JP4014809B2 - 現像剤補給装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤補給装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、現像剤を内部に収容した複数の現像カートリッジ等の各容器の識別構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写方式を適用可能な複写機、ファクシミリ装置あるいはプリンタなどの画像形成装置においては、感光体などの像担持体上に形成された静電潜像に対し、現像剤として用いられるトナー（以下、トナーという）を供給して静電潜像を可視像処理する現像工程が実行されている。
現像工程は、モノクロ画像だけでなくフルカラー画像などの複数の色画像を対象とする場合があり、後者の場合には静電潜像における色と補色関係にある色のトナーを個別に収容した現像装置が用いられる。
【０００３】
現像剤として用いられるトナーは、現像装置内で消費されるに従いその量が減少し、最悪の場合には画像濃度を維持することができなくなる。そこで、従来では、現像装置における現像剤、この場合にはトナーを収容しているタンクとは別に、このトナータンクに新たなトナーを補給するための補給用トナーを収容した容器、つまり、供給用現像剤カートリッジを画像形成装置に装備することがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
現像剤補給用カートリッジは、従来、円筒状ボトル構造あるいはハードケースで構成されており、現像剤が消費され終わるとサービスマンなどによって回収されるものであるが、容積が不変のため、所謂、回収されたカートリッジが占有するスペースが大きくなる。このため、再生処理されたり廃棄されるまでの間保管しようとすると、所謂、嵩張りやすく邪魔になりやすいために管理場所の確保などのコストがかかる。
【０００５】
一方、カラー現像剤を収容している現像剤補給用カートリッジなどを含む複数のカートリッジを用いる場合には、収容されている現像剤の情報を外部において識別しなけれらならない場合がある。現像剤に関する情報としては、現像剤の消費量や使用限界などの管理情報が相当している。このため、従来では、カートリッジの外表面に収容物の内容を表示したシールやバーコード表示部材などを貼付する方法が知られているが、この方法では貼付物が剥がれてしまうと識別不能となる虞があった。
【０００６】
上記方法に代えて、カートリッジ自体に識別部を成形加工する方法がある。この方法は、カートリッジの外表面の一部に凹部あるいは凸部を設け、その凹部や凸部の形態を異ならせることでカートリッジが装着される位置に設けられている嵌合部との嵌合状態で内容物を識別できるようにした方法である。
【０００７】
しかし、この方法では、カートリッジの成型コストがかさみ、カートリッジ自体のコストが上昇する虞がある。しかも、内容物の識別だけでなく、例えば、工場からの出荷先情報などを加えると、凹部や凸部の数が異常に増加することになり、カートリッジ自体のサイズを大きくしないといけないという不具合も生じてくる。このように、カートリッジ側とこれが装着される側とでの互換、非互換を用いた方法では、加工コスト、ひいてはこれを用いる装置でのコスト上昇および小型化が図れないなどの問題が生じる。
【０００８】
カートリッジの識別方法として、上記管理情報などをＩＣチップに登録しておき、ＩＣチップを現像剤補給用カートリッジに設け、現像剤補給用カートリッジの設置部においてＩＣチップに電気的接続可能なコネクタを配置する方法がある。この方法によれば、カートリッジのサイズが大きくなることや加工コストの上昇などを解消することができる。
【０００９】
しかし、ＩＣチップに登録されている情報に基づき、現像剤補給用カートリッジの交換を行うような場合にオペレータがカートリッジに触れた際、オペレータの体に溜まった静電気がＩＣチップの電気的接続部に放電することがある。このような放電が発生するとＩＣチップ自体の破損のみならず、このカートリッジを装填される画像形成装置の異常動作の原因となる虞もある。
