(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを内部に収納する筒状のトナー容器、このトナー容器の一端に設けられたトナー供給部および前記トナー容器の他端に設けられた回転軸部を有するトナーカートリッジ本体と、
このトナーカートリッジ本体の前記回転軸部に嵌合して前記トナーカートリッジ本体とともに回転し、外周面にICチップを搭載した切欠き部が形成された環状のICチップホルダとを備え、
前記ICチップホルダは、前記切欠き部が画像形成装置本体に設けられる前記ICチップの端子に接触させるための接点部材を有するICチップ接点ホルダの段部に固定されるまで前記トナーカートリッジ本体と共に回転することを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項２】
トナーを内部に収納する筒状のトナー容器、このトナー容器の一端に設けられたトナー供給部および前記トナー容器の他端に設けられた回転軸部を有し、この回転軸部の内部が中空であり、前記トナー容器の内部と連通しているトナーカートリッジ本体と、
このトナーカートリッジ本体の前記回転軸部に嵌合して前記トナーカートリッジ本体とともに回転し、外周面にICチップを搭載した切欠き部が形成された環状のICチップホルダとを備え、
前記ICチップホルダは、前記切欠き部が画像形成装置本体に設けられる前記ICチップの端子に接触させるための接点部材を有するICチップ接点ホルダの段部に固定されるまで前記トナーカートリッジ本体と共に回転することを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項３】
前記トナー容器の内周面には、前記トナーカートリッジの回転により、内部のトナーが前記トナー供給部に向かって移動するように、螺旋状の突条が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトナーカートリッジ。
【請求項４】
前記環状のICチップホルダの切欠き部は、前記トナーカートリッジの回転軸に垂直な断面形状が、略L字形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトナーカートリッジ。
【請求項５】
前記ICチップホルダは、トルクリミッタを介して前記トナー容器の回転軸部に取り付けられてい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６】
前記ICチップホルダは、ブラシを介して前記トナー容器の回転軸部に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載のトナーカートリッジ。
【請求項７】
像担持体上に形成された静電潜像にトナー像を形成する現像装置と、
この現像装置に供給するトナーを内部に収納する筒状のトナー容器、このトナー容器の一端に設けられたトナー供給部および前記トナー容器の他端に設けられた回転軸部を有するトナーカートリッジ本体と、このトナーカートリッジ本体の前記回転軸部に嵌合して前記トナーカートリッジ本体とともに回転し、外周面にICチップを搭載可能な切欠き部が形成された環状のICチップホルダとを備えるトナーカートリッジと、
このトナーカートリッジを着脱可能でかつ前記筒状のトナー容器の中心軸の周りに回転可能に保持するトナーカートリッジ保持部と、
このトナーカートリッジ保持部に固定され、前記ICチップホルダの切欠き部がその回転中に係合することにより、その回転を停止させる段部および前記ICチップの端子に接触させるための接点部材を有するICチップ接点ホルダと、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記回転軸部の内部が中空であり、前記トナー容器の内部と連通しており、前記中空には、前記トナーが収容可能に構成されていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記トナー容器の内周面には、前記トナーカートリッジの回転により、内部のトナーが前記トナー供給部に向かって移動するように、螺旋状の突条が形成されていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記環状のICチップホルダの切欠き部は、前記トナーカートリッジの回転軸に垂直な断面形状が、略L字形状である請求項７乃至請求項９の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記ICチップホルダは、トルクリミッタを介して前記トナー容器の回転軸部に取り付けられていることを特徴とする請求項７から請求項１０の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記ICチップホルダは、ブラシを介して前記トナー容器の回転軸部に取り付けられていることを特徴とする請求項７から請求項１０の何れか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置における現像装置にトナーを補給するトナーカートリッジ及びそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置は、現像装置にトナーを補給するためのトナーカートリッジを有している。このトナーカートリッジは画像形成装置に対して着脱可能に装着され、カートリッジ内のトナーが無くなったときにユーザー自ら交換できるようになっている。このような交換トナーカートリッジは、印字品質の観点から、例えば各メーカーから販売されているそれぞれの画像形成装置に対する専用のトナーカートリッジ（以下、「純正カートリッジ」とも言う。）を定めている。このような専用トナーカートリッジを用いることで、その画像形成装置の最高のパフォーマンスを発揮して印刷物が作成されるよう最良配合されたトナーを現像装置に供給することができる。
【０００３】
ところで、従来から上述の交換トナーカートリッジにはトナーカートリッジ基板が設けられている。この基板にはＩＣチップが組み込まれており、例えばカートリッジの識別情報やトナーの特性に応じた、画像最適化を目的とした制御データが書き込まれている。一方、画像形成装置本体には、カートリッジインターフェース基板が設けられており、上述のトナーカートリッジを画像形成装置本体に装着すると、このカートリッジ側ＩＣチップと本体側カートリッジインターフェース基板が常時接触状態となる。
【０００４】
画像形成装置が動作している間は、カートリッジと本体との相互間で情報の交換を行い、例えば本体側で純正カートリッジであるかどうかの検知や使用枚数（或いはトナーモータ回転時間等）の積算を行い、カートリッジのＩＣチップにモード終了時の使用累積情報の登録などを行っている。
【０００５】
トナーカートリッジの形状や容量は千差万別であるが、高速モデルのMFP（multi-function printer）では、トナー容量を大きくする為に、固定装着タイプのカートリッジではなく、例えば円筒形状の、ボトルタイプのカートリッジ（以下、「トナーボトル」とも言う。）を使用している。このようなカートリッジの場合、トナーボトル本体にＩＣチップを装着しても、トナー補給時にはトナーボトル全体が回転する為、本体側カートリッジインターフェース基板（以下、「電子基板」とも言う。）との常時接触は不可能となり、上述した情報の交換等が不十分となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、その目的は、トナー補給時のボトル回転時でもトナーカートリッジのＩＣチップと本体側インターフェース基板が常時接触可能となるトナーカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態のトナーカートリッジは、トナーを内部に収納する筒状のトナー容器、このトナー容器の一端に設けられたトナー供給部および前記トナー容器の他端に設けられた回転軸部を有するトナーカートリッジ本体と、このトナーカートリッジ本体の前記回転軸部に嵌合して前記トナーカートリッジ本体とともに回転し、外周面にICチップを搭載した切欠き部が形成された環状のICチップホルダとを備え、前記ICチップホルダは、前記切欠き部が画像形成装置本体に設けられる前記ICチップの端子に接触させるための接点部材を有するICチップ接点ホルダの段部に固定されるまで前記トナーカートリッジ本体と共に回転することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本実施形態のトナーカートリッジによれば、トナー補給時のボトル回転時でもトナーカートリッジのＩＣチップと本体側インターフェース基板が常時接触可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態のトナーカートリッジが使用される画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図２（a）は、第一の実施形態にかかるトナーカーリッジ１０の斜視図、図２（b）は、図２（a）におけるトナー容器にICチップホルダ１０２を取り付けたトナーカーリッジ１０の部分正面図、図２（c）は、図２（b）の断面図である。
