カバー４７の貫通孔６１に挿通される。この際、一番端のボス５９Ａはヘッド部５９ｂが切除されているので、他の２本のボス５９Ｂ、５９Ｃよりも長さが短くなっている。他の２本のボス５９Ｂ、５９Ｃの先端部５９ａは、カバー４７から突き出している。

【0034】

次に、二番目のボス５９Ｂの先端部５９ａに、１回目と同様に超音波振動を加え、扁平な円板状のヘッド部５９ｂに加工する。これにより、本体部５１からのカバー４７の取り外しがヘッド部５９ｂによって規制され、キャップ４５の取り外しも規制される。この状態で２回目の出荷を行う。

【0035】

２回目の出荷時、トナーコンテナ３３の側面を見ると、図６に示されるように、二番目（中央）のボス５９Ｂはヘッド部５９ｂが露出し、一番目のボス５９Ａは貫通孔６１から露出せず、三番目のボス５９Ｃは先端部５９ａが露出している。前述のように、ヘッド部５９ｂの径と先端部５９ａの径が異なっているので、二番目のボス５９Ｂとその他のボス５９Ａ、５９Ｃとは外観上に差が生じる。さらに、２回目の出荷時のトナーコンテナ３３の側面と、図４に示される、１回目の出荷時のトナーコンテナ３３の側面とは、ヘッド部５９ｂの位置が異なっているので、１回目と２回目の側面の形状が異なることも容易に把握できる。したがって、トナーコンテナ３３が２回目の出荷（使用）であると判定することができる。

【0036】

トナーが消費された後、上記の開始工程を実行し、３回目の出荷を行う。３回目の出荷の開始工程においては、三番目のボス５９Ｃの先端部５９ａをヘッド部５９ｂに加工する。出荷後、トナーが消費された後、上記の終了工程を実行する。このように、開始工程と終了工程とを、ボス５９の本数分（３本）実行することで、トナーコンテナ３３を３回再使用することができる。

【0037】

上記説明から明らかなように、本発明によれば、トナーコンテナ３３の再使用時に、キャップ４５や筒部５７を切除せず、充填口４３が閉止されたままであるので、切除によって生じる切り屑や破片が容器本体４１に入り込まない。したがって、清掃作業を効率的に行うことができる。さらに、ヘッド部５９ｂの位置を確認することで、再使用回数を容易に把握することができる。この際、加工されたボス５９のヘッド部５９ｂと他のボス５９の先端部５９ａとは明らかに外観が異なっているので、両者を容易に見分けることができる。さらには、再使用回数ごとにヘッド部５９ｂの位置が異なるので、再使用回数ごとのトナーコンテナ３３の外観の差を容易に把握できる。なお、カバー４７に、ボス５９のそれぞれに対応して使用回数を表す数字や記号を記してもよい。これにより、何回目の出荷（使用）であるかをより容易に把握できる。

【0038】

さらには、キャップ４５の外側にカバー４７を設けることで、充填口４３からのトナーの漏れを確実に防止できると共にトナーコンテナ３３の強度を高めることができる。さらには、容器本体４１に加えて、キャップ４５とカバー４７も再使用することができるので、再使用時に発生する廃棄物の量を低減できる。

【0039】

なお、トナーコンテナ３３の再使用回数は、必ずしもボス５９の本数と同じでなくともよい。本来の再使用回数だけ使用される前に容器本体４１が損傷したり劣化したりした場合は、再使用回数は、ボス５９の本数よりも少ない回数となる。また、ボス５９の本数は３本に限らず、画像形成装置１の機種等に応じて適宜変更できる。また、ボス５９は必ずしも一列上に配置されなくてもよいが、再使用回数を確認しやすいので、一列上に配置されることが好ましい。また、キャップ４５は、ネジによって筒部５７に装着されてもよく、カバー４７は、圧入によって本体部５１に装着されてもよい。

【0040】

また、ボス５９の先端部５９ａをヘッド部５９ｂに加工する方法は、超音波振動を加える以外に、熱を加える方法も適用できる。

【0041】

本発明は特定の実施形態について記載されてきたが、本発明は上記実施形態に限定されない。本発明の範囲及び主旨を逸脱しない限りにおいて、当業者は上記実施形態を改変可能である。

【符号の説明】

【0042】

１ 画像形成装置
９ 画像形成部
３３ トナーコンテナ
４１ 容器本体
４３ 充填口
４５ キャップ
４７ カバー
５９ ボス
５９ａ 先端部
５９ｂ ヘッド部
６１ 貫通孔

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】