(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤収納容器を着脱可能とする画像形成装置において、
上記現像剤収納容器は、
現像剤供給手段であるノズルが挿通されるシール部材を備える現像剤の吐出用開口と、
現像剤特性、現像剤を用いる機種、及び画像形成装置からの現像剤収納容器の着脱回数から成る情報を記憶するＩＣとを有し、
画像形成装置本体側は、
上記情報を読みとる制御部と、
上記現像剤収納容器を着脱可能に支持する容器ホルダと、
上記容器ホルダの一部において揺動可能に設けられ、上記現像剤収納容器を着装した時に上記容器ホルダに揺動端を掛けて容器の抜け止めをすると共に、該揺動端に備えられた端子部を上記ＩＣに接触させて上記制御部との通電をする容器保持手段と、
上記揺動端に向けて上記現像剤収納容器を押圧するバネとを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
上記制御部は、上記ＩＣに記憶された着脱回数に基づきシール性の悪化について判断し、シール効果が全く得られない場合およびそれ以前の回数の時点でシール効果が全く得られなくなることに注意を喚起することをそれぞれ警報することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、
上記制御部は、上記容器ホルダに装填されている現像剤収納容器の着脱回数出力手段に記憶されている情報と予め登録されている上記容器ホルダに関する情報と不一致の場合に警報することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、内部に現像剤を収容し、画像形成装置に対して着脱可能な現像剤収納容器の着脱構造に関する。
【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。
【０００３】
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現像剤を個別に収容した現像装置が用いられる。
【０００４】
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、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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
補給用現像剤カートリッジは、内部に収容されている現像剤が円滑に流出することが必要であるが、カートリッジの設置状態によっては現像剤がカートリッジ内部に止まったままとなり、円滑に排出されない場合がある。例えば、補給用現像剤カートリッジは、重力方向への流動を促すために開口部を下向きにして設置することが多い。開口部近傍は上述した円筒状構造の場合を含めて先細、いわゆる開口に向けて径が小さくなるように絞られていることが多く、これによって、内部の現像剤が開口部近傍でブリッジ状に固化する現象を起こしやすくなり、現像剤の流出が妨げられやすくなってしまう。従来、現像剤の不足警報がでた場合にユーザが採る手段の一として、補給用現像剤カートリッジを設置個所から取り出し、カートリッジを振ったりしてブリッジ現象を起こしている現像剤を崩すことがある。
【０００６】
補給用現像剤カートリッジのように画像形成装置に対して着脱できる構造である場合、補給用現像剤カートリッジの開口はこれが取り外された際あるいは装着の際に不用意に現像剤が流れ出ないようにするためにシールする構造が採用されている。例えば、このための構造としては、開口内に発泡材料で成形されたシール部材を装填しておき、カートリッジが画像形成装置に装着される際にはその装置側に配置されている針状の現像剤供給部材を突き刺し、カートリッジ内と現像装置側とを連通する構造がある。
【０００７】
上述した開口部でのシール構造を用いた場合には、補給用現像剤カートリッジが画像形成装置に対する着脱操作を繰り返されると、シール部材の機械的特性の劣化や破損によって内部に収容されている現像剤の封止作用が得られなくなる虞がある。このようにシール生の悪化により現像剤が漏れ出すと、カートリッジの設置個所周辺部に現像剤が飛散して汚損する場合もあり、画像形成部での機能悪化を招く虞がある。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来の現像装置およびこれを用いる画像形成装置における問題に鑑み、画像形成装置に対して着脱可能に設けられている現像剤カートリッジなどの現像剤収納容器におけるシール悪化を未然に防止して設置部周辺が漏洩現像剤によって汚損されるのを防止できる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、現像剤収納容器を着脱可能とする画像形成装置において、上記現像剤収納容器は、現像剤供給手段であるノズルが挿通されるシール部材を備える現像剤の吐出用開口と、現像剤特性、現像剤を用いる機種、及び画像形成装置からの現像剤収納容器の着脱回数から成る情報を記憶するＩＣとを有し、画像形成装置本体側は、上記情報を読みとる制御部と、上記現像剤収納容器を着脱可能に支持する容器ホルダと、上記容器ホルダの一部において揺動可能に設けられ、上記現像剤収納容器を着装した時に上記容器ホルダに揺動端を掛けて容器の抜け止めをすると共に、該揺動端に備えられた端子部を上記ＩＣに接触させて上記制御部との通電をする容器保持手段と、上記揺動端に向けて上記現像剤収納容器を押圧するバネとを有することを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、
上記制御部は、上記ＩＣに記憶された着脱回数に基づきシール性の悪化について判断し、シール効果が全く得られない場合およびそれ以前の回数の時点でシール効果が全く得られなくなることに注意を喚起することをそれぞれ警報することを特徴している。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の現像装置において、上記制御部は、上記容器ホルダに装填されている現像剤収納容器の着脱回数出力手段に記憶されている情報と予め登録されている上記容器ホルダに関する情報と不一致の場合に警報することを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面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容器およびその支持構造が用いられる画像形成装置における筐体１Ａのカバー（図示されず）を取り除いた状態の外観図であり、同図において画像形成装置は、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。