【図３】図１における、矢印Aから見た補給装置１１の要部構成図である。
【図４】図３における押圧部１１２の斜視図である。
【図５】トナーカートリッジ１０と接点ホルダ１１５との動作機構を示した図である。
【図６】図６（a）は、第二の実施形態にかかるトナーカーリッジ２０の斜視図、図６（b）は、図６（a）におけるトナー容器に外周リングを取り付けたトナーカーリッジの部分正面図、図６（c）は、図６（b）の断面図である。
【図７】トナーカートリッジ２０と接点ホルダ１１５との動作機構を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本実施形態について、図１から図７を参照して説明する。なお、以下の説明において同一の符号が使われている場合、その同一の符号は、同様の構成・機能を有していることを意味している。
【００１１】
図１は、本実施形態の画像形成装置１の画像形成部２の概略構成を示す図である。画像形成部２の、感光体ドラム３の周囲には感光体ドラム３の矢印ｓ方向の回転に従い順次感光体ドラム３を一様に帯電する帯電器４、帯電された感光体ドラム３に潜像を形成するためのレーザ光５ａを照射する露光ユニット５、形成された潜像にトナーを供給する現像装置６、感光体ドラム３に形成されたトナー像を転写媒体へ転写する転写・剥離チャージャ７、感光体ドラム３の転写残りトナーを除去するクリーナ８及び感光体ドラム３の電荷を除去する除電ランプ９が配置されている。
【００１２】
現像装置６は、トナー及びキャリアからなる二成分現像剤を用いて現像を行う公知の磁気ブラシ方式の現像装置であり、現像容器６ａ内に現像ローラ６ｂ、搬送オーガ６ｃ及びトナー濃度センサ６ｄを有する。更に現像装置６は、トナー濃度センサ６ｄにより検知される現像剤中のトナー濃度に応じて、トナーカートリッジ１０から現像装置６にトナーを補給するトナー補給部１１を、画像形成装置１の側端部に備える。
【００１３】
トナーカートリッジ１０は、図２（a）に示すように、本体としての、トナーを収納するトナー容器１０１と、ICチップホルダ１０２により構成されている。トナー容器１０１の一端にICチップホルダ１０２が取着され、トナー容器１０１の他端に円筒状のキャップ部１０３が取着される。キャップ部１０３にはトナー容器１０１内のトナーをトナー補給部１１に供給するためのトナー供給部１０４を備えている。トナーカートリッジ１０は、トナー補給部１１に装着され、長手方向に延びる軸（点線L）を中心として回転（矢印t）することにより現像装置６にトナーを補給する。
【００１４】
トナーカートリッジ１０は、図２（a）に示すように、本体としての、トナーを収納するトナー容器１０１と、ICチップホルダ１０２により構成されている。トナー容器１０１の一端にICチップホルダ１０２が取着され、トナー容器１０１の他端に円筒状のキャップ部１０３が取着される。キャップ部１０３にはトナー容器１０１内のトナーをトナー補給部１１に供給するためのトナー供給部１０４を備えている。トナーカートリッジ１０は、トナー補給部１１に装着され、長手方向に延びる軸（点線L）を中心として回転（矢印t）することにより現像装置６にトナーを補給する。
【００１５】
トナー容器１０１は有底の略円筒形状をなし、少なくともその内周面には、トナーを搬送する為の螺旋状の突条が形成されており、これに対応した螺旋溝１０５が外周面に形成されている。トナー容器１０１に予め充填されたトナーは、トナー容器１０１が回転するに伴い、螺旋溝１０５によりキャップ部１０３側に徐々に送られ、キャップ部１０３のトナー供給部１０４から現像装置６へ送られる。
【００１６】
