JP6331036B2 - トナー容器及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナー容器及び画像形成装置に関する。

従来より、画像形成装置本体に対して交換可能に装着されるトナー容器は知られている。トナー容器内のトナーが純正品でない場合、画像形成装置の機構不良や画像不良が生じる虞がある。そこで、トナー容器の側面にＩＣチップを取り付けて、このＩＣチップに記憶された情報を画像形成装置本体に搭載されたコントローラーにより読み取る技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ＩＣチップには、トナー容器が純正品であることを示す情報や製造場所及び製造日等が記憶されている。

特開２０１３−２１０５４４号公報

しかし、特許文献１に示す従来のトナー容器では、例えば純正品のトナー容器の壁面に不正に孔を空けてこの孔から非純正品のトナーを補給するような行為が行われた場合に、当該トナー容器が不正品であることを判定することができないという問題がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、トナー容器が不正に孔空けされた不正品であるか否かを精度良く判定できるようにし、延いては非純正品のトナーが使用されるのを極力回避しようとすることにある。

本発明の一局面に係るトナー容器は、画像形成装置に装着される。そして、内部にトナーを収容する本体筐体部と、上記本体筐体部の外壁面を覆うように配置され、該外壁面との間に真空の空間を形成する外囲筐体部と、上記外囲筐体部の外壁面に固定され、所定の配線に対向して配置された対向部材とを備え、上記外囲筐体部における上記対向部材が固定された部分は、上記空間内の圧力と大気圧との差圧により該外囲筐体部の内方側に変形するように可撓性部材で構成されていて、上記空間が大気開放されると、上記変形が解消されて上記対向部材を該外囲筐体部の外方側に押し出すことで、上記配線を該対向部材により遮断するように構成されている。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記トナー容器が装着される装置本体部を有している。上記装置本体部は、上記所定の配線が遮断されて該所定の配線を通じた通信が不能になっているか否かを判定する遮断判定部と、上記遮断判定部により上記通信が不能になっていると判定された場合に、上記トナー容器が不正に孔空けされた不正品であるものとして所定の制御処理を実行する制御部とを有している。

本発明によれば、トナー容器が不正に孔空けされた不正品であるか否かを精度良く判定できるようにし、延いては非純正品のトナーが使用されるのを極力回避しようとすることにある。

図１は、実施形態における画像形成装置を示す概略構成図である。 図２は、図１のII−II線に沿って切断した概略断面図である。 図３は、画像形成装置にトナー容器を装着した状態におけるＩＣチップ周辺の回路構成を示すブロック図である。 図４は、図２のIV−IV線に沿って切断した概略の断面図であって、トナー容器に不正な孔空けが施されていない状態を示している。 図５は、図２のIV−IV線に沿って切断した概略の断面図であって、トナー容器に不正な孔空けが施された状態を示している。 図６は、トナー容器が不正に孔空けされた不正品であるか否かを検出するための検出制御の一例を示すフローチャートである。 図７は、実施形態２を示す図３相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

《実施形態１》
図１は、本実施形態における画像形成装置としてのレーザープリンター１の概略構成を示す断面図である。

レーザープリンター１は、図１に示すように、装置本体２と、装置本体２に着脱可能に装着されたトナー容器であるトナー容器２１とを備えている。

装置本体２は、手差し給紙部６と、カセット給紙部７と、画像形成部８と、定着部９と、排紙部１０とを有している。そうして、レーザープリンター１は、装置本体２内の搬送路Ｌに沿って用紙を搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいて用紙に画像を形成するように構成されている。

手差し給紙部６は、装置本体２の１つの側部に開閉可能に設けられた手差しトレイ４と、装置本体２の内部に回転可能に設けられた手差し用の給紙ローラー５とを有している。

カセット給紙部７は、装置本体２の底部に設けられている。カセット給紙部７は、互いに重ねられた複数の用紙を収容する給紙カセット１１と、給紙カセット１１内の用紙を１枚ずつ取り出すピックローラー１２と、取り出された用紙を１枚ずつ分離して搬送路Ｌへと送り出すフィードローラー１３及びリタードローラー１４とを備えている。

画像形成部８は、装置本体２内におけるカセット給紙部７の上方に設けられている。画像形成部８は、装置本体２内に回転可能に設けられた像担持体である感光ドラム１６と、感光ドラム１６の周囲に配置された帯電器１７と、現像部１８と、転写ローラー１９及びクリーニング部２０と、感光ドラム１６の上方に配置された光走査装置であるレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）３０とを備えている。現像部１８には、トナー容器２１からトナーが供給される。そうして、画像形成部８は、手差し給紙部６又はカセット給紙部７から供給された用紙に画像を形成するようになっている。