【００１０】
本発明の目的は、上記従来のトナー補給装置における問題、時に装填されるカートリッジの情報識別にＩＣチップを用いた構成を備えたトナー補給装置における問題に鑑み、静電気の放電によるＩＣチップの破損や画像形成装置での異常動作を確実に防止できる構成を備えた現像剤補給装置および画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、内部に収容されている現像剤に関する情報が登録されているＩＣチップを上面に備えた現像剤補給用のカートリッジが上方から落とし込まれて装填される現像剤補給装置において、揺動可能な揺動端を有し、該揺動端が上記ＩＣチップに上方から掛かることで上記カートリッジの抜け止めをする上記カートリッジの保持手段と、上記カートリッジを下方から上方に押圧する弾性体とを備え、上記保持手段の揺動端には上記ＩＣチップと接触可能な端子部とが設けられ、上記カートリッジは、上記保持手段を開閉可能なカバーにより覆われることにより外部と遮蔽され、該カバーには、これを開閉するための取手が設けられ、上記取手は、上記カバー側に位置する導電性材料からなる支軸により起倒可能に支持された導電性材料からなり、上記支軸は、上記カバーを閉じ状態に維持する揺動可能な係止部を有し、上記係止部は、上記カバーの支持部に取り付けられている電極板に当接可能な形状を有し、上記電極板は、上記係止部と当接可能な接触部および該現像剤補給装置が設けられる画像形成装置側に接触可能な接点部とを備え、上記取手、支軸および上記係止部は、上記カバーが閉じられた際に上記接点部に至る接地回路を構成していることを特徴としている。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の現像剤補給装置において、上記接地回路は、上記カバーが設けられている画像形成装置側の部材に対して、該カバーの閉じ態位の時に導通可能であることを特徴としている。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の現像剤補給装置において、上記カバーは、上記現像剤補給装置を備えた画像形成装置本体に開閉可能に支持されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の現像剤補給装置において、
上記カバーとこれを開閉可能に支持する画像形成装置本体との間には、該カバーに有する上記接地回路の電極板およびこれに当接可能な画像形成装置側部材とが対向して配置され、これら電極板および画像形成装置側部材は、上記カートリッジの設置範囲外に位置決めされていることを特徴としている。
【００１５】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のうちの一つに記載の現像剤補給装置を画像形成装置に用いることを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施例により本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明実施例による現像剤補給装置が用いられる画像形成装置１において現像剤補給装置の上方に設けられている開閉可能なカバー１Ｃを開放した状態の外観図である。
図１において画像形成装置１は、静電潜像の色と補色関係にある現像トナーを用いるフルカラープリンタ（以下、フルカラープリンタ１と称する）である。本発明では、プリンターだけでなく複写機あるいはファクシミリ装置も画像形成装置の範疇に含んでいる。
【００２０】
図１において、フルカラープリンタ１は、画像形成部（図示されず）が内部に設けられており、その一構成部として、図２に示すように、潜像担持体であるドラム状の感光体２と現像装置３とが纏めてユニット構成とされた作像ユニット（便宜上、現像ユニットという意味で符号ＤＹを付す）が備えられている。
【００２１】
図１に示すフルカラープリンタ１では、図２に示した作像ユニットＤＹが各色毎に設けられており、各作像ユニットＤＹ毎に感光体２上に担持されている可視像が直接記録シートに転写されるようになっている。