トナー容器１０１の底部１０１aには、ICチップホルダ１０２を取り付けるための、トナー容器１０１の外径よりも小さい円筒形状の回転軸部１０１bを有している。一方、トナー容器１０１の頂部１０１cは、トナー容器１０１の径より小さくなっており、キャップ部１０３との接続部分の外面上には、キャップ部１０３の内面に形成されたねじ山と係合するよう、ねじ山が形成されている。これらねじ山は回転により、キャップ部１０３が外れることがないよう、逆ねじとなっている。なお、トナー容器１０１とキャップ部１０３は一体化されていてもよい。
【００１７】
ICチップホルダ１０２は、トナー容器１０１の外径と略同径の円筒形状（環状）を為し、その外面上にICチップ１０６を設置するための略Ｌ字状の切欠き部１０７を有している。ICチップホルダ１０２の中心には、回転軸部１０１bの径（両矢印α）より大きい径（両矢印β）の嵌合部１０２aを有している。回転軸部１０１bと嵌合部１０２aは、トルクリミッタ１０８を介して取り付けられており、トナー容器１０１とICチップホルダ１０２は、互いに長手方向の軸線（点線L）を中心として回動自在となっている。また、ICチップホルダ１０２は、長手方向の軸線（点線L）方向に着脱可能となっている。（図２（b）、（c））。
【００１８】
トナー補給部１１は、図３に示すように、トナーカートリッジ１０を着脱可能に保持するカートリッジ保持部１１１と、トナーカートリッジ１０をその軸を中心に回転駆動させるトナーカートリッジ駆動部１２と、カートリッジ１０をカートリッジ駆動部１２に向けて押圧するカートリッジ押圧部１１２を有している。
【００１９】
カートリッジ保持部１１１は、画像形成装置１との連結部を軸（点線M）として、回動可能に支持されている(矢印Q、R)。トナーカートリッジ１０の着脱は、カートリッジ保持部１１１の回動動作(矢印Q、R)を利用して行われる。具体的には、トナーカートリッジ１０を画像形成装置１に装着する場合、ユーザーは、カートリッジ保持部１１１にトナーカートリッジ１０を保持させた後、カートリッジ保持部を矢印Q方向に回転させる。一方、トナーカートリッジ１０を取り外す場合は、カートリッジ保持部１１１を矢印R方向に回転させ、カートリッジ保持部１１１を画像形成装置１の外側に突出させる。
【００２０】
トナーカーリッジ駆動部１２は、駆動部本体１２aとカップリング１２bから構成され、トナー補給装置１１の連結部近傍に設けられている。カップリング１２bは筒型であり、その底部には、キャップ部１０３の頂部に形成された凹凸部が嵌まり込むように形成された凹凸部を有している。
【００２１】
カートリッジ押圧部１１２は、図４に示すように、画像形成装置１に固定される固定部１１３と、押圧部１１４から構成される。固定部１１３と押圧部１１４の間には、バネ等の付勢部材が設けられており、トナーカートリッジ１０方向に付勢されている。また、固定部１１３は、カートリッジインターフェース基板を備えたICチップ接点ホルダ１１５を備えている。
【００２２】
ICチップ接点ホルダ１１５は、ICチップホルダ１０２を固定する為の段部１１６が形成されている。段部１１６は、スリット１１７を有しており、スリット１１７からは、ICチップホルダ１０２に設置されているICチップ１０６の電極と接触させるための接点バネ等の接点部材１１８が突き出ている。接点部材１１８は、ICチップ１０６の電極と接触する箇所以外は、絶縁性の部材で被覆されており、カートリッジインターフェース基板と接続しており、カートリッジインターフェース基板を介して画像形成装置１本体とトナーカートリッジ１０の情報交換が行なわれる。
【００２３】
以上のように構成することで、トナーカートリッジ１０は、画像形成装置１から駆動力を受けて回転する。ICチップホルダ１０２は、トルクリミッタ１０８により、トナー容器１０１の回転に連れ回る。その後、所定以上の負荷がかかった場合、ICチップホルダ１０２はトナー容器１０１の回転に対して空転する。
【００２４】
具体的には、先ず、ユーザーがトナーカートリッジ１０を交換した際、トナー容器１０１は一定量回転し（図５（a）；矢印t１）、ICチップホルダ１０２もトナー容器１０１の回転に連れ回る（図５（a）；矢印t２）。その後、ICチップホルダ１０２上のICチップ１０６が設置されている切欠き部１０７がICチップ接点ホルダ１１５の段部１１７に到達し、ロックがかかる（引っかかる）と同時にICチップ１０６に接点バネ１１８が接触する（図５（c））。ICチップホルダ１０２はロックされた位置に固定され、トナー容器１０１の回転に対して空転し、以降はトナー容器１０１のみが回転を続ける（図５（b）；矢印t１）。なお、図５において、トナーカートリッジ１０については、図２（c）の一点鎖線B−B’に沿った断面で示している。
