JPH11184227A - トナー補給容器及びトナー充填方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナー充填時のトナー飛散を防ぎ、より高密
度にトナーを充填することができるトナー補給容器及び
トナー充填方法を提供すること。 【構成】 トナー補給用の開口部を有しトナー６を収容
するための容器本体１と、該容器本体１の前記開口部を
封止するシールフィルム（シール部材）２を備えたトナ
ー補給容器４において、前記容器本体１の長手方向略全
長に亘ってトナー充填口となる切開部（開口）３を設
け、該切開部３よりトナー６を充填した後に切開部３を
封止部材で封止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電式複写機、プ
リンタ等の画像形成装置の現像装置にトナーを供給する
ために用いられるトナー補給容器及び該容器にトナーを
充填するトナー充填方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、静電式複写機、プリンタ等の画像
形成装置には粉末トナーが使用されているが、このトナ
ーの補給容器は一般に合成樹脂等で円筒状又は直方体状
に成形された容器本体と、該容器本体から粉末トナーを
現像装置に補給するために開口している容器本体の開口
部を封止するシール部材によって構成されている。この
トナー補給容器は、通常、容器本体にトナーを充填する
ための充填口を長手方向の端部に相当する側壁に有して
おり、トナーを充填した後に充填口はポリエチレン等の
プラスチックキャップや粘着ラベルシールにて封止され
る。

【０００３】又、特に、このトナー補給容器に感光ドラ
ム、クリーナー、帯電器等を一体化させて構成されるプ
ロセスカートリッジも作られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、トナー補給
容器へのトナー充填時にトナーが周囲に飛散するという
問題があった。

【０００５】又、前述のようにトナー補給容器に開口す
る充填口はトナー充填後にプラスチックキャップや粘着
ラベルシールにて封止されていたため、コストアップや
組立性の悪化を招いていた。

【０００６】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、トナー充填時のトナー飛散を
防ぎ、より高密度にトナーを充填することができるトナ
ー補給容器及びトナー充填方法を提供することにある。

【０００７】又、本発明の目的とする処は、容器本体の
一部を切開して充填口及びその封止部材を形成すること
によって充填口封止用キャップやラベルシールを廃して
コストダウンと組立性の向上を図ることができるトナー
補給容器を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、トナー補給用の開口部を有
しトナーを収容するための容器本体と、該容器本体の前
記開口部を封止するシール部材を備えたトナー補給容器
において、前記容器本体の長手方向略全長に亘ってトナ
ー充填口となる開口を設け、該充填口よりトナーを充填
した後に充填口を封止部材で封止したことを特徴とす
る。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記容器本体の肉厚が２ｍｍ以下であっ
て、該容器本体に用いる材質の曲げ弾性率が２００００
ｋｇ／ｃｍ² 以下であり、トナー充填時に容器本体が変
形することを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記トナー充填口及び封止部材が容
器本体の一部を切開することにより形成され、該トナー
充填口よりトナーを充填した後、切開部を封止すること
を特徴とする。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の発明において、前記容器本体の断面形状が略三
角形又は略扇形形状であって、前記開口部と相対する頂
点の長手方向にトナー充填口となる開口を設けたことを
特徴とする。

【００１２】請求項５記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の発明において、前記容器本体が真空成型によっ
て成型されていることを特徴とする。

【００１３】請求項６記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の発明において、前記容器本体の材質がポリプロ
ピレン、ポリエチレン、塩化ビニル、ナイロン等のプラ
スチック樹脂又は紙及び紙とプラスチック樹脂の複合材
であることを特徴とする。

【００１４】請求項７記載の発明は、請求項３記載の発
明において、 前記切開部の封止手段が熱溶着、超音波
溶着又は粘着テープ等の貼着であることを特徴とする。

【００１５】請求項８記載の発明は、請求項３記載の発
明において、前記切開部を突状に成型したことを特徴と
する。

【００１６】請求項９記載の発明は、トナー補給用の開
口部を有しトナーを収容するための容器本体と、該容器
本体の前記開口部を封止するシール部材を備えたトナー
補給容器にトナーを充填するトナー充填方法において、
前記容器本体の長手方向略全長に亘ってトナー充填口と
なる開口を設け、該トナー充填口よりトナーを充填する
際に容器本体又は充填ノズルを長手方向に移動させなが
らトナーを充填することを特徴とする。

【００１７】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
発明において、トナー充填時に前記容器本体の側面部を
変形させてトナーの充填を行うことを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１９】＜実施の形態１＞図１は本実施の形態に係
るトナー補給容器４の斜視図、図２は同トナー補給容器
４の側面図である。

