(57)【要約】【課題】正規品ではないトナーや正規品ではないトナーカートリッジが誤って使用されることを防止できるトナーカートリッジ及び画像形成装置を提供する。【解決手段】各ビス１１２の位置関係が予め決定された位置関係と異なると、各ビス１１２を流れる電流値から認識される配列パターンが予め記憶された配列パターンと異なることになる。配列パターンと異なると、コントローラ１２０により画像形成装置１０の各構成部材１３２の動作開始が不可能となるように制御されるため、印字が不能となる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容する凹部が形成された第１分割体と、前記第１分割体と結合し前記凹部の開口を閉塞する第２分割体と、を有するトナーカートリッジであって、
前記第１分割体と前記第２分割体は複数の導電性の取付具により結合され、前記取付具の電気抵抗がそれぞれ異なることを特徴とするトナーカートリッジ。
【請求項２】
トナーを収容する凹部が形成された第１分割体と、前記第１分割体と結合し前記凹部の開口を閉塞する第２分割体と、前記第１分割体と前記第２分割体を結合し電気抵抗がそれぞれ異なる複数の導電性の取付具と、を有するトナーカートリッジと、前記トナーカートリッジが着脱自在に取り付けられる画像形成装置本体と、を含む画像形成装置であって、
前記トナーカートリッジ又は前記画像形成装置本体に設けられ、前記取付具を流れる電流の電流値を測定する電流測定部と、
前記画像形成装置本体に設けられ、前記電流測定部により測定された前記電流値に基づいて画像形成に関する動作を制御する制御部と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記取付具を流れる電流の前記電流値に基づいて前記取付具の配列パターンを特定し、
特定した前記配列パターンが予め決定された任意の特定パターンと一致しない場合には、画像形成に関する動作が開始されないように制御することを特徴とする請求項２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、内部にトナーを収容するトナーカートリッジ及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置は、トナーを収容するトナーカートリッジを備えている。このトナーカートリッジに収容されたトナーは現像器ユニットに移送され、やがて感光体ドラムの表面に供給される。感光体ドラムの表面にはＬＥＤプリンタヘッドなどの露光装置により任意の静電潜像が形成されており、その感光体ドラムの表面にトナーが供給されることにより静電潜像が可視像化する。
【特許文献１】特開２００３−２１６００５号公報
【特許文献２】特開２００５−１１４９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、トナーカートリッジの内部に収容されたトナーを全て使用した場合には、新たなトナーカートリッジと交換する必要があるが、違法なトナーの詰め込み（例えば、正規品ではないトナーカートリッジに正規品ではないトナーを詰めるなど）が頻繁に生じている。このような違法なトナーの詰め込みは、用紙に形成される画像の画質の低下の原因になる。また、正規品ではないトナーカートリッジを正規品である画像形成装置本体に装着すると、画像形成装置本体の故障の原因になるおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は、上記事情を考慮し、正規品ではないトナーや正規品ではないトナーカートリッジが誤って使用されることを防止できるトナーカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、トナーを収容する凹部が形成された第１分割体と、前記第１分割体と結合し前記凹部の開口を閉塞する第２分割体と、を有するトナーカートリッジであって、前記第１分割体と前記第２分割体は複数の導電性の取付具により結合され、前記取付具の電気抵抗がそれぞれ異なることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、トナーを収容する凹部が形成された第１分割体と、前記第１分割体と結合し前記凹部の開口を閉塞する第２分割体と、前記第１分割体と前記第２分割体を結合し電気抵抗がそれぞれ異なる複数の導電性の取付具と、を有するトナーカートリッジと、前記トナーカートリッジが着脱自在に取り付けられる画像形成装置本体と、を含む画像形成装置であって、前記トナーカートリッジ又は前記画像形成装置本体に設けられ、前記取付具を流れる電流の電流値を測定する電流測定部と、前記画像形成装置本体に設けられ、前記電流測定部により測定された前記電流値に基づいて画像形成に関する動作を制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記制御部は、前記取付具を流れる電流の前記電流値に基づいて前記取付具の配列パターンを特定し、特定した前記配列パターンが予め決定された任意の特定パターンと一致しない場合には、画像形成に関する動作が開始されないように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、トナーカートリッジは、トナーを収容する凹部が形成された第１分割体と、第１分割体と結合し凹部の開口を閉塞する第２分割体とを有している。そして、第１分割体と第２分割体は複数の導電性の取付具により結合され、その取付具の電気抵抗がそれぞれ異なるように設定されている。このため、全ての取付具に電流を流した場合に、各取付具を流れる電流の大きさがそれぞれ異なるようになる。各取付具を流れる電流の大きさから各取付具の位置関係を最初に特定しておけば、その位置関係に基づいて画像形成に関する動作を制御することが可能になる。これにより、違法なトナー補充を行うためなどにトナーカートリッジの第１分割体と第２分割体を一旦分解してしまうと、次に両者を結合するときに取付具の正確な位置関係を再現しない限り、印字不可能になるように制御することができる。この結果、正規品ではないトナーや正規品ではないトナーカートリッジの使用を抑制できるとともに、それらが誤って使用されることを防止できる。すなわち、画像形成装置に、このトナーカートリッジを用いることのみで、上述したような不正行為を防止できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、トナーカートリッジは、トナーを収容する凹部が形成された第１分割体と、第１分割体と結合し凹部の開口を閉塞する第２分割体とを有している。そして、第１分割体と第２分割体は複数の導電性の取付具により結合され、その取付具の電気抵抗がそれぞれ異なるように設定されている。このため、全ての取付具に電流を流した場合に、各取付具を流れる電流の大きさがそれぞれ異なるようになる。各取付具を流れる電流の電流値を電流測定部により測定しその測定結果から各取付具の位置関係を最初に特定しておけば、その測定結果に基づいて制御部により画像形成に関する動作を制御することが可能になる。これにより、違法なトナー補充を行うためなどにトナーカートリッジの第１分割体と第２分割体を一旦分解してしまうと、次に両者を結合するときに取付具の正確な位置関係を再現しない限り、印字不可能になるように制御することができる。この結果、正規品ではないトナーや正規品ではないトナーカートリッジの使用を抑制できるとともに、それらが誤って使用されることを防止できる。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、制御部は、取付具を流れる電流の電流値に基づいて取付具の配列パターンを特定し、その特定した配列パターンが予め決定された任意の特定パターンと一致しない場合には、画像形成に関する動作が開始されないように制御する。これにより、違法なトナー補充を行うためなどにトナーカートリッジの第１分割体と第２分割体を一旦分解してしまうと、次に両者を結合するときに取付具の正確な位置関係を再現しない限り、印字不可能になる。この結果、正規品ではないトナーや正規品ではないトナーカートリッジの使用を抑制できるとともに、それらが誤って使用されることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明の一実施形態に係るトナーカートリッジ及び画像形成装置について、図面を参照して説明する。先ず、画像形成装置の全体構成について説明する。
【００１２】
図１に示すように、画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を備えている。画像形成装置本体１２の上部には原稿読取部１４が配置され、その下部には底面から給紙部１６及び記録部１８が配置されている。
【００１３】