尚、搬送路Ｌには、送り出された用紙を、一時的に待機させた後に所定のタイミングで画像形成部８に供給する一対のレジストローラー１５が設けられている。

定着部９は、画像形成部８の側方に配置されている。定着部９は、互いに圧接されて回転する定着ローラー２２及び加圧ローラー２３を備えている。そうして、定着部９は、画像形成部８で用紙に転写されたトナー像を当該用紙に定着させるように構成されている。

排紙部１０は、定着部９の上方に設けられている。排紙部１０は、排紙トレイ３と、排紙トレイ３へ用紙を搬送するための一対の排紙ローラー２４と、排紙ローラー２４へ用紙を案内する複数の搬送ガイドリブ２５とを備えている。排紙トレイ３は、装置本体２の上部に凹状に形成されている。

レーザープリンター１が画像データを受信すると、画像形成部８において、感光ドラム１６が回転駆動されると共に、帯電器１７が感光ドラム１６の表面を帯電させる。

そして、画像データに基づいて、レーザー光がレーザースキャナユニット３０から感光ドラム１６へ出射される。感光ドラム１６の表面には、レーザー光が照射されることによって静電潜像が形成される。一方、現像部１８にはトナー容器２１からトナーが供給される。感光ドラム１６上に形成された静電潜像は、現像部１８で現像されることにより、トナー像として可視像となる。

その後、用紙は、転写ローラー１９と感光ドラム１６との間を通過する。そのことにより、用紙に感光ドラム１６のトナー像が転写される。トナー像が転写された用紙は、定着部９において定着ローラー２２と加圧ローラー２３とにより加熱及び加圧される。その結果、トナー像が用紙に定着する。

＜トナー容器＞
図２は、図１のトナー容器２１をII−II線に沿って切断した概略断面図である。以下の説明において、図２における左側をトナー容器２１の前側として説明を行う。

トナー容器２１は、全体視で略直方体状をなす二重構造の容器である。すなわち、トナー容器２１は、内部にトナーを収容する本体筐体部３１と、本体筐体部３１の外壁面の略全体を覆う外囲筐体部３２とを有している。本体筐体部３１の外壁面と外囲筐体部３２との間には真空の空間３３が形成されている。この空間３３は、例えばシール材等を用いて密閉された空間である。ここで、真空とはトナー容器２１の周囲の大気圧よりも低い圧力（つまり負圧）を意味している。

上記本体筐体部３１内の左右方向の中央部には、前後方向に延びる撹拌シャフト３４が設けられている。撹拌シャフト３４の両端部は、本体筐体部３１の前後の壁部に回動可能に支持されている。撹拌シャフト３４には略矩形状の撹拌シート３５が固定されている。撹拌シャフト３４が不図示の駆動機構により回転駆動されることで、撹拌シート３５が撹拌シャフト３４と共に回転する。これにより、本体筐体部３１内のトナーが撹拌シート３５により撹拌されつつ後述の搬送スクリュー３６側に掻き寄せられる。

本体筐体部３１内の右側端部には、撹拌シャフト３４に対して平行に延びる搬送スクリュー３６が配置されている。搬送スクリュー３６の両端部は、本体筐体部３１の前後の壁部に回動可能に支持されている。搬送スクリュー３６は、不図示の駆動機構により回転駆動されることで、本体筐体部３１内のトナーをトナー排出口３７に向けて搬送する。トナー排出口３７は、本体筐体部３１の底壁部における搬送スクリュー３６の前端部付近に形成されている。トナー排出口３７より排出されたトナーは現像部１８へ供給される。

上記外囲筐体部３２の左側面における前側端部には、先端部が通信ラインＡ２（後述する）に対向する対向部材３８が取付けられている。対向部材３８は、本実施形態では左右方向に延びる円柱状に形成されている。外囲筐体部３２における対向部材３８が取付けられる部分は、可撓性を有する可撓部Ｂとされている。可撓部Ｂは、例えばゴムやシリコン等により構成されている本実施形態では、外囲筐体部３２における可撓部Ｂ以外の部分を例えばプラスチック等により構成するようにしている。尚、外囲筐体部３２全体をゴムやシリコン等の可撓性部材で構成するようにしてもよい。

上記可撓部Ｂは、外囲筐体部３２の内方側に凹むことにより凹部Ｓを形成している。可撓部Ｂは、大気圧（トナー容器２１の周囲の大気圧）と空間３３内の圧力（負圧）との差圧により外囲筐体部３２の内方側に向かう力を受けている。そして、可撓部Ｂは、この内方側への力が作用しない状態（つまり空間３３が大気開放されている状態）に比べて外囲筐体部３２の内方側に変位（変形）している。