【００２０】本実施の形態に係るトナー補給容器４は、
断面形状が略三角形の三角柱形状でトナー補給用の開口
部を有する容器本体１と、該容器本体１のトナー補給用
開口部を封止するシールフィルム２とで構成されてい
る。

【００２１】上記容器本体１の材質としてはポリプロピ
レンが使用され、該容器本体１は真空成型によって製作
され、その肉厚は０．３〜０．５ｍｍである。又、シー
ルフィルム２はポリエステル／ナイロン／シーラント
（ＰＰ用接着層）で構成されており、これは容器本体１
に対してヒートシールされることによってトナー補給用
開口部を封止している。そして、図２に示すように、シ
ールフィルム２の自由端は１８０°折り返されて把手部
とされている。

【００２２】次に、本発明に係るトナー充填方法につい
て説明する。

【００２３】本実施の形態に係るトナー補給容器４で
は、図３に示すように、充填口として容器本体１の長手
方向底部（図３では頂上部）を切開して容器切開部３と
している。

【００２４】而して、トナー補給容器４へのトナー６の
充填は、図４に示すように、容器切開部３を開いて容器
内に充填ノズル５を挿入して行われる。尚、本実施の形
態では、図１４に示すオーガー式簡易充填機９を用いて
トナー６の充填を行った。

【００２５】ところで、トナー補給容器４へのトナー６
の充填時には、図５及び図６に示すように充填ノズル５
又はトナー補給容器４を水平方向に移動させ、充填ノズ
ル５から排出されたトナー６をトナー補給容器４内に均
等に充填することが重要である。尚、移動させるのは充
填ノズル５でもトナー補給容器４でも構わないが、本実
施の形態ではトナー補給容器４を移動させた。

【００２６】充填ノズル５又はトナー補給容器４の移動
がないと、充填ノズル５から排出されたトナー６がトナ
ー補給容器４内に積もり、容器４内のトナー６と充填ノ
ズル５から排出されたトナー６が繋がってトナー６の溢
れや融着を起こす危険性がある。つまり、本実施の形態
におけるトナー６の充填では、充填ノズル５からのトナ
ー６の排出量、トナー補給容器４の移動速度、更にはト
ナー補給容器４に対する充填ノズル５の侵入量を制御す
る必要がある。

【００２７】具体的に説明すると、充填ノズル５からの
トナー６の排出量は、トナー６が融着を起こさない前提
で充填タクトを向上させるためにより多い方が好まし
い。このとき、トナー６の融着を防止するためには、前
述の通りトナー補給容器４を移動させることが必要であ
り、トナー６の排出量が多ければ多い程、トナー補給容
器４の移動速度を大きくする必要がある。つまり、トナ
ー充填量と充填タクトとの関係から適切な条件を設定す
ることが望ましい。

【００２８】又、トナー補給容器４の移動についても、
該トナー補給容器４の長手方向略全長を１回だけ移動す
る場合から何往復する場合まで考えられるが、これもや
はりトナー充填量と充填タクトの関係から条件を設定す
ることが望ましい。本実施の形態では、トナー補給容器
４の長手方向略全長片道１回だけの移動でトナー６の充
填を行った。

【００２９】更に、トナー補給容器４に対する充填ノズ
ル５の侵入量については、図５に示すように、侵入量Ａ
が大きいと充填ノズル５と容器本体１の底部（図５では
シールフィルム２が底部に相当）との距離Ｂが短くな
り、充填ノズル５から排出されたトナー６の落下距離が
短くなるためにトナー６が飛散しにくいだけでなく、密
度の低下も防ぐことができるためにより高密度の充填が
期待できるが、その反面、前述したトナー６の融着等を
引き起こす可能性が高くなったり、容器本体１の充填有
効容積が減少する等の問題も同時に発生する。従って、
この件についてもトナー補給容器４の移動と同様に、充
填量と充填タクトとの関係で適切な条件を設定すること
が望ましく、本実施の形態では容器本体１に対して充填
ノズル５を１０ｍｍ侵入させてトナー６の充填を行った
（侵入量Ａ＝１０ｍｍ）。