原稿読取部１４では、原稿カバー２０に設けられた原稿トレイ２２に載置された原稿が原稿搬送装置２４により読取位置に搬送されて、原稿排紙トレイ２６に排出される。読取位置には、原稿を光学的に読み取る読取装置２８を搭載した走査装置３０が原稿に対向するように配置されている。書籍等を読み取る場合には、原稿カバー２０を上方に回動してフラットベッドプラテン３２に書籍等の被読取部分を配置し、走査装置３０を矢印で図示するように移動させて読取動作が行われる。以上の構成は、いわゆるＡＤＦ及びフラットベッドタイプと称される従来の原稿読取装置と同様のものである。
【００１４】
給紙部１６では、給紙カセット３４が配置されており、フラッパ３６に所定のサイズの用紙が複数枚積載されている。給紙カセット３４の右端部には、ピックアップローラ３８が配置されている。フラッパ３６は、積載された用紙の上面がピックアップローラ３８に圧接するように、図示しないバネ部材により上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ３８が回転駆動すると、摩擦力により用紙が１枚ずつ用紙搬送路に給紙されるようになる。
【００１５】
給紙された用紙は、まずフィードローラ４０及びプレスローラ４２により記録部１８に搬送される。記録部１８では、搬送された用紙に記録するために、現像器４４、紙粉除去ローラ４６、コロナ帯電器４８、感光体ドラム５０、転写ローラ５２、露光ヘッド５４及び定着ローラ５６が備えられている。紙粉除去ローラ４６は、導電性のスポンジ等により構成され、転写後の感光体ドラム５０の表面に付着したトナーや紙粉を補足する。コロナ帯電器４８は、コロトロンからの放電により感光体ドラム５０の表面を一様に帯電する。紙粉除去ローラ４６及びコロナ帯電器４８により一様に帯電された感光体ドラム５０に、露光ヘッド５４で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像が形成される。そして、後述するように、現像器４４内のトナーを感光体ドラム５０に形成された静電潜像に転移させて、静電潜像を可視像化する。転写ローラ５２は、用紙を挟んで感光体ドラム５０と対向する位置に設置されており、所定の電圧が印加されると感光体ドラム５０表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ５６及びプレスローラ５８によって挟持されて加熱・プレスされ用紙に定着される。定着された用紙は、排紙ローラ６０及びプレスローラ６２の間に挟持されて用紙排出トレイ６４に搬出される。
【００１６】
また、画像形成装置本体１２の側面には、反転搬送ユニット６６が着脱自在に装着されており、その装着側面には、用紙搬出口６８及び用紙搬入口７０が形成されている。反転搬送ユニット６６内には、フィードローラ７２及びプレスローラ７４、フィードローラ７６及びプレスローラ７８の２対の搬送ローラが上下に配設されている。そして、反転搬送路が、排紙ローラ６０と定着ローラ５６との間の用紙搬送路から分岐して、２対の搬送ローラの間を通り、ローラ対４０、４２とピックアップローラ３８との間の用紙搬送路に合流するように形成される。
【００１７】
用紙の両面に記録を行う場合には、図１で示す用紙搬送路に用紙を搬送して一方の面に記録した後、排紙ローラ６０により用紙排紙トレイ６４側に用紙を搬出し、用紙の後端部を排紙ローラ６０及びプレスローラ６２により挟持した状態で一旦搬出動作を停止する。そして、排紙ローラ６０を逆回転駆動して反転搬送路に用紙を後端から搬入し、フィードローラ７２及びプレスローラ７４で挟持して反転搬送路内を搬送していく。次に、フィードローラ７６及びプレスローラ７８で挟持してさらに搬送し、用紙をローラ対４０、４２の間に当接させる。この状態で用紙搬送路に用紙を搬送すると、他方の面が感光体ドラム５０に対向して記録されるようになり、用紙の両面に記録が行われるようになる。
【００１８】
現像器４４は、容器本体８０の上部に蓋体８２を溶着又はネジにより固定し密閉して構成される。容器本体８０の内部には、トナーの補給室として３つのトナー室８４、８６、８８が形成され、感光体ドラム５０側の側端部には現像ローラ９０及び供給ローラ９２を備えた供給室９４が形成されている。
【００１９】
３つのトナー室８４、８６、８８は、現像器４４が画像形成装置１０に装着された状態で水平方向に並列して配設されるように構成されており、各トナー室のほぼ中央部分には撹拌移送手段としてパドル９６、９８、１００が設けられている。各パドル９６、９８、１００には、それぞれブレードが取り付けられている。
【００２０】
