(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に供給するトナーを収容する内部空間を形成し、前記内部空間に前記トナーを充填するための充填口が設けられたハウジングと、前記内部空間内に可動に設けられ、前記内部空間を分割する状態となる特定の位置と分割しない状態となる位置との間で移動可能な仕切り板と、前記内部空間を分割した状態となる特定の位置に前記仕切り板を固定可能な固定手段と、前記画像形成装置に前記トナーを移送するための螺旋状の歯を備えるスクリュとを有するトナーカートリッジであって、
該トナーカートリッジが前記画像形成装置に装着されたとき、前記仕切り板は、上端が枢支されて揺動可能であり、且つ、前記特定の位置は、前記仕切り板が真下に垂下する位置であり、
前記仕切り板は、トナーが排出されるのにつれて、自重により回動して下端が前記スクリュの前記歯に咬合し、さらに前記スクリュの前記歯にねじ送りされることで前記固定手段に嵌合することを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項２】
前記仕切り板は、前記充填口から離れるように移動して前記固定手段に固定されることを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジ。
【請求項３】
それぞれ前記仕切り板を可動に保持可能な複数の保持構造が設けられ、前記固定手段が前記複数の保持構造に対応して複数設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のトナーカートリッジ。
【請求項４】
前記前記仕切り板が複数設けられ、前記内部空間を３つ以上に分割可能であることを特徴とする請求項３に記載のトナーカートリッジ。
【請求項５】
前記仕切り板が前記内部空間を分割して形成する分割空間のうち、前記充填口が設けられている前記分割空間は、前記内部空間全体の半分以下の容積を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のトナーカートリッジ。
【請求項６】
前記ハウジングは、一方向に長い形状を有しており、前記充填口は、前記ハウジングの長手方向の端部に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のトナーカートリッジ。
【請求項７】
前記充填口は、前記画像形成装置に前記トナーを供給するための補給口を兼ねることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のトナーカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置にトナーを供給するトナーカートリッジは、充填されたトナーの量に比して、シール部材などの他の消耗部品の寿命が十分に長くなるように設計されている。しかしながら、消耗部品の寿命を過度に長くするとコストが高くなるため、シール部材や現像ローラのようなトナーカートリッジの消耗部品の寿命を、トナーの充填量の１．５倍から２倍程度に設定していることも多い。
【０００３】
使用済みのトナーカートリッジを回収して新しいトナーを充填し、リサイクルすることがあるが、その場合、トナーカートリッジの消耗部品の寿命を考慮せずにトナーを満量再充填することが多い。このため、リサイクルされたトナーカートリッジの消耗部品が過度に損耗することで、画像品質を低下させたり、トナー漏れ等により画像形成装置を汚損したり、画像形成装置の損傷等の不具合をもたらす場合もある。特に、現像ローラを備えるトナーカートリッジでは、現像ローラの損耗による画像品質低下が大きな問題となる。
【特許文献１】特開平１１−１６７２８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記問題点に鑑みて、本発明は、過度のトナーの再充填によるトナーカートリッジの寿命を超えた使用を抑制可能なトナーカートリッジを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明によるトナーカートリッジは、画像形成装置に供給するトナーを収容する内部空間を形成し、前記内部空間に前記トナーを充填するための充填口が設けられたハウジングと、前記内部空間内に可動に設けられ、前記内部空間を分割する状態となる特定の位置と分割しない状態となる位置との間で移動可能な仕切り板と、前記内部空間を分割した状態となる特定の位置に前記仕切り板を固定可能な固定手段と、前記画像形成装置に前記トナーを移送するための螺旋状の歯を備えるスクリュとを有するトナーカートリッジであって、該トナーカートリッジが前記画像形成装置に装着されたとき、前記仕切り板は、上端が枢支されて揺動可能であり、且つ、前記特定の位置は、前記仕切り板が真下に垂下する位置であり、前記仕切り板は、トナーが排出されるのにつれて、自重により回動して下端が前記スクリュの前記歯に咬合し、さらに前記スクリュの前記歯にねじ送りされることで前記固定手段に嵌合することを特徴とするトナーカートリッジ。
ものとする。
【０００６】