【００３０】又、容器本体１について、本実施の形態で
は、前述のようにポリプロピレンを薄肉で成型して柔ら
かい容器を用いている。これにより、容器本体１の一部
を切開し易くなるだけでなく、直線の切開部３に充填ノ
ズル５を挿入してトナー６を充填する際にも容器本体１
が変形してトナー６の充填が容易に行われる。実際に充
填ノズル５を容器本体１に挿入すると、該充填ノズル５
の太さの分だけ充填口となる切開部３が広げられ、その
影響で容器本体１の長手側面部が湾曲変形して容器本体
１の見掛けの容積が拡張され、トナー６をより充填し易
くなる。そのためには、前述の通り、容器本体１が変形
可能な剛性（即ち、柔らかさ）を有していることが必須
条件であり、容器本体１の肉厚が２ｍｍ以下、容器本体
１に用いる材質の曲げ弾性率が２００００ｋｇ／ｃｍ²
以下であることが望ましい。更に可能であれば、肉厚１
ｍｍ以下、曲げ弾性率１００００ｋｇ／ｃｍ² 以下が望
ましい。尚、本実施の形態では、前述の通り、肉厚０．
３〜０．５ｍｍ、曲げ弾性率５０００ｋｇ／ｃｍ² のポ
リプロピレンで容器本体１を構成した結果、約１割の充
填有効容積が増加し、所定の充填量に対する更なるタク
トアップや従来のタクトでの充填量の増量を図ることが
できた。

【００３１】又、逆に切開部３は元々直線状を成してい
るため、充填ノズル５の周辺以外の開口を閉じた状態で
トナー６を充填することも可能であり、トナー６の飛散
をより確実に防止することもできる。

【００３２】更に、本実施の形態では容器本体１として
断面形状が略三角形の三角柱形状の容器を用いたが、ト
ナー補給用開口部と相対する頂点の長手方向にトナー充
填口となる開口を設けたため、通常の直方体の容器に比
して充填ノズル５から排出されたトナー６がトナー補給
容器４内に万遍なく充填され、容器４内のデッドスペー
スが非常に小さくなって、トナー６をより高密度に充填
することが可能になる。尚、容器本体１の形状は前述の
効果が得られれば如何なるものでも良いが、最も好まし
いのは三角柱形状である。

【００３３】以上のような条件に基づいてトナー６の充
填を行った（図５乃至図７参照）。

【００３４】前述のように、充填時のトナー６の飛散は
微小であり、所定の充填量を難なく充填することが可能
であった。

【００３５】又、本実施の形態において使用されたトナ
ー６は比較的比重の大きい磁性体トナーであったが、本
発明では、むしろ、カラートナーに代表されるような非
磁性トナーの方が高い効果を期待できる。非磁性トナー
は磁性体トナーに比して比重が小さく、流動性が良いこ
とから、充填時の密度が低下し易く飛散し易いためであ
り、本発明によってより高い効果が得られる。

【００３６】次に、トナー充填後の充填口の封止につい
て説明する。

【００３７】本実施の形態では、切開部３を超音波溶着
で封止する。

【００３８】具体的には、図７乃至図９に示すように、
容器本体１の切開部３を容器長手方向に沿って幅５ｍｍ
で溶着して封止した（溶着部７、図９の斜線部）。尚、
図８において、８は溶着治具である。

【００３９】本実施の形態におけるトナー補給容器４は
充填口を従来のように成型時に形成するのではなく、容
器本体１の一部を切開して形成するため、切開が可能な
材質及び肉厚であることが好ましい。

【００４０】又、前述のように、容器本体１が充填時に
変形し易い材質及び肉厚であることが好ましい。具体的
には、容器本体１の材質としてはポリプロピレン、ポリ
エチレン、塩化ビニル、ナイロン等のプラスチック樹脂
又は紙及び紙とプラスチック樹脂の複合材等で、曲げ弾
性率が２００００ｋｇ／ｃｍ² 以下、可能であれば１０
０００ｋｇ／ｃｍ² 以下であるものが好ましい。又、容
器本体１の肉厚は切開と変形が困難にならない程度の値
が望ましく、具体的には２ｍｍ以下、できれば１ｍｍ以
下が好ましい。

【００４１】更に、容器本体１の成型方法としては、基
本的には前記材質及び肉厚で成型できればどんな方法で
も良いが、最も好ましいのは真空成型である。

【００４２】充填口の封止手段としては、熱溶着、超音
波溶着等の溶着、粘着テープ等による貼着等が挙げられ
るが、シール性向上のためには溶着が望ましい。特に、
容器本体１の内面同士、即ち同材質の溶着となることか
ら、高いシール性が期待できる。

【００４３】本実施の形態に係るトナー補給容器４を用
いてトナー充填テストを行ったが、前述の通りトナー６
の飛散も微小で、充填タクトのアップも図れた。又、充
填口の封止も十分な溶着強度が得られ、特に異常は見ら
れなかった。更に、トナー６の補給を行ったところ、開
封時の強度は４〜６ｋｇｆ程度で、簡単にトナー６を補
給することが可能であった。