【００１３】
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。
【００１４】
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、各作蔵ユニット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おり、各作蔵ユニット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。
【００１５】
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トナーを搬送攪拌する搬送スクリュー３Ｂ、現像トナータンク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おり、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。
【００１６】
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の筐体１Ａ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いる。図３は、容器をなす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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
容器４は、フルカラープリンタ１の筐体１Ａに設けられている設置部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、容器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。
【００２２】
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有する吸引ノズル７（形状については、図６参照））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（形状に関しては図６参照）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のタンク３Ｃ（図２参照）に向けて排出するようになっている。
【００２３】
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、吸引ノズル７とシール開口をなす排出口５Ａ１との中心位置を整合させるための構成が設けられている。
【００２４】
図６は、中心位置を整合させるための構成を説明するために図５における載置部１Ｃを図面の右側から見た状態での模式図であり、同図において、収容体５の排出口５Ａ１の中心を挟んで水平面内で載置部１Ｃの対向位置には、載置部１Ｃの底部から上方に向けて突出する一対のノズルガイド部材１Ｃ１が設けられており、ノズルガイド部材１Ｃ１は、口金５Ａに設けられている嵌合部５Ａ２内に挿入されるようになっている。ノズルガイド部材１Ｃ１と嵌合部５Ａ２との位置関係が設定されると、予め設定されているノズルガイド部材１Ｃ１と吸引ノズル７との位置関係を基準としてノズルガイド部材１Ｃ１と嵌合部５Ａ２とが係合することで吸引ノズル７と排出口５Ａ１との中心位置が整合される。
【００２５】
図５において、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、これの着脱回数を出力する着脱回数出力手段２０が設けられ、さらに、カートリッジホルダ１Ｂ１側には、着脱回数出力手段２０と電気的接続可能な構成が設けられている。現像剤補給用カートリッジ４における容器本体４Ａには、図５および図７に示すように、口金５の排出口５Ａ１が位置する面と反対側の面に取り付けられた半導体素子からなる着脱回数出力手段２０が設けられている。本実施例では、着脱回数出力手段２０としてメモリ機能を有するＩＣが用いられており、着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を記憶できるようになっている。
【００２６】
カートリッジホルダ１Ｂ１側には、上記着脱回数出力手段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。
【００２７】
保持部材２１の揺動端には着脱回数出力手段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後述する制御部２２に対して着脱回数出力手段２０を電気的接続させるようになっている。
【００２８】
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。
【００２９】
図８は、上記制御部２２の構成を説明するためのブロック図であり、同図において制御部２２は、マイクロコンピュータにより主要部が構成され、入力側には着脱回数出力手段２０（図７では、便宜上、ＩＣと表示してある）が、出力側には警報表示手段２４がそれぞれ接続されている。制御部２２では、着脱回数出力手段２０に記憶されている着脱回数を取り込むことでシール材６のへたりや永久変形によるシール性の悪化を判断するようになっている。
【００３０】
制御部２２での判断に際して保持部材２１は、現像剤補給用カートリッジ４が着脱される際にのみ揺動し、いわゆる着脱回数出力手段２０と離れることになるので、この動作を利用して着脱回数出力手段２０での記憶回数を更新するようになっている。本実施例では、保持部材２１の揺動部に設けたリミットスイッチ（図示されず）からの出力あるいは着脱回数出力手段２０と端子部２１Ａとが接離することによるその出力手段２０への通電タイミングに基づき、着脱回数を更新記憶するようになっている。