上記凹部Ｓ内には、対向部材３８の略全体が収容されている。凹部Ｓの底部には、対向部材３８の基端部が接着材等により固定されている。対向部材３８の先端部は、後述する通信ラインＡ２に対向して配置されている。

外囲筐体部３２の外壁面における可撓部Ｂに隣接する部分にはＩＣチップ（識別情報記憶部）４５が取付けられている。ＩＣチップ４５は、ＥＥＰＲＯＭやＦＲＡＭ（登録商標）等の書き換え可能で不揮発性の記憶素子を有している。ＩＣチップ４５には、固有の識別情報（例えばシリアルナンバー等）や、製造年月日及び製造場所を示す情報等が記憶されている。

図３は、レーザープリンター１にトナー容器２１を装着した状態におけるＩＣチップ４５周辺の回路構成を示すブロック図である。

ＩＣチップ４５は、電源ラインＡ１と、情報読出し用の通信ラインＡ２と、データ書込み用の通信ラインＡ３と、接地ラインＡ４とを介して接触端子部４６に接続されている。この接触端子部４６はトナー容器２１に固定されている。

接触端子部４６は、トナー容器２１がレーザープリンター１に装着されることで、レーザープリンター１側の接触端子部６０に接触する。この接触端子部６０は、電源ラインａ１を介して電源７０に接続されている。また接触端子部６０は、情報読出し用の通信ラインａ２と、データ書き込み用の通信ラインａ３と、信号ラインａ５を介して制御部６１に接続されている。また接触端子部６０は、接地ラインａ４を介してグランドに接続されている。信号ラインａ５は、レーザープリンター１にトナー容器２１が取付けられているときと取り外されているときとで信号レベルが変化するように構成されている。

制御部６１は、ＣＰＵ６２、ＲＡＭ６３及びＲＯＭ６４を有するマイクロコンピューターからなり、信号ラインａ５からの電圧信号に基づいて、トナー容器２１がレーザープリンター１に装着されているか否かを判定する。そして、制御部６１は、レーザープリンター１にトナー容器２１が装着された状態において、読出し用の通信ラインＡ２，ａ２を介してＩＣチップ４５内に記憶された各種情報を読み出し可能になっている。また、制御部６１は、書込み用の通信ラインＡ３，ａ３を介してＩＣチップ４５に必要な情報を書き込み可能になっている。

上述の対向部材３８の先端部は、ＩＣチップ４５と接触端子部４６とを接続する読出し用の通信ラインＡ２に対向している。図４及び図５を参照して、対向部材３８の動作につて説明する。トナー容器２１に不正な孔空けがされていない状態、つまり空間３３が真空の状態では、図４に示すように、対向部材３８の先端部と通信ラインＡ２との間には隙間が存在している。すなわち、対向部材３８は、通信ラインＡ２に対して非接触の状態にある。しかし、例えば第三者が工具Ｋ等によりトナー容器２１に対して不正な孔空け（例えば図５の孔３２ａ参照）を行った場合には、空間３３がこの孔３２ａを介して大気開放される。ここで、不正な孔空けとは、トナー容器２１の製造権限を持つ業者以外の第三者によって行われる孔空けを意味する。

空間３３が大気開放されると、空間３３内の圧力と大気圧との差圧が無くなるので、可撓部Ｂを外囲筐体部３２の内方側に引き寄せる力がなくなる。この結果、可撓部Ｂの上記差圧による変形が解消されて、可撓部Ｂにおける凹部Ｓの底壁部を形成する部分が、該可撓部Ｂ自身の復元力により左側に変位する。この結果、対向部材３８の先端部（左側端部）が右側から左側に移動して上記通信ラインＡ２を遮断する。ここでいう「遮断」には、通信ラインＡ２が物理的に切断される場合の他、通信ラインＡ２が電気的にショートしたり、通信ラインＡ２の接続端が抜けたりする場合など、通信ラインＡ２を介した通信が遮断される全ての場合を含んでいる。

通信ラインＡ２が遮断されると、トナー容器２１をレーザープリンター１に装着しても、制御部６１においてＩＣチップ４５からの情報を読み取ることができない。本実施形態では、この点に着目して、制御部６１においてＩＣチップ４５からの情報を読出し可能か否かに基づいて、換言すると通信ラインＡ２を介した通信が確立されているか否かに基づいて、トナー容器２１が不正品（不正に孔空けされた容器）であるか否かの判定処理を行うようにしている。