【００４４】又、トナー補給容器４を１０００個制作し
て物流及び環境テストを行ったが、特に異常は見られな
かった。

【００４５】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図１０に基づいて説明する。尚、図１０は本実施
の形態に係るトナー補給容器にトナーを充填している状
態を示す側断面図である。

【００４６】本実施の形態は、トナー６の充填時のトナ
ー補給容器４の移動を２往復とした以外は、実施の形態
１と同じである。

【００４７】而して、本実施の形態によれば、充填ノズ
ル５からのトナー６の排出量を多くすることが可能にな
り、所定の充填量に対する充填タクトを更に短くするこ
とができる。

【００４８】そして、本実施の形態では、実施の形態１
に対して約１割のタクトアップが図られた。

【００４９】又、本実施の形態に係るトナー補給容器４
についても、トナー充填、トナー補給、物流及び環境テ
ストを行ったが、実施の形態１同様、特に異常は見られ
なかった。

【００５０】＜実施の形態３＞次に、本発明の実施の形
態３を図１１に基づいて説明する。尚、図１１は本実施
の形態に係るトナー補給容器の斜視図である。

【００５１】本実施の形態では、図１１に示すように、
容器本体１の切開部３を突状に成型した（突部３ａ）以
外は実施の形態１と同じである。

【００５２】而して、本実施の形態では、容器本体１の
切開部３をリブ状に突出させ、突部の先端を切開してト
ナーの充填を行う。そして、トナー充填後は突部３ａを
潰すように溶着すれば良いことから、切開及び封止が容
易化してトナー補給容器４の組立性が向上した。

【００５３】そして、本実施の形態に係るトナー補給容
器４についても、実施の形態１と同様にトナー充填、ト
ナー補給、物流及び環境テストを行ったが、実施の形態
１同様、特に異常は見られなかった。

【００５４】＜比較例１＞次に、比較例１を図１２に基
づいて説明する。尚、図１２は比較例１に係るトナー補
給容器の側断面図である。

【００５５】本例に係るトナー補給容器４は、トナー補
給用の開口部を有する容器本体１と、該容器本体１の開
口部を封止するシールフィルム２とで構成されており、
容器本体１の形状は実施の形態１と同様に三角柱形状と
したが、容器本体１の材質にはポリスチレンを使用し、
射出成型にて製作した。又、容器本体１の肉厚は１〜２
ｍｍである。シールフィルム２をポリエステル／ナイロ
ン／シーラント（ＰＳ用接着層）で構成し、これを容器
本体１に対してヒートシールすることによって開口部を
封止した。

【００５６】更に、トナー充填口１ａを容器本体１の側
面に容器本体１の成型時に形成し、トナー６の充填後、
ポリエチレンで成型した不図示の充填口キャップでトナ
ー充填口１ａを封止した。

【００５７】そして、本例では、図示のように容器本体
１を縦にしてトナー６の充填を行った。

【００５８】而して、本例では、充填ノズル５から充填
時の容器本体１の底部までの距離が長いため、充填ノズ
ル５から排出されたトナー６が容器本体１の底部に到達
した後、舞い上がって充填口１ａより飛散し易く、十分
な集塵が必要であった。

【００５９】更に、充填タクトについても、容器本体１
内で舞い上がったトナー６の密度が低下しているため、
実施の形態１に対して僅かではあったがタクトダウンし
てしまった。

【００６０】＜比較例２＞次に、比較例２を図１３に基
づいて説明する。尚、図１３は比較例２に係るトナー補
給容器にトナーを充填している状態を示す側断面図であ
る。

【００６１】本例は、トナー６の充填時に容器本体１及
び充填ノズル５を固定した以外は、容器本体１の材質及
び形状等を含めて実施の形態１と同じである。

【００６２】而して、本例の場合、図１３に示すように
充填ノズル５を容器本体１の長手方向中央部に配置して
充填を行ったところ、容器本体１の両端部にはトナー６
が充填できないデッドスペースが形成され、所定の充填
量の７割程度で充填ノズル５と容器本体１内のトナー６
が繋がってトナー６に融着が発生してしまった。

【００６３】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、以下のような効果が得られる。 （１）トナー充填時のトナーの飛散が少なく、汚れにく
い。 （２）充填ノズルから容器本体までのトナーの落下距離
が小さいため、トナーをより高密度に充填することがで
きる。 （３）トナー充填時に容器本体を変形させることによっ
て、見掛けの充填有効容積を増加させることができ、充
填タクトアップやトナー充填量の増量を図ることができ
る。 （４）容器本体のトナー充填口の封止部材としてプラス
チックキャップやラベルシールが不要となり、部品点数
の削減とこれに伴うコストダウンを図ることができる。 （５）トナー充填後のトナー充填口を熱溶着又は超音波
溶着によって容器本体の内面同士を溶着して封止するこ
とによって高い溶着強度が得られ、シール性が高められ
る。 （６）トナー充填口を別部材で封止する必要がないた
め、材料の統一化を図り易くなり、エコロジー性も高め
られる。 （７）トナー充填口形成時の切開部を突状に成型するこ
とによって、切開及び封止の作業が容易化し、トナー補
給容器の組立性が高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るトナー補給容器の
斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態１に係るトナー補給容器の
側面図である。