各トナー室８４、８６、８８に補給されたトナーは、パドル９６、９８、１００が回転すると、各ブレードの摺動動作でトナーはすくい上げられるようになり、各トナー室８４、８６、８８ではトナーの撹拌が行われてトナーの凝集に起因する劣化が防止される。また、ブレードが反時計回りに回転することで、第３トナー室８８内のトナーは第２トナー室８６に移送され、第２トナー室８６のトナーは第１トナー室８４に移送されるようになる。そして、第１トナー室８４のトナーは、供給室９４に補給される。その際に、補給されるトナーは、第１トナー室８４でパドル９６により撹拌されて予備的な帯電が行われる。
【００２１】
供給室９４に補給されたトナーは、供給ローラ９２が回転しながら現像ローラ９０に摺接することによって摩擦されて帯電され、現像ローラ９０の表面に担持される。現像ローラ９０には、供給されたトナーの層厚を規制する現像ブレードが現像ローラ９０の表面に近接して配設されている。そして、現像ローラ９０と感光体ドラム５０とが回転しながら互いに摺接することで、現像ブレードにより一定の層厚に規制されたトナー層が感光体ドラム５０の表面に形成された静電潜像に付着して現像される。
【００２２】
図１乃至図３に示すように、現像器４４の近傍には、内部にトナーを収容するトナーカートリッジ１０２が着脱自在に設けられている。トナーカートリッジ１０２と現像器４４とは、トナー供給通路１０４で接続されている。トナーカートリッジ１０２は内部にトナーを収容するものであり、現像器４４内部の第３トナー室８８にトナー供給通路１０４を介してトナーを補給できるようになっている。
【００２３】
トナーカートリッジ１０２は、いわゆる型割構造となっており、上側蓋部１０６（第２分割体）と下側容器１０８（第１分割体）とが分割可能に構成されている。下側容器１０８の内部には凹部１１０が形成されており、この凹部１１０にトナーが収容される。また、上側蓋部１０６の外縁には、金属製のビス（取付具）１１２が挿通可能な複数の取付片１１４が形成されている。また、下側容器１０８の外縁であって各ビス１１２と対応する位置には、各ビス１１２と螺合する複数の雌ネジ１１６がそれぞれ形成されている。これにより、下側容器１０８の上部に上側蓋部１０６を置き、複数のビス１１２と雌ネジ１１６を螺合することにより、両者が結合される。使用により下側容器１０８の凹部１１０に収容されていたトナーが減少していくと、上側蓋部１０６から各ビス１１２を外して上側蓋部１０６と下側容器１０８との結合を解除し、凹部１１０にトナーを補給することができる。
【００２４】
ここで、複数のビス１１２は、外観（形状）は全て同じであり、導電性である金属で構成されているが、各ビス毎に電気抵抗が異なるように構成されている。すなわち、電気抵抗がそれぞれ異なるビス１１２の製造方法として、各ビス１１２を導電率の異なる金属で構成したり、各ビスの金属メッキ部分の厚みや体積を変えることにより実現することができる。また、全てのビス１１２の電気抵抗を変えなくても、複数のビス１１２のうち１本のビスの電気抵抗のみを変えてもよい。なお、複数のビス１１２のうち、一部のビス１１２を非導電性部材（例えば、ガラス又はプラスチックなどの絶縁物）で構成するようにしてもよい。
【００２５】
また、図４に示すように、画像形成装置本体１２には、トナーカートリッジ１０２が装着されたときに上側蓋部１０６又は各ビス１１２を通電するための通電部１２６が設けられている。また、画像形成装置本体１２には、通電部１２６に電圧を印加するための電源部１２８を備えている。これにより、電源部１２８により通電部１２６に電圧を印加すると、各ビス１１２に電流が流れるようになる。また、画像形成装置本体１２には、各ビス１１２を流れる電流の電流値を測定するための電流計（電流測定部）１３０が設けられている。なお、この電流計１３０は、画像形成装置本体１２に設けられている構成に限られず、トナーカートリッジ１０２、より具体的には上側蓋部１０６の取付片１１４近傍、あるいは下側容器１０８の雌ネジ１１６の内部に設けられていてもよい。なお、電流値を計測する電流計１３０の原理については、従来から周知の技術であるので説明を省略する。
【００２６】
また、図４に示すように、画像形成装置本体１２には、コントローラ（制御部）１２０が設けられている。このコントローラ１２０により画像形成装置１０あるいはその各部の印字に関する動作が制御される。ここで、コントローラ１２０は、画像形成装置１０の動作の制御に関するプログラムが記憶されているＲＡＭ１２４を備えている。なお、コントローラ１２０は、記録部１８などの各構成部材１３２の動作を制御する。
【００２７】
