JP4556640B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナーボトルを用いてトナーを補給する方式の現像装置を装備した画像形成装置に関し、特に、トナーボトルの識別マークを凹部で構成し、識別マークを削り取って他の現像装置に転用できないように構成した装置に関する。

小型の複写機やプリンタのような画像形成装置、もしくは、複写機や、ＦＡＸと複写機の機能を複合して構成した複合機等において、記録部に設ける現像装置には、トナーボトルを装着可能に組み合わせて設けておき、消費された分のトナーを随時補給可能にしている。そして、このような現像装置を使うと、本体のトナー収容量が多くないものであつても、トナーボトルから随時トナーを供給できるために、現像装置の寿命を長くできるとともに、多数枚のコピーを連続して作成可能であるという利点がある。前述したような現像装置において、そのトナーボトルを特定の種類の現像装置にのみ装着可能なようにするために、トナーを収容するトナーボトルには特定の位置に、識別マークを設けており、その識別マークが装置本体側の受部材に設けたマークと一致しなければ、ボトルを装着してもトナーを供給できないように構成している。そのために、前記トナーボトルに収容している特定の種類のトナーが、他の機種の現像装置に組み合わせられないようにする、保護手段としての機能を、ボトルの識別マークに持たせるようにしている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００１−２７２８５１

しかしながら、前記トナーボトルに設ける識別マークとして、単純な突起等をボトル表面の任意の位置に設けた場合には、その突起を削り取ることで、本体受部に設けた識別手段に引っ掛ったりすることなしに、異種の部材を容易に組み合わせることが可能な場合も多くあるといわれている。そして、前述したように、特定の現像装置に使用するには適当しない種類のトナーが、別の電子写真方式の装置に使用されることによって、感光体ドラムに形成されるトナー画像の画質等に、種々の問題が発生するといわれる。そこで、前記従来例の文献では、識別マークをボトル表面の所定の位置に突部として設けるが、その突部の中を空洞として構成しておくことで、突部を切り取った時に、トナーが漏れ出すような構造とする手段が用いられている。

その他に、前記突部の中に硬い芯部材を挿入しておくことで、容易に突部を切り取ったりできないようにするという対策を用いることも提案されている。したがって、前記対策案を用いる場合には、特定の現像装置には、特定の形状のマークを付したトナーボトルのみを使用可能とし、改造したトナーボトルは容易に装着できないようにすることが可能となる。前述したような現像装置において、指定品でないトナーを用いたりすると、現像装置の構成部材に対して悪影響が与えられて、トナー画像の画質が悪くなったり、各作動部品が良好に作動しなくなったりする。その他に、現像装置を動作不能にする等の事故状態が多く発生し、現像装置から感光体ドラムに向けて、トナーを供給できなくなる等の重大な事故に繋がることもある。

本発明は、トナーボトルに設ける識別マークを凹部として形成し、それを削り取ったりすると、トナーボトルからトナーが漏れ出す等の修復不能な障害を発生させる装置を提供することを目的としている。

本発明に係る画像形成装置は、感光体ドラムに形成された静電潜像を現像装置によりトナー画像として可視像化する記録部と、トナーボトルを長手方向に抜き差し可能に装着する装着部と、装着された前記トナーボトルから前記現像装置にトナーを補給する補給部とを備え、前記トナー画像を用紙に転写して定着させて画像形成を行う画像形成装置において、前記トナーボトルは、装置本体に組み合わせる装着側の挿入方向先端部に識別マークとしての凹凸が形成されており、前記装着部は、前記トナーボトルに形成された識別マークと組み合わせるように対称的に形成された識別マークを有するとともに当該識別マークを前記トナーボトルに形成された識別マークと組み合わせることで前記トナーボトルを回転させるための駆動を伝達本体受部が設けられていることを特徴とする。さらに、前記トナーボトルには、識別マークとして凹部が形成されており、前記本体受部には、識別マークとして前記凹部と組み合わせるように対称的に形成されたな凸部が形成されていることを特徴とする。さらに、前記トナーボトルに形成された前記凹部は、前記トナーボトルのキャップに形成されていることを特徴とする。

前述したように、トナーボトルの装置本体に組み合わせる装着側の端部に、凹部により構成した識別マークを設けて、装置本体の本体受部側に受けた凸部と組み合わせるようにすることで、トナーボトルを装着してから回転させたりする動作を、前記識別マークを用いて、正確に行わせることができる。また、前記トナーボトルに設ける識別マークは、凹部として構成されていることで、識別マークを削り取ったりする場合には、内部のトナーが漏れ出す等の不都合な状態が発生することで、ボトルまたはトナーを不正利用しようとする意図を断念させることができる。さらに、本体受部側の凸部として設けたものに対して、凹部を設けたトナーボトルを装着して、両者の識別マークを組み合わせることにより駆動伝達を可能とし、トナーボトルを回転させることによって、トナーの補給を行い得るようにするものである。したがって、両者の識別マークの凹凸が一致しない状態では、現像装置が正常に動作しないので、指定しない種類のボトルを装着して、種類の異なるトナーを供給する等の不正利用を防止できる。