【図３】本発明の実施の形態１に係るトナー補給容器の
斜視図である。

【図４】本発明の実施の形態１に係るトナー補給容器に
トナーを充填している状態を示す斜視図である。

【図５】本発明の実施の形態１に係るトナー補給容器に
トナーを充填している状態を示す側断面図である。

【図６】本発明の実施の形態１に係るトナー補給容器に
トナーを充填している状態を示す側断面図である。

【図７】本発明の実施の形態１に係るトナー補給容器に
トナーを充填している状態を示す短手側断面図である。

【図８】本発明の実施の形態１に係るトナー補給容器の
充填口封止状態を示す短手断面図である。

【図９】本発明の実施の形態１に係るトナー補給容器の
充填口封止状態を示す斜視図である。

【図１０】本発明の実施の形態２に係るトナー補給容器
にトナーを充填している状態を示す側断面図である。

【図１１】本発明の実施の形態３に係るトナー補給容器
の斜視図である。

【図１２】比較例１に係るトナー補給容器の側断面図で
ある。

【図１３】比較例２に係るトナー補給容器にトナーを充
填している状態を示す側断面図である。

【図１４】オーガー式簡易充填機の断面図である。

【符号の説明】

１ 容器本体 ２ シールフィルム ３ 切開部 ４ トナー補給容器 ５ 充填ノズル ６ トナー ７ 溶着部 ８ 溶着治具 ９ オーガー式簡易充填機

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー補給用の開口部を有しトナーを収
   容するための容器本体と、該容器本体の前記開口部を封
   止するシール部材を備えたトナー補給容器において、 前記容器本体の長手方向略全長に亘ってトナー充填口と
   なる開口を設け、該充填口よりトナーを充填した後に充
   填口を封止部材で封止したことを特徴とするトナー補給
   容器。
2. 【請求項２】 前記容器本体の肉厚が２ｍｍ以下であっ
   て、該容器本体に用いる材質の曲げ弾性率が２００００
   ｋｇ／ｃｍ² 以下であり、トナー充填時に容器本体が変
   形することを特徴とする請求項１記載のトナー補給容
   器。
3. 【請求項３】 前記トナー充填口及び封止部材が容器本
   体の一部を切開することにより形成され、該トナー充填
   口よりトナーを充填した後、切開部を封止することを特
   徴とする請求項１又は２記載のトナー補給容器。
4. 【請求項４】 前記容器本体の断面形状が略三角形又は
   略扇形形状であって、前記開口部と相対する頂点の長手
   方向にトナー充填口となる開口を設けたことを特徴とす
   る請求項１，２又は３記載のトナー補給容器。
5. 【請求項５】 前記容器本体が真空成型によって成型さ
   れていることを特徴とする請求項１，２又は３記載のト
   ナー補給容器。
6. 【請求項６】 前記容器本体の材質がポリプロピレン、
   ポリエチレン、塩化ビニル、ナイロン等のプラスチック
   樹脂又は紙及び紙とプラスチック樹脂の複合材であるこ
   とを特徴とする請求項１，２又は３記載のトナー補給容
   器。
7. 【請求項７】 前記切開部の封止手段が熱溶着、超音波
   溶着又は粘着テープ等の貼着であることを特徴とする請
   求項３記載のトナー補給容器。
8. 【請求項８】 前記切開部を突状に成型したことを特徴
   とする請求項３記載のトナー補給容器。
9. 【請求項９】 トナー補給用の開口部を有しトナーを収
   容するための容器本体と、該容器本体の前記開口部を封
   止するシール部材を備えたトナー補給容器にトナーを充
   填するトナー充填方法において、 前記容器本体の長手方向略全長に亘ってトナー充填口と
   なる開口を設け、該トナー充填口よりトナーを充填する
   際に容器本体又は充填ノズルを長手方向に移動させなが
   らトナーを充填することを特徴とするトナー充填方法。
10. 【請求項１０】 トナー充填時に前記容器本体の側面部
    を変形させてトナーの充填を行うことを特徴とする請求
    項９記載のトナー充填方法。