各作像ユニットＤＹにおいて重畳された記録シート上の画像が定着装置によって定着されて排出される構成が用いられている。このような記録シートに対する直接転写を行うことで、この種、画像形成装置に用いられていた中間転写体をなくして装置としての小型化が図られている。
【００２２】
図２に示した作像ユニットＤＹに装備されている現像装置３は、感光体２への現像剤として用いられる現像トナーを供給する現像スリーブ３Ａ、内部に収容している現像剤である現像トナーを搬送攪拌する搬送スクリュー３Ｂ、補給用現像トナーを内部に収容しているトナータンク３Ｃの下部に形成された現像トナー排出口の下方に位置する導入スクリュー３Ｄおよび現像スリーブ３Ａ上に担持される現像トナーの層厚規制ブレード３Ｅを主要部として備えている。
導入スクリュー３Ｄが配置されている空間には、後述する容器で構成された現像剤補給用カートリッジ４から搬送された現像トナーを流入させる開口部３Ｆが形成されている。
【００２３】
図１において、現像装置３に対する補給用現像トナーを収容している現像剤補給用カートリッジ４は、フルカラープリンタ１に設けられているカートリッジ装着部１Ｂに色毎に配列されるようになっており、各カートリッジ毎に各現像装置３におけるトナータンク３Ｃに向けて現像トナーが補給のために移送されるようになっている。
【００２４】
図３は、現像剤補給用カートリッジ４の内部構成を説明するための模式図であり、同図において現像剤補給用カートリッジ４は、容器本体４Ａと収容体５とで主要部が構成されている。
容器本体４Ａは、図４に示す展開状態から折り畳まれることで箱状に組み立てられるポリエチレンあるいはポリプロピレン樹脂を用いた成形品であり、箱状に組み立てられた際に各壁面をなすように６面の片部４Ａ１〜４Ａ６がヒンジ結合されて設けられている。
【００２５】
容器本体４Ａは、片部のうちで対向する片部４Ａ２、４Ａ３における長手方向一方側の縁部が傾斜片ＣＬ１，ＣＬ２とされ、展開状態から折り畳まれて組み立てられた際には、図３に示すように、裁頭四角錘状をなす頂部形状に設定されている。
裁頭四角錘状をなす頂部には、切り欠かれた開口４Ａ７が形成されており、この開口４Ａ７には、後述する収容体５のシール開口が装着されるようになっている。
【００２６】
図３において収容体５は、ポリエチレンフィルムなどを用いた減容可能な袋体で構成されており、開口部には容器本体４Ａの開口４Ａ７に装着可能な口金５Ａが一体化されている。
口金５Ａには収容体５内の現像トナーを排出するための排出口５Ａ１が形成されており、この排出口５Ａ１にはスポンジなどのシール部材６が充填されて収容体５の内部を密封するようになっている。シール部材６は、鋭利な形状をもつ部材が突き刺さることで裂かれ、外部と内部とを連通させることができ、連通時には収容されている現像トナーを外部に排出することができるようになっている。排出口５Ａ１は、シール材６が充填されていることで上述したように鋭利な形状部材が突き刺さるとき以外は収容体５の内部を密封するようになっているシール開口を構成している。
【００２７】
現像剤補給用カートリッジ４は、フルカラープリンタ１に設けられているカートリッジ装着部１Ｂ（図１参照）に対して着脱可能に装填されるようになっており、そのための構成が図５に示されている。
図５において、現像剤補給用カートリッジ４は、筐体１Ａに設けられて容器本体４Ａの外形に応じた内面形状を有するカートリッジホルダ１Ｂ１内に落とし込まれることで装填されるようになっている。
カートリッジホルダ１Ｂ１には、収容体５のシール開口である排出口５Ａ１の内部に向けて進入可能な長さを持ち先端が鋭利な吸引ノズル７が設けられている。吸引ノズル７には、図示しない吸引ポンプから延長されたホース（図５中、一点鎖線で示す）が接続されるようになっており、吸引ポンプによる吸引作用によって頂部に形成された吸引開口７Ａから収容体５内の現像トナーを吸引して外部、本実施例では、現像装置３のトナータンク３Ｃ（図２参照）に向けて排出するようになっている。
【００２８】