図６のフローチャートを参照しながら、制御部６１における上記判定処理の詳細について説明する。

先ず最初のステップＳ１では、信号ラインａ５からの信号を基に、レーザープリンター１にトナー容器２１が装着されたか否かを判定する。この判定がＮＯである場合にはリターンする一方、ＹＥＳである場合にはステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、読出し用の通信ラインＡ２が遮断されているか否か、つまり通信ラインＡ２を介した情報の読出しが不能になっているか否かを判定する。この判定がＹＥＳである場合にはステップＳ５に進む一方、ＮＯである場合にはステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、ステップＳ２で読出した情報が不正情報を含んでいるか否かを判定する。ここで、不正情報とは、トナー容器２１に対して不正な孔空けがなされたことを示す情報である。この判定がＮＯである場合にはリターンする一方、ＹＥＳである場合にはステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、画像形成部８による画像形成を禁止する禁止処理（所定制御処理の一例）を実行し、しかる後にリターンする。

ステップＳ２の判定がＮＯである場合に進むステップＳ５では、トナー容器２１が、不正に孔空けされた不正品であることを示す不正情報をＩＣチップ４５に対して書き込む。そして、しかる後に上記ステップＳ４に進む。

以上説明したように、上記実施形態では、トナー容器２１に対して不正な孔空けがされると、空間３３が大気開放されてトナー容器２１に設けられた対向部材３８が外囲筐体部３２の外方側に押し出される。この結果、ＩＣチップ４５と接触端子部４６とを接続する読出し用の通信ラインＡ２が対向部材３８によって遮断され、制御部６１においてＩＣチップ４５からの情報の読出しが不能になる。したがって、制御部６１においてＩＣチップ４５からの情報の読出しが不能になっている場合には、トナー容器２１が不正品であると判断することができる。そして、制御部６１により、トナー容器２１が不正品であると判断される場合には、画像形成部８による画像形成処理が禁止される（ステップＳ４）。よって、純正品のトナー容器２１に対して不正な孔空けを行って非純正品のトナーを供給する行為を未然に防止することができる。

しかも、上記実施形態では、対向部材３８は、読出し用の通信ラインＡ２のみを遮断して書込み用の通信ラインＡ３を遮断しないようになっている。したがって、制御部６１においてトナー容器２１が不正品であると判断した場合に、そのことを示す情報（不正情報）を書込み用の通信ラインＡ３によりＩＣチップ４５に書き込むことができる（ステップＳ５）。よって、例えば、第三者がトナー容器２１に対して不正な孔空けを行った後に、通信ラインＡ２を修復してトナー容器２１を再利用しようとしても、ＩＣチップ４５に書き込まれた不正情報を基に当該容器２１が不正品であることを容易に識別することができる。また上記実施形態では、ＩＣチップ４５の記憶情報に不正情報が含まれる場合（ステップＳ３の判定がＹＥＳである場合）には、ステップＳ４にて画像形成部８による画像形成動作を禁止するようにしているので、このような不正品の再利用を確実に防止することができる。

《実施形態２》
図７は、上記実施形態２を示している。この実施形態では、対向部材３８の先端部を読出し用の通信ラインＡ２ではなく書込み用の通信ラインＡ３に対向させるようにしている。そして、トナー容器２１に対して不正な孔空けがされた場合に、対向部材３８によって書込み用の通信ラインＡ３のみが遮断されるようにした。

制御部６１は、通信ラインＡ３を介してＩＣチップ４５に情報の書き込みが不能である場合には、トナー容器２１が不正品であると判定し、書込み可能である場合にはトナー容器２１が不正品でないと判定する。

制御部６１は、トナー容器２１が不正品であると判定した場合には、読出し用の通信ラインＡ２より読み取ったトナー容器２１の識別情報（シリアルナンバー等）と当該トナー容器２１が不正品である旨を示す不正情報とを対応付けて不正リストとしてＲＯＭ６４に記憶するとともに、画像形成部８による画像形成を禁止する。

制御部６１は、読み取ったＩＣチップ４５の識別情報が不正リストに含まれているか否かを判定して、含まれていると判定した場合には、読出し用の通信ラインＡ２が遮断されている否かに拘わらず、当該トナー容器２１が不正な再生品であると判定して、画像形成部８による画像形成動作を禁止する。