以下に説明する本発明の実施例では、画像形成装置の記録部には、感光体ドラムに対して現像ローラを位置決めするように、現像装置を組み合わせて設けている。そして、感光体ドラムに形成した静電潜像に向けて、現像ローラからトナーを供給して、トナー画像を作成するような動作を行わせる。前記現像装置に設ける現像ローラや、その他の動作部材は、非常に寿命の長いものとして構成されていることから、現像装置のフレームの内部に収容されているトナーが消費され、装置のトナー収容部内で不足する分のトナーを補給するようにしているものである。そして、従来のトナーボトルを装着して、随時トナーを補給可能に構成している現像装置と同様にして、大量の記録紙を連続して作成可能な画像形成装置を対象として、本実施例の機構を設けている。

前記本発明の現像装置を装備可能な画像形成装置としては、ＦＡＸと複写機との機能を複合した装置、もしくは一般的な記録装置であって、電子写真方式を用いてトナー画像を形成し、用紙にトナー画像を担持させる装置に適用が可能である。なお、以下に説明する画像形成装置の実施例においては、電子写真方式を用いて記録する記録部１０を装置本体の内部に設けるが、前記画像形成装置の装置本体１の上部には、プラテンにセットした原稿の画像を走査する画像読取装置や、ＡＤＦ（自動原稿搬送装置）のような画像情報を得ることが可能な機構を、任意に組み合わせて設けることができる。また、前記画像形成装置に設ける記録部では、現像装置に対してトナーボトルからトナーを供給する方式を用いて、寿命の長い感光体ドラム等の記録部の部材を、効率良く動作させることが可能な装置として構成できる。

図１に示す本発明の実施例において、画像形成装置１の下部に設ける給紙部には、１つの給紙カセット２を装備して、給紙ローラ３を駆動することにより用紙を用紙搬送路５に向けて送り出す。そして、レジストローラ装置４のニップ部に、用紙の先端部を突き当てることで整合し、記録部１０の感光体ドラム１１に形成するトナー画像にタイミングを合わせて、前記レジストローラ装置４を駆動して用紙を送り出す方式を用いている。なお、前記給紙部には、複数個の給紙トレイを装着することが可能であり、一般に用いられている画像形成装置の場合と同様にして、任意の給紙トレイから、指定したサイズの用紙を選択し、給紙可能な装置として構成することができる。

前記給紙トレイ２を設けた給紙部に対して、その上方に配置される記録部１０においては、その装置本体の上部となる位置であって、用紙搬送路５の用紙搬送方向の下流部側となる部分に、熱ローラと加圧ローラとを対向させて配置した定着装置６を設けている。前記定着装置６においては、トナー画像が転写された用紙を、ローラの間にニップして搬送しながら、熱ローラの熱で溶融したトナーを、加圧ローラにより用紙に押圧する作用を付与して定着作用を行い、記録紙として作成された用紙（コピー）を、排出ローラ装置７により排出トレイ８に向けて排出する。

前記装置本体に設ける記録部１０には、一般的な電子写真方式を用いた装置の場合と同様に、感光体ドラム１１の周囲に、その回転方向に沿って帯電部材１２と書込部材１３、および、転写ローラ１４を順次配置している。また、前記感光体ドラム１１の回転方向に対して、前記書込部材１３の下流部側には現像装置１５を設けており、現像ローラ１６が感光体ドラム１１に対応させて露出されている。前記記録部１０においては、感光体ドラム１１の表面に対して、帯電部材１２から放電することによって一様な帯電を行わせてから、書込部材１３により画像の光を照射して静電潜像を形成する。そして、その静電潜像に対して、前記現像ローラ１６の表面に薄層として担持されているトナーを、感光体ドラム１１に移転させ、トナー画像として可視像化する。

前述したようにして、感光体ドラム１１に形成される前記トナー画像は、用紙を転写ローラ１４との間にニップして搬送しながら、前記転写ローラ１４から所定の値の電圧を印加することにより、用紙に移転させて転写する。前記トナー画像が転写された用紙は、定着装置６を通って定着されて記録紙が作成され、用紙搬送路５の終端部に配置している排出ローラ装置７により、排出トレイ８に排出される。また、前記感光体ドラム１１に形成したトナー画像を用紙に転写した後で、感光体表面に付着して残るトナーは、クリーニング装置２０に設けている回転ブラシ２１等により掻き取られ、スクリュー等の搬送手段により、図示を省略する廃トナーボックスに向けて送られる。