図５において吸引ノズル７が配置されている個所、つまり、容器本体４Ａの開口４Ａ７（図３参照）から外部に露呈している収容体５の口金５Ａが搭載される載置部１Ｃには、図示しないが、吸引ノズル７とシール開口をなす排出口５Ａ１側に形成された穴とこれに対向する吸引ノズル側に設けられた係合突起とを組み合わせて吸引ノズル７と排出口５Ａ１との中心位置を整合する構成が設けられている。
【００２９】
図５において、カートリッジ装着部１Ｂに設けられているカートリッジホルダ１Ｂ１内に装填される現像剤補給用カートリッジ４には、カートリッジ内の現像トナーに関する管理情報が登録されたＩＣチップ２０が取り付けられており、これに対向するカートリッジホルダ１Ｂ１側には、ＩＣチップ２０と電気的接続可能な構成が設けられている。ＩＣチップに登録されている現像トナーの管理情報としては、脱回数の更新記憶および収容されている現像剤の色情報や粒度など、画像形成装置の機種毎に設定される情報等が含まれる。
【００３０】
カートリッジホルダ１Ｂ１側には、上記ＩＣチップ２０に対して接離可能な揺動端を有する保持部材２１が設けられている。
保持部材２１は、カートリッジホルダ１Ｂ１における下部に基端が一体化されて揺動可能であり、通常、図５に示すように、起立状態を維持することで現像剤補給用カートリッジ４の抜け止めが行え、揺動して倒れることにより現像剤補給用カートリッジ４の挿脱が行えるようになっている。
【００３１】
保持部材２１の揺動端にはＩＣチップ２０に接触可能な端子部２１Ａが設けられており、この端子部２１Ａがコネクタを構成して制御部２２に対してＩＣチップ２０を電気的接続させるようになっている。
【００３２】
端子部２１Ａに対して着脱回数出力手段２０の接触を良好に維持するために、載置部１Ｃには、口金５Ａを下方から押圧するバネなどの弾性体２３が配置されている。
【００３３】
本実施例は、上記電気的接続可能なＩＣチップ２０に対して身体の一部が近接する際に身体の一部、例えば指などからＩＣチップに向けた静電気の放電を防止するための構成が備えられている。以下、この構成について説明する。
ＩＣチップへの静電気の放電を防止するための構成は、身体の一部がＩＣチップに近接する前に身体の一部が設置できる構成とされており、このための構成には、カートリッジ装着部１Ｂにそうびされているカバー１Ｃが用いられる。
カバー１Ｃは、画像形成装置本体に相当するカラープリンタ１の筐体部によって開閉可能に支持されており、閉じられるとカートリッジホルダ１Ｂ１に装備されて現像剤補給用カートリッジ４を抜けないように支持する手段に相当する保持部材２１を上方で覆うことが可能な部材である。
【００３４】
図６において、カバー１Ｃは、カートリッジ装着部１Ｂにおける現像剤補給用カートリッジの設置範囲を覆うことが可能な長手方向の長さを持ち、長手方向両端には開閉用支軸２２（図６において一点鎖線で示す）が挿通可能な軸支片１Ｃ１を備えている。
【００３５】
カバー１Ｃには、これを開閉操作する際に用いられる導電材料からなる取手２３が設けられており、取手２３は、基部をカバー１Ｃ内に配置されている支軸２４によって支持されることにより起倒可能に設けられている。
支軸２４は取手２３と同様に導電性材料が用いられ、その軸方向両端がカバー１Ｃの内面に固定されている支持台２５によって回転可能に支持されている。
【００３６】
支軸２４には、カバー１Ｃを閉じ状態に保持するための係止部部２６、２７が設けられている。
【００３７】
係止部２６、２７は、支軸２４の軸方向両端近傍にそれぞれ配置されており、支軸２４を支点として両端が相対方向に揺動可能な形状を備えている。
支軸２４の軸方向一方端で取手２３に近い位置に配置してある係止部２６は、略Ｌ字状をなし、一方の揺動端がフック形状とされ、他方の揺動端には支持台２５との間に掛けられたバネ２８が設けられている。この係止部２６は、バネ２８の付勢により、図１において符号１Ｄで示すように、カラープリンタ１の筐体に形成されている係止穴に対して一方の揺動端を係合させる習性が付与されている。
【００３８】
支軸２４の軸方向他方端に配置されている係止部２７は、支軸２４を支点としてシーソー運動可能な形状をなし、一方の揺動端が係止部２６と同様にフック形状とされ、他方の揺動端は後述する導電部材である電極板２９に当接できる形状とされている。