この構成によれば、ハウジングの内部空間を仕切り板によって分割することで、トナーが空になった後に、分割された空間のいずれかにしかトナーを再充填できないようにする。これによって、再充填可能なトナー量を消耗部品の寿命を考慮した量に設定することが可能になる。また、仕切り板は、自重により回動して内部空間を分割し、スクリュの回転力により堅固に固定される。
【００１１】
また、本発明のトナーカートリッジにおいて、前記仕切り板は、前記充填口から離れるように移動して前記固定手段に固定されてもよい。
【００１２】
この構成によれば、トナーを再充填するときのトナーの圧力や、トナー充填ノズルに押圧されることにより、仕切り板が固定手段から脱離することがない。
【００１３】
また、本発明のトナーカートリッジにおいて、それぞれ前記仕切り板を可動に保持可能な複数の保持構造が設けられ、前記固定手段が前記複数の保持構造に対応して複数設けてもよい。
【００１４】
この構成によれば、最初に充填するトナーの量に応じて、再充填時にトナーを充填可能な空間の容積を選択することができる。
【００１５】
また、本発明のトナーカートリッジにおいて、前記前記仕切り板が複数設けられ、前記内部空間を３つ以上に分割可能であってもよい。
【００１６】
この構成によれば、いずれかの仕切り板の固定手段による固定が不完全であっても、他の仕切り板によって内部空間を区切って、トナーの再充填量を制限することができる。
【００１７】
また、本発明のトナーカートリッジにおいて、前記仕切り板が前記内部空間を分割して形成する分割空間のうち、前記充填口が設けられている前記分割空間は、前記内部空間全体の半分以下の容積を有してもよい。
【００１８】
この構成によれば、消耗部品がトナーの初期充填量に比して１．５倍程度しかない場合に、再充填されるトナーの量を適切に制限できる。
【００１９】
また、本発明のトナーカートリッジにおいて、前記ハウジングは、一方向に長い形状を有しており、前記充填口は、前記ハウジングの長手方向の端部に設けられてもよい。
【００２０】
この構成によれば、充填口を上にしてトナーを充填したときに、トナーの安息角によるデッドスペースが小さくなる。
【００２１】
また、本発明のトナーカートリッジにおいて、前記充填口は、前記画像形成装置に前記トナーを供給するための補給口を兼ねてもよい。
【００２２】
この構成によれば、ハウジングの開口が少なくてよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ハウジングの内部空間を仕切り板によって分割することで、多量のトナーの再充填による消耗部品の寿命を超えた使用を抑制可能なトナーカートリッジとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１および図２は、本発明の第１実施形態のトナーカートリッジ１を示す。トナーカートリッジ１は、トナー（不図示）を収容する内部空間を形成するハウジング２と、ハウジング２の底部（画像形成装置に装着されたときに下になる位置）に配置された供給スクリュ３と、ハウジング２内に揺動可能に枢支された仕切り板４とを有する。
【００２５】
仕切り板４は、上端両側に突出するピンが形成され、ハウジング２の内壁上部に仕切り板４のピンが嵌合するヒンジ穴（保持構造）が形成されている。また、仕切り板４は、真下に垂下した状態で、下端が供給スクリュ３の歯の間に達してハウジング２の内部空間を２つに分割するが、供給スクリュ３の軸には干渉しない。
【００２６】
ハウジング２には、画像形成装置にトナーを供給するために供給スクリュ４の下方に開口する補給口５と、ハウジング２内にトナーを充填するためにハウジング２の投影面積が小さくなる側端の壁に開口する充填口６とが形成されている。補給口５は、開閉可能に設けられたシャッタ７で封止され、充填口６は、着脱可能なキャップ８で封止される。
【００２７】
ハウジングの内壁には、揺動する仕切り板４と当接して仕切り板を係止可能であるが、仕切り板４に強い力を加えると仕切り板４がそれを乗り越えて揺動可能な係止突起９と、仕切り板４が乗り越えられない高さに形成され、係止突起９との間に仕切り板４を嵌合させられるストッパ１０とが突設されている（係止突起９とストッパ１０とは固定手段を構成する）。
【００２８】
このトナーカートリッジ１は、最初に、図３に示すように、仕切り板４が係止突起９とストッパ１０との間に嵌合せず、自由に揺動できる状態で、充填口６を上にして、充填口６に充填ノズル１１を差し込んでトナーを充填する。このとき、充填口６がトナーカートリッジ１の端面に設けられていることで、トナーの安息角によってハウジング２の内部に形成されるデッドスペースが小さくなる。トナーが充填されたトナーカートリッジ１は、充填口６をキャップ８で封止されて、ユーザに提供される。
【００２９】
図４に示すように、新品のトナーカートリッジ１は、仕切り板４が跳ね上げられているが、トナーを排出するにつれ、仕切り板４が自重によって垂下するように回動してゆく。仕切り板４の下端がスクリュ３に当接すると、図５に示すように、仕切り板４は、下端が供給スクリュ３の歯に咬合する。すると、仕切り板４は、供給スクリュ３によってねじ送りされ、係止突起９を乗り越え、係止突起９とストッパ１０との間に嵌合する。供給スクリュ３は、スクリュの歯が途中で分断されており、係止突起９とストッパ１０との間に嵌合している仕切り板４をさらにねじ送りして、ストッパ１０に押圧して破損や過負荷を生じることがないようになっている。