前記記録部に配置する現像装置１５に対しては、トナーボトル装着部１８を設けておいて、装着するトナーボトルからトナーを任意に補給可能とする機構を設けている。前記トナーボトル装着部１８から補給される新しいトナーは、現像装置の内部でパドル１７等の攪拌手段により、現像器フレーム内部に残っているトナーや、現像ローラ１６から戻されるトナーと混合されて均質化される。そして、再び現像ローラ１６に薄層として担持させて、感光体ドラム側に向けて露出させ、感光体ドラム１１に形成した静電潜像に向けてトナーを移転させることは、一般的な電子写真方式を用いた装置と同様に動作される。

図２以降に説明する例は、前記現像装置１５に対してトナーを供給するために、装着部１８に対して、着脱可能に装着したトナーボトル２５と、現像装置の本体受部の構造とを主として説明している。トナーボトル２５は、図２に示されるように、略円筒形状のボトル本体の先端部側には、テーパ状に細くなるネック部２６を介して、キャップ２７を装着するようにしている。前記キャップ２７の先端部には、周囲に形成するリング状の突部によって先端凹部２８を設け、さらに、マーク凹部２９を所定の深さの凹部となるように設けて、所定の形状の識別マークを形成している。前記識別マークとしての凹部２９には、後述するように、本体受部に設けているマーク凸部と組み合わせられた状態で、トナーボトル２５を回転させ得るように構成されている。

前記トナーボトル２５のキャップ２７を保持するように係合して、トナーボトル２５を回転させるようにする本体受部３０は、図３に示すように、画像形成装置の記録部で、装置本体のリヤ側に設けられているもので、キャップ挿入部３１に挿入したトナーボトル２５のキャップ２７を、図示を省略する係止手段を用いて保持する。また、前記トナーボトル２５に凹んだ模様として設けているマーク凹部２９が、キャップ挿入部３１の対応する表面部に設けているマーク凸部３２と合う状態では、本体受部３０を駆動部材３３により回転させたときに、トナーボトル２５を回転させることができるものとされる。

なお、前記トナーボトル２５のキャップ２７では、前記キャップ部材をボトル本体に対して、所定の角度回転させた状態で、内部のトナーを排出可能としているもので、そのために、トナーボトルを装着した初期の段階で、キャップ部を所定の角度回転させることによって、トナーを排出可能にする状態が設定される。前記キャップ２７を所定の角度回転させて、トナー排出口を開けた後では、前記キャップ２７に対して加えられる回転作用は、トナーボトル２５を回転させる力として作用される。そして、前記トナーボトル２５に対して回転作用を付与する動作を随時行うことにより、トナーをトナーボトルから排出させ、現像装置に向けて供給することができるように構成される。なお、前記トナーボトルを回転させてトナーを排出させるためには、例えば、ボトルの内面に螺旋状の突起を設けて、トナーを排出口方向に移動させることや、ボトルのキャップを装着する先端部が低くなるように、所定の角度傾斜させてボトルを供給部に装着すること等の、任意の補助手段を組み合わせて用いることが可能である。

前記トナーボトル２５を装着して保持する本体受部３０には、トナーボトルの挿入側先端部（キャップ）の挿入・装着する凹部の内部に、所定の形状で突出させたマーク凸部３２を識別マークを兼ねた駆動伝達手段として設けており、駆動部材３３により随時回転させられて、トナーボトル２５をも回転させるように構成している。そして、前記トナーボトル２５から本体受部に向けて排出されるトナーは、排出路３４を通って、コンベヤ等の搬送手段３５により、現像装置に向けて送られるようにされる。したがって、前記搬送手段によりトナーボトルから現像装置にまで、任意の形式のコンベヤを用いて、トナーを搬送可能とする方式を用いることで、トナーボトルを装着する部分が、現像装置と離れた任意の位置に設定できるものとされる。

前記トナーボトル２５を装着するために、装置本体には、図４に示すようなボトルガイド３６と、本体受部３０とを組み合わせて設けている。前記ボトルガイド３６は、装置本体にフロント側から挿入するトナーボトルを、本体受部に向けて案内する作用を発揮可能とするものであって、トナーボトルの断面形状にしたがったガイド面を形成している。また、前記ボトルガイド３６には、ボトルを係止する手段を設け、キャップを回してトナー排出口を開く際に作動させ、トナーを供給する際には、ボトルの係止を解除する手段を設けると良い。なお、前記トナーボトルのキャップ２７を装着した部分に対して、本体受部３０には、ボトルを固定保持してキャップ２７を所定の角度開く動作と、ボトルを回転させて中に収容しているトナーを排出させる動作との、２種類の動作に対処させる駆動手段を設けることで対処させる。そのために、ボトルとボトルキャップの双方を個別に保持する手段を本体受部側に設けて、必要とするタイミングで、それ等の機構を作動させることができるようにされる。