係止部２７は、係止部２６に付与されている習性によって電極板２９に通常接触するようになっている。
【００３９】
導電部材をなす電極板２９は、支持台２５に対して上面が締結保持されると共に、上面から下方に延長されて係止部２７との接触部２９Ａを有し、その接触部２９Ａの下方にはこの接触部２９Ａからさらにカラープリンタ１の筐体側に向けて突出した状態で折り曲げられた接点部２９Ｂがそれぞれ形成されている。
接点部２９Ｂは、図１に示すように、カラープリンタ１の筐体部に設けられる本体側部材であるネジなどの締結部材３０に接触できる位置関係が設定されており、カバー１Ｃが閉じられた際に接点部２９Ｂが締結部材３０に接触できるようになっている。
【００４０】
係止部２６，２７同士の配置位置間隔は、図１に示す現像剤補給用カートリッジ４が並列されている設置範囲外にそれぞれ位置するように設定されている。
【００４１】
本実施例は以上のような構成であるから、カバー１Ｃには、取手２３から支軸２４を介して係止部２７に至る接地回路が構成される。つまり、カバー１Ｃが閉じられると、ＩＣチップ２０の抜け止めを行う保持部材２１がカバー１Ｃによって覆われる。このため、カバー１Ｃの外部には取手２３のみが露出している。従って、取手２３、支軸２４および電極板２９そしてその電極板２９が接触するカラープリンタ１側の締結部材３０を介してカラープリンタ１への接地回路が構成される。これにより、電極板２９とカラープリンタ１側の締結部材３０とは、カバー１Ｃが閉じ態位にあるときに接触することができるので、接地回路中での配線が不要となる。
【００４２】
閉じられている状態のカバー１Ｃを開放して現像剤補給用カートリッジ４を交換するような場合には、取手２３を操作することになる。このため、カバー１Ｃを開放する前に取手２３を一部とする接地回路が構成されているので、身体からの静電気はカラープリンタ１側に向けて流れ、ＩＣチップ２０側への影響をなくすことができる。
【００４３】
係止部２６，２７同士は、現像剤補給用カートリッジ４の設置範囲外に位置しているので、カートリッジ４の交換作業に支障となることがない。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、上方から落とし込まれたカートリッジの抜け止めを行うカートリッジの保持手段においてＩＣチップと上方から接触できる揺動端を構成しているので、カートリッジが弾性体により下方から上方に押圧された際に保持手段の揺動端に装備されている端子部に対してＩＣチップの強制的な接触状態を得ることができ、これによって落とし込まれることにより装填されるカートリッジを対象としたＩＣチップの電気的接触不良や接触不良による放電を確実に防止することが可能となる。
また請求項２記載の発明によれば、支持手段を覆うことが可能なカバーの取手がカバーを操作する際に最初に触れる部分であることを利用しているので、ＩＣチップに近接する際に操作されるカバーによって静電気を放電することができ、ＩＣチップに対する設置回路を既存構造部より達成することが可能となる。
【００４５】
請求項３記載の発明によれば、カバーが画像形成装置本体に開閉可能に支持されていることにより、既存構成である、カバーを利用するだけで、特別な接地構成を準備することなく静電気の放電を確実に行うことが可能となる。
また、請求項４記載の発明によれば、カバーに有する導電部材およびこれに当接可能な画像形成装置側部材とが対向して配置され、これら導電部材および画像形成装置側部材とは、現像剤補給用カートリッジの設置範囲外に位置決めされているので、カバーが閉じられている状態では導電部材と画像形成装置側部材とが接触することができる。これにより、ＩＣチップに触れる前に操作されカバーの取手部に触れた際にはカバー側の導電部材と画像形成装置側部材との接触により画像形成装置に向けた設置回路が構成されるので、静電気の放電を画像形成装置本体を介して確実に行うことができる。しかも、導電部材と画像形成装置側部材とは現像剤補給用カートリッジの設置範囲外に設けてあるので、該カートリッジの取り出しに邪魔となることがなく、カートリッジの取り出す際のＩＣチップへの放電の防止とカートリッジの交換性を向上させることがそれぞれ可能となる。