このＲＡＭ１２４には、各ビス１１２で測定された電流値と画像形成装置１０の動作との関係がテーブルとして記憶されている。具体的には、各ビス１１２の電気抵抗がそれぞれ異なるため、各ビス１１２を流れる電流値は異なるものが、各ビス１１２を流れる電流値から配列パターンを特定し、この配列パターンが特定パターンである場合には画像形成装置１０の各構成部材１３２の動作開始が可能になる。すなわち、各ビス１１２にはそれぞれ対応する上側蓋部１０６の取付片１１４（各ビス１１２の位置関係）が予め決められており、各ビス１１２が決められた取付片１１４に取り付けられたときに、各ビス１１２を流れる電流値から予め決定された各ビス１１２の配置パターンが識別されるため、画像形成装置１０の各構成部材１３２の動作開始が可能となるように制御される。逆に、各ビス１１２が予め決められた取付片１１４と異なる取付片１１４に取り付けられた場合（各ビス１１２の位置関係が予め決められた位置関係と異なる場合）には、各ビス１１２を流れる電流値から認識される配列パターンが予め記憶された配列パターンと異なるため、画像形成装置１０の各構成部材１３２の動作開始が不可能となるように制御される。
【００２８】
次に、本実施形態のトナーカートリッジ１０２及び画像形成装置１０の作用について説明する。
【００２９】
図１に示すように、トナーカートリッジ１０２に収容されたトナーは、トナー供給路１０４から現像器４４の第３トナー室８８に供給されていく。このため、トナーカートリッジ１０２に収容されたトナー量が減少し、やがてトナーカートリッジ１０２にトナーを補給する必要が生じてくる。
【００３０】
このとき、図２及び図３に示すように、トナーカートリッジ１０２を画像形成装置本体１２から取り出して、上側蓋部１０６と下側容器１０８とを結合している各ビス１１２を外し、上側蓋部１０６と下側容器１０８を分割させる必要がある。そして、下側容器１０８の凹部１１０にトナーを補充した後、下側容器１０８の上に上側蓋部１０６を置いて凹部１１０の開口を閉塞する。これにより、上側蓋部１０６と下側容器１０８には他に補給口がないので、下側容器１０８内部に収容されたトナーが外部に漏れることはない。その後、同じ外観を有する各ビス１１２を上側蓋部１０６の各取付片１１４を挿通させて各雌ネジ１１６と螺合させ、両者を強固に結合させる。
【００３１】
ここで、各ビス１１２の位置関係が予め決定された位置関係と異なると、各ビス１１２を流れる電流値から認識される配列パターンが予め記憶された配列パターンと異なることになる。配列パターンと異なると、コントローラ１２０により画像形成装置１０の各構成部材１３２の動作開始が不可能となるように制御されるため、印字が不能となる。このように、予め決定された各ビス１１２の位置関係を知らない者が全てのビス１１２を取り外し上側蓋部１０６と下側容器１０８との結合を解除すると、予め決定された各ビス１１２の位置関係の通りに各ビス１１２を取り付けないと、画像形成装置１０の各構成部材１３２が作動しなくなる。
【００３２】
この結果、別の第三者などがトナーカートリッジ１０２に違法にトナーを詰め込んだり、正規品ではないトナーカートリッジを正規品である画像形成装置本体１２に装着すると、画像形成装置１０の各構成部材１３２が作動しなくなるので、そのような違法な行為を抑制することができるとともに、正規品ではないトナーカートリッジやトナーが誤って使用されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置に装着されるトナーカートリッジの斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る画像形成装置に装着されるトナーカートリッジの分解斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部の電気的構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０      画像形成装置
１２      前記画像形成装置本体
１０２    トナーカートリッジ
１０６    上側蓋部（第２分割体）
１０８    下側容器（第１分割体）
１１０    凹部
１１２    ビス（取付具）
１２０    コントローラ（制御部）
１３０    電流計（電流測定部）
【図１】
2008191543.tif 000003
【図２】
2008191543.tif 000004
【図３】
2008191543.tif 000005
【図４】
2008191543.tif 000006