【００２５】
このようにICチップホルダ１０２が切欠き部１０７とICチップ接点ホルダ１１５の段部１１６とにより上記したロックされる位置に固定されることで、ICチップ１０６の電極と接点部材１１８が常時接触状態となり、常に本体側とトナーカートリッジ間での情報の交換を行うことができる。
【００２６】
次に、本実施形態にかかる第二の実施形態のトナーカートリッジ２０について図６を参照して詳細に説明する。トナーカートリッジ２０は、第一の実施形態のトナーカートリッジ１０に比べ、トナーを多く充填することができる仕様となっている。なお、以下の説明において、第一の実施形態のトナーカートリッジ１０と共通する部分については説明を割愛する。
【００２７】
本実施形態のトナーカートリッジ２０は、本体としての、トナーを収納するトナー容器２０１と、ICチップホルダとしての外周リング２０２により構成されている。トナー容器２０１はトナー容器２０１より径が一段繰り下がった底部２０１aを有している。
【００２８】
底部２０１aは、トナーカートリッジ１０における回転軸部１０１bと同様の機能を果たす。また、取り付けた外周リング２０２が外れないよう支持するための突起２０３が設けられている。トナー容器２０１と底部２０１aの内部は連通している。
【００２９】
外周リング２０２は、底部２０１aの外周面を軸線方向に沿ってスライド可能（着脱可能）に設けられている。外周リング２０２上には、トナーカートリッジ１０におけるICチップホルダ１０２と同様の、ICチップ１０６を設置するための切欠き部１０７を有している。外周リング２０２の内壁には、ブラシ或いは板バネ等の接触部材２０４が取り付けられており、外周リング２０２は、底部２０１aに接触部材２０４を介して取り付けられている。
【００３０】
このように構成することで、トナーカートリッジ２０は、トナーカートリッジ１０に比べ、底部２０１aの分だけトナーを多く充填することができる。
【００３１】
外周リング２０２の設置場所は、特に限定はされないが、ICチップ１０６への飛散トナー付着防止の観点から、トナー供給部１０４から最も離れた位置、即ち、図７に示すようなトナー容器２０１の底部が好ましい。
【００３２】
トナーカートリッジ２０の具体的な動作機構について、図７を参照して説明する。先ず、ユーザーがトナーカートリッジ２０を交換した際、トナー容器２０１は一定量回転し、外形リング２０２もトナー容器２０１の回転に連れ回る（図７（a）；矢印t１、t２）。その後、外形リング２０２上のＩＣチップ１０６が設置されている切欠き部１０７がICチップ接点ホルダ１１５の段部１１６に到達し、ロックがかかる（引っかかる）と同時にICチップ１０６に接点部材１１８が接触する。外周リング２０２はロックされた位置に固定され、トナー容器２０１の回転に対して空転し、以降はトナー容器２０１のみが回転を続ける（図７（b）；矢印t１）。
【００３３】
このように本実施形態によれば、トナー補給時のトナーカートリッジ回転時でもトナーカートリッジのICチップは本体側カートリッジインターフェース基板に常時接触が可能となり常にトナーカートリッジ−画像形成装置本体間の情報交換を行うことができる。
【符号の説明】
【００３４】
１…  画像形成装置
２…  画像形成部
３…  感光体ドラム
４…  帯電器
５…  露光ユニット
６…  現像装置
７…  転写・剥離チャージャ
８…  クリーナ
９…  除電ランプ
１０、２０…  トナーカートリッジ
１１…  トナー補給部
１２…  カートリッジ駆動部
１０１，２０１…  トナー容器
１０２…  ICチップホルダ
１０３…  キャップ部
１０４…  トナー供給部
１０５…  螺旋溝
１０６…  ICチップ
１０７…  切欠き部
１０８…  トルクリミッタ
１１１…  カートリッジ保持部
１１２…  カートリッジ押圧部
１１３…  固定部
１１４…  押圧部
１１５…  ICチップ接点ホルダ
１１６…  段部
１１７…  スリット
１１８…  接点部材
２０２…  外周リング
【図１】
0005526058.tif 000002
【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】
0005526058.tif 000008