【００４６】
請求項５記載の発明によれば、現像剤補給用カートリッジの交換時に外部に露出するＩＣチップへの不用意な静電気の放電が阻止されるので、放電によるＩＣチップの破損や画像形成装置内での動作不良を未然に防止することが可能となる。
【００４９】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態を示す実施例による現像剤補給装置が装備された画像形成装置の外観図である。
【図２】 図１に示した画像形成装置に用いられる画像形成部の一構成部を示す模式図である。
【図３】 本発明の実施例による現像剤補給装置に用いられる現像剤補給用カートリッジの内部構成を説明するための模式図である。
【図４】 図３に示した現像剤補給用カートリッジに用いられる容器本体の展開図である。
【図５】 現像剤補給用カートリッジの装着状態を示す図である。
【図６】 本実施例における要部である接地回路に関する構成を説明するためのカバーの斜視図である。
【符号の説明】
１ 画像形成装置の一つであるフルカラープリンタ
１Ｂ 現像剤補給用カートリッジの装着部
１Ｃ カバー
１Ｄ 画像形成装置側の係止穴
２ 潜像担持体である感光体
３ 現像装置
４ 現像剤補給用カートリッジ
２０ ＩＣチップ
２１ ＩＣチップと電気的接続可能な保持部材
２２ カバーの開閉用支軸
２３ 取手
２４ 取手の支軸
２５ 支持台
２６，２７ 係止部
２８ 係止部と導電部材とを接触させる習性を付与するバネ
２９ 導電部材となる電極板
２９Ａ 係止部と接触する面
２９Ｂ 接点部
３０ 画像形成装置側の部材である締結部材

Claims (5)

1. 内部に収容されている現像剤に関する情報が登録されているＩＣチップを上面に備えた現像剤補給用のカートリッジが上方から落とし込まれて装填される現像剤補給装置において、
   揺動可能な揺動端を有し、該揺動端が上記ＩＣチップに上方から掛かることで上記カートリッジの抜け止めをする上記カートリッジの保持手段と、
   上記カートリッジを下方から上方に押圧する弾性体とを備え、
   上記保持手段の揺動端には上記ＩＣチップと接触可能な端子部とが設けられ、
   上記カートリッジは、上記保持手段を開閉可能なカバーにより覆われることにより外部と遮蔽され、該カバーには、これを開閉するための取手が設けられ、
   上記取手は、上記カバー側に位置する導電性材料からなる支軸により起倒可能に支持された導電性材料からなり、
   上記支軸は、上記カバーを閉じ状態に維持する揺動可能な係止部を有し、
   上記係止部は、上記カバーの支持部に取り付けられている電極板に当接可能な形状を有し、
   上記電極板は、上記係止部と当接可能な接触部および該現像剤補給装置が設けられる画像形成装置側に接触可能な接点部とを備え、
   上記取手、支軸および上記係止部は、上記カバーが閉じられた際に上記接点部に至る接地回路を構成していることを特徴とする現像剤補給装置。
2. 請求項１記載の現像剤補給装置において、
   上記接地回路は、上記カバーが設けられている画像形成装置側の部材に対して、該カバーの閉じ態位の時に導通可能であることを特徴とする現像剤補給装置。
3. 請求項１または２記載の現像剤補給装置において、
   上記カバーは、上記現像剤補給装置を備えた画像形成装置本体に開閉可能に支持されていることを特徴とする現像剤補給装置。
4. 請求項３記載の現像剤補給装置において、
   上記カバーとこれを開閉可能に支持する画像形成装置本体との間には、該カバーに有する上記接地回路の電極板およびこれに当接可能な画像形成装置側部材とが対向して配置され、これら電極板および画像形成装置側部材は、上記カートリッジの設置範囲外に位置決めされていることを特徴とする現像剤補給装置。
5. 請求項１乃至４のうちの一つに記載の現像剤補給装置を用いることを特徴とする画像形成装置。

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