【００３１】
制御部２２に対して着脱回数出力手段２０からの情報が入力されると、着脱回数に関しては、その回数がシール材６の劣化を来す値に達した時点で警報する。警報の形式としては、シール材６のシール効果が全く得られなくなる回数の場合には使用禁止を促し、それ以前の回数ではまもなくシール効果が得られなくなることの注意を喚起させる形式としてある。
【００３２】
本実施例は以上のような構成であるから、制御部２２の動作を図９に示したフローチャートにより説明すると次の通りである。
【００３３】
カートリッジホルダ１Ｂ１に現像剤補給用カートリッジ４が装填されると、カートリッジホルダ１Ｂ１に有する保持部材２１の端子部２１Ａが着脱回数出力手段２０に接触する。これにより、制御部２２では、着脱回数出力手段２０に記憶されている着脱回数のチェックが行われ、さらには、記憶内容に応じて現像剤に関する情報が読みとられる（ＳＴ１）。
【００３４】
着脱回数が０回でない場合には、その回数について予め設定されている所定回数（シール効果が全く得られない回数に相当するＭａｘ回と、その回数から所定回数前の回数（Ｍａｘーｎ）回との比較が行われ（ＳＴ３，４）、その比較結果に応じて禁止警報あるいは注意警報をそれぞれ警報手段２４に出力する（ＳＴ５，６）。
【００３５】
警報手段２４において警報する内容としては、ステップＳＴ１において読みとった情報が予め設定されているカートリッジホルダ１Ｂ１毎での情報と異なる場合にはその警報をも行う。これにより、ユーザがシール性の悪化に影響する着脱回数を知らないままで現像剤補給用カートリッジ４を出し入れした場合でも、現像装置側で警報することができるので、不用意に現像剤の漏洩が発生した場合にその周辺部を汚損する事態が未然に防止できることになる。しかも、現像剤補給用カートリッジ４を所定の装填位置でないカートリッジホルダ１Ｂ１に装填した場合でも、その誤操作が判断されて警報されるので、複数の色の現像剤を使用するフルカラープリンタでの混色を防止することができる。
【００３６】
なお、上記実施例では、着脱回数出力手段２０として、回数の記憶更新ができる記憶媒体の一つであるＩＣを例示したが、上記制御部２２の機能を着脱回数出力手段２０に持たせることも可能であり、この場合には、電気的接続される対象は警報あるいは表示手段となる。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、容器ホルダに対して着脱可能に現像剤収納容器を支持する構成を前提とした場合に、現像剤収納容器に有するＩＣに接触可能な端子部を揺動端に備えた揺動可能な容器保持手段およびこの容器保持手段の揺動端に向けて現像剤収納容器を押圧するバネを設けることにより、容器保持手段による現像剤収納容器の抜け止めとともに通電のための接触状態を良好に維持させる機能を発揮させることができる、これにより、現像剤収納容器側の情報を正確に判読できることにより現像剤収納容器での着脱回数などが原因するシール性の悪化を未然に防止することが可能となる。
【００３８】
請求項２および３記載の発明によれば、制御部において、現像剤収納容器に装備されているＩＣに記憶された着脱回数に基づきシール性の悪化について判断し、シール効果が全く得られない場合およびそれ以前の回数の時点でシール効果が全く得られなくなることに注意喚起するそれぞれ警報を行うので、着脱走査が繰り返される毎に悪化するシール性を外部において識別させることができ、現像剤の漏洩や飛散が発生するのを未然に防止することができる。
【００３９】
請求項３記載の発明によれば、制御部おいて、容器ホルダに装填されている現像剤収納容器の着脱回数出力手段に記憶されている情報と予め登録されている上記容器ホルダに関する情報と不一致の場合に警報するので、容器ホルダに予め設定されている色情報と異なる現像剤収納容器が装填されるのを防止して混色などの弊害が発生するのを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に用いられる現像装置が装備された画像形成装置の外観図である。
【図２】  本発明の実施の形態を説明するための現像装置のよう武功性を示す模式図である。
【図３】  本発明の実施形態に係る現像装置に用いられる現像剤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】  図３に示した現像剤カートリッジの搭載部の構成を説明するための模式図である。
【図６】  図５に示した搭載部に対する現像剤カートリッジの搭載状態を説明するための斜視図である。
【図７】  図５に示した現像剤カートリッジに備えられている着脱回数出力手段の設置状態を示す斜視図である。
【図８】  図５および７に示した着脱回数出力手段を備えた制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【図９】  図７に示した制御部の動作を説明するためのフローチャートである。
【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
１Ａ  画像形成装置の筐体
１Ｂ  容器装着部に相当するカートリッジ装着部
１Ｂ１  カートリッジホルダ
１Ｃ  口金の載置部
２  潜像担持体である感光体
３  現像装置
４  現像剤収納容器に相当する現像剤補給用カートリッジ
４Ａ  容器本体
４Ａ７  開口
５  収容体
５Ａ１  シール開口をなす排出口
５Ａ２  嵌合部
２０  着脱回数出力手段をなすＩＣ
２１  保持部材
２１Ａ  端子部
２２  制御部
２４  警報表示手段
【図１】
0004114845.tif 000002
【図２】
0004114845.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
0004114845.tif 000006
【図６】
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【図７】
0004114845.tif 000008
【図８】
0004114845.tif 000009
【図９】
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