【００３０】
仕切り板４が係止突起９を乗り越えるには、相当の力が必要であり、一度、係止突起９とストッパ１０との間に嵌合すると、仕切り板４は、ハウジング２の内部空間を、充填口６と直接つながった空間と、直接つながっていない空間との２つの分割空間に分割した状態に固定される。このため、トナーを消費したトナーカートリッジ１のキャップ８を取り外し、新しいトナーを充填しようとしても、仕切り板４の奥の分割空間にはトナーを充填することができず、新品時のトナー充填量の約半分のトナーしか再充填できない。
【００３１】
これにより、トナーカートリッジ１を供給スクリュ４の軸封部材等の寿命を大きく超えて使用することとなるような多量のトナーが充填されることを防止する。また、トナーを再充填してリサイクルしたトナーカートリッジ１は、トナーが空になるまでの時間が新品に比べて半分程度と短く、画像形成装置から取り外されるまでの時間が短い。これにより、ユーザがトナーカートリッジ１の摩耗状態を確認する機会が増加し、少量のトナー漏れのような摩耗の初期症状を発見しやすい。
【００３２】
続いて、図６に、本発明の第２実施形態のトナーカートリッジ１を示す。以降の説明において、先に説明した構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付して説明を省略する。
【００３３】
本実施形態のトナーカートリッジ１では、充填口６は、仕切り板４が揺動する側、つまり、仕切り板４が係止突起９とストッパ１０との間に嵌合するときの移動方向の上流側に設けられている。
【００３４】
本実施形態では、仕切り板４が重力によって回動し、ハウジング２の内部空間を分割した状態にならないように、例えば、図７に示すように、傾けてトナーを充填することが必要である。
【００３５】
本実施形態では、一度、仕切り板４が係止突起９とストッパ１０との間に嵌合すると、トナーを再充填する際、トナーの充填ノズル１１や他の部材をハウジング２の内部に差し込んで仕切り板４を奥側に押圧することになっても、仕切り板４は、ストッパ１０に支持されているので回動することができず、ハウジング２の内部空間を２つの分割空間に分割した状態を保持し、奥側の分割空間にトナーが再充填されることを防止する。
【００３６】
さらに、図８に本発明の第３実施形態のトナーカートリッジ１を示す。本実施形態では、ハウジング２の内部に、複数の仕切り板４が枢支され、各仕切り板４をそれぞれ内部空間を分割する状態で固定するために、各仕切り板４の枢支位置に対応して係止突起９とストッパ１０とがそれぞれ設けられている。また、供給スクリュ３は、係止突起９とストッパ１０との間に嵌合した各仕切り板４に負荷が加わらないように、それぞれの仕切り板４の枢支位置に対応する位置の歯が欠損している。
【００３７】
これにより、何らかの理由で、仕切り板４が係止突起９とストッパ１０との間に固定できなかったとしても、他の仕切り板４がハウジング２の内部空間を分割するので、トナーかトリッジ１にトナーを再充填する際、トナーを満量充填することができない。
【００３８】
また、本実施形態において、トナーカートリッジ１の新品製造時にトナー充填量が変わる場合、初期充填量と再生時の充填可能なトナー量との合計がトナーカートリッジ１の寿命と略等しくなるように、充填口６の側に区分される内部空間の容積を選択するために、いずれか１つの仕切り板４だけを取り付けるようにしてもよい。
【００３９】
さらに、図９に本発明の第４実施形態のトナーカートリッジ１を示す。本実施形態では、ハウジング２内にトナーを充填するための充填口６が、画像形成装置にトナーを供給するための補給口５と兼用されるようになっている。このため、ハウジング２内にトナーを充填し易くするために、本実施形態では、補給口５（充填口６）の上方に位置する供給スクリュ３の先端に歯が設けられていない。
【００４０】
さらに、図１０に示す第５実施形態のトナーカートリッジ１のように、本発明は、現像ローラ１２を内蔵するタイプのトナーカートリッジにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態のトナーカートリッジの正面断面図。
【図２】図１のトナーカートリッジの側方断面図。
【図３】図１のトナーカートリッジのトナー充填の様子を示す断面図。
【図４】図１のトナーカートリッジの新品時の断面図。
【図５】図１のトナーカートリッジの使用途中の断面図。
【図６】本発明の第２実施形態のトナーカートリッジの断面図。
【図７】図６のトナーカートリッジのトナー充填の様子を示す断面図。
【図８】本発明の第３実施形態のトナーカートリッジの断面図。
【図９】本発明の第４実施形態のトナーカートリッジの断面図。
【図１０】本発明の第５実施形態のトナーカートリッジの側方断面図。
【符号の説明】
【００４２】
１  トナーカートリッジ
２  ハウジング
３  供給スクリュ
４  仕切り板
５  補給口
６  充填口
７  シャッタ
８  キャップ
９  係合突起（固定手段）
１０  ストッパ（固定手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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