したがって、本実施形態２によれば、実施形態１と同様の作用効果を得ることができる。

《他の実施形態》
上記各実施形態では、制御部６１においてトナー容器２１が不正品であると判定した場合には、画像形成部８による画像形成を禁止するようにしているが、これに限ったものではなく、例えばレーザープリンター１の操作パネルに設けられた表示部（例えば液晶パネル等）に警告を表示するようにしてもよい。この警告表示としては、例えば「このトナー容器２１は不正品です。使用すると機器の故障や画像不良を招く虞があります」といった表示が考えられる。このような視覚を通じた警告に限らず、スピーカーやブザー等を使用して聴覚を通じた警告を行うようにしてもよい。

上記各実施形態では、棒状部材（対向部材）３８の先端部に対向する所定の配線が、通信ラインである例について説明したが、これに限ったものではない。すなわち、「所定の配線」は、例えば電源ラインや信号ライン等であってもよい。

上記実施形態では、対向部材３８によってＩＣチップ４５と接触端子部４６との間の配線を遮断するようにしているが、これに限ったものではなく、レーザープリンター１に設けられた接触端子部６０と電源７０との間の配線や、接触端子部６０と制御部６１との間の配線を遮断するようにしてもよい。

上記実施形態では、トナー容器２１を装着する画像形成装置の一例としてレーザープリンター１を挙げて説明したが、これに限ったものではなく、画像形成装置１は、複写機、や複合機等であってもよい。

以上説明したように、本発明は、トナー容器及び画像形成装置について有用である。

Ａ２ 読出し用の通信ライン
Ａ３ 書込み用の通信ライン
Ｂ 可撓部
１ レーザープリンター（画像形成装置）
２ 装置本体
８ 画像形成部
３１ 本体筐体部
３２ 外囲筐体部
３３ 空間
３８ 棒状部材（対向部材）
４５ ＩＣチップ（識別情報記憶部）
４６ 接触端子部（容器側接触端子部）
６０ 接触端子部
６１ 制御部（遮断判定部、書込み部、警告部、禁止部）
６２ ＣＰＵ
６３ ＲＡＭ
６４ ＲＯＭ
７０ 電源

Claims (6)

1. 画像形成装置に装着されるトナー容器であって、
   内部にトナーを収容する本体筐体部と、
   上記本体筐体部の外壁面を覆うように配置され、該外壁面との間に真空の空間を形成する外囲筐体部と、
   上記外囲筐体部の外壁面に固定され、所定の配線に対向して配置された対向部材とを備え、
   上記外囲筐体部における上記対向部材が固定された部分は、上記空間内の圧力と大気圧との差圧により該外囲筐体部の内方側に変形するように可撓性部材で構成されていて、上記空間が大気開放されると、上記変形が解消されて上記対向部材を該外囲筐体部の外方側に押し出すことで、上記所定の配線を該対向部材により遮断するように構成されている、トナー容器。
2. 請求項１に記載のトナー容器において、
   固有の識別情報を記憶した識別情報記憶部と、上記画像形成装置の接触端子部に接触する容器側接触端子部と、上記識別情報記憶部及び上記容器側接触端子部に接続され、該識別情報記憶部に情報を書き込むための書込み用通信ラインと、該識別情報記憶部から情報を読み出すための読出し用通信ラインとを有し、
   上記所定の配線は上記書込み用通信ライン又は上記読出し用通信ラインである、トナー容器。
3. 請求項２に記載のトナー容器が装着される装置本体部を有する画像形成装置であって、
   上記装置本体部は、
   上記所定の配線が遮断されて該所定の配線を通じた通信が不能になっているか否かを判定する遮断判定部と、
   上記遮断判定部により上記通信が不能になっていると判定された場合に、上記トナー容器が不正に孔空けされた不正品であるものとして所定の制御処理を実行する制御部とを有している、画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において
   上記所定の制御処理は、画像形成動作の禁止処理、又は、視覚若しくは聴覚を通じた警告を行う警告処理である、画像形成装置。
5. 請求項３又は４に記載の画像形成装置において、
   上記所定の配線は、上記読出し用通信ラインであり、
   上記制御部は、上記遮断判定部により上記所定の配線が遮断されていると判定された場合に、上記所定の制御処理に加えて、上記トナー容器が上記不正品であることを示す不正情報を上記書込み用通信ラインを介して上記識別情報記憶部に書込む処理を実行する、画像形成装置。
6. 請求項５に記載のトナー容器が装着される装置本体部を有する画像形成装置であって、
   上記制御部は、上記識別情報記憶部に記憶された情報を読取り可能に構成されていて、該識別情報記憶部より読取った情報に上記不正情報が含まれるか否かを判定し、上記不正情報が含まれると判定した場合には、上記遮断判定部における判定結果に拘わらず上記所定の制御処理を実行する、画像形成装置。

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