前述したように、特定のマークを付したトナーボトルのみを装着可能とし、本体受部３０の凹部の内部に、所定の形状で突出させたマーク凸部３２を設けることで、装着するボトルには前記マーク突部にのみ対応させた、マーク凹部２９を設けたもののみが使用できる。また、前記凸部と凹部とを組み合わせて、ボトルまたは収容するトナーを識別する場合には、実施例に示したような形状のものに限定されるものではなく、その他に、任意の凹凸の模様のものを用いることができる。そして、前述したような識別マークをトナーボトルに設けておき、ボトル受部においては、前記ボトルに設けている識別マークとは対称的な模様のマークを組み合わせるようにして、トナーボトルを装着・収容可能にする。その状態で、受部に設けた駆動部材３３により、ボトルキャップを回転させてから、トナーボトル２５本体を回転させることで、ボトル内部に収容されているトナーを、随時排出させることができるようにする。

前記実施例で説明したしたように、ボトルに設ける凹部としての識別マークに対して、受部には凸部としてのマークを設けることの他に、トナーボトルのキャップを、識別マークとして用いることも可能である。例えば、ボトルのキャップの形状を、内部に収容するトナーに合わせた特定の断面と、凹凸の模様を有するものとして構成し、前記トナーボトルを装着する本体受部には、前記ボトルのキャップに設けた凸凹部の形状に対して、対称的な識別マークを有する凹凸部を形成しておく。そして、前記キャップと受部の凹凸が組み合わされた状態で、最初にキャップを回転させ、ついで、ボトル本体を回転させるような駆動伝達手段を用いて、現像装置に対してトナーボトルからトナーを供給可能とすることも可能である。

前記トナーボトルに設ける特定の識別マークとして、ボトルのキャップを特定の形状を有するものとして用いる場合には、前記キャップの先端面に凹部としての識別マークを設けることの他に、キャップの一部に凹凸による等の識別マークを、さらに追加して設けることができる。そして、前記特定の形状と識別マークを有するキャップに対して、画像形成装置の装置本体に設けるボトル受部には、前記特定形状のキャップとキャップに設けた識別マークとの、双方の模様に対称的な受部の識別手段を設けておくことが可能である。したがって、前記ボトルキャップの形状と識別マークとを用いて、装着するボトルに対する識別手段として構成する場合には、非常に多くの種類の識別のための要素を組み合わせることが可能となり、装置メーカーが指定しない不正なボトルとトナーの使用を抑制することが可能となる。

本発明の機構が適用可能な画像形成装置の説明図である。 トナーボトルの構成を示す斜視図である。 トナーボトルと本体受部の形状の説明図である。 トナーボトル支持部の構成を示す説明図である。

符号の説明

１ 画像形成装置、 ２ 給紙トレイ、 ３ 給紙ローラ、 ５ 用紙搬送路、 ６ 定着器、 １０ 記録部、 １１ 感光体ドラム、 １５ 現像装置、
２５ トナーボトル、 ２６ ネック部、 ２７ キャップ部、
２９ マーク凹部、 ３０ 本体受部、 ３１ キャップ挿入部、
３２ マーク凸部、 ３６ ボトルガイド。

Claims (3)

1. 感光体ドラムに形成された静電潜像を現像装置によりトナー画像として可視像化する記録部と、トナーボトルを長手方向に抜き差し可能に装着する装着部と、装着された前記トナーボトルから前記現像装置にトナーを補給する補給部とを備え、前記トナー画像を用紙に転写して定着させて画像形成を行う画像形成装置において、前記トナーボトルは、装置本体に組み合わせる装着側の挿入方向先端部に識別マークとしての凹凸が形成されており、前記装着部は、前記トナーボトルに形成された識別マークと組み合わせるように対称的に形成された識別マークを有するとともに当該識別マークを前記トナーボトルに形成された識別マークと組み合わせることで前記トナーボトルを回転させるための駆動を伝達する本体受部が設けられていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記トナーボトルには、識別マークとして凹部が形成されており、前記本体受部には、識別マークとして前記凹部と組み合わせるように対称的に形成されたな凸部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記トナーボトルに形成された前記凹部は、前記トナーボトルのキャップに形成されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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