JP2003228212A - 画像形成装置用交換部品及びそれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消耗品を格納する交換部品の不正使用を検出
し排除できる低コストで高精度な交換部品識別手段とこ
の手段を適用した画像形成装置を提供する。 【解決手段】 画像形成に伴って消耗する消耗品を収納
し、その消耗品を収納するための収納口３を有する画像
形成装置用交換部品１において、前記収納口３を塞ぐ位
置に固有の識別形状を有する識別形状部２を固着する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばプリンタ、
複写機、ファクシミリ装置、インクジェット記録装置な
どの画像形成装置に使用する交換部品に係り、特に適正
な交換部品が使用されているかどうかを判断する交換部
品識別技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばトナーなどの消耗品およびそれを
内蔵するトナーカートリッジなどの交換部品に純正品以
外の模倣品が使用された場合、適正な性能が得られない
ばかりでなく、画像形成装置の故障等の重大な事故を引
き起こす問題がある。このような消耗品装着管理手段と
して、特開平１１−１６７２８７号に記載された提案が
ある。

【０００３】これは複写機、プリンタなどに使用するト
ナーやインクの消耗品を内蔵したトナーカートリッジや
インクカートリッジに、認識ラベルを貼付し、それに印
刷された情報を読取センサで光学的に読み取り、読み取
りデータを予め登録されたデータと比較し純正かどうか
を判別する識別装置を用いている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの認識ラベル
による判別は、ラベルに汚れ等が付着した場合、交換部
品が正規品であるにも関わらず不正品と判断し、画像形
成装置が使用できない場合があり、使用者に多大な迷惑
がかかる。

【０００５】本発明の目的は、このような従来技術の欠
点を解消し、模倣交換部品の不正使用を検出し排除でき
る低コストで高精度な画像形成装置用交換部品及びそれ
を用いた画像形成装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の第１の手段は、画像形成に伴って消耗する
例えばトナーなどの消耗品を収納し、その消耗品を収納
するための収納口を有する例えばカートリッジ式現像装
置などの画像形成装置用交換部品において、前記収納口
を塞ぐ位置に固有の識別形状を有する識別形状部を例え
ば接着や融着などで固着したことを特徴とするものであ
る。

【０００７】本発明の第２の手段は、画像形成に伴って
消耗する消耗品を収納し、その消耗品を収納するための
収納口を有する交換部品と、その交換部品を交換可能に
装着する装着部を備えた画像形成装置において、前記交
換部品は前記収納口を塞ぐ位置に固有の識別形状を有す
る識別形状部を固着し、前記装着部は交換部品の前記固
有識別形状を読み取る例えば複数の凸部などからなる形
状読取手段を有し、その形状読取手段で読み取られた固
有識別形状が予め決められた所定の形状である時のみ画
像形成動作を許可する判断手段を有することを特徴とす
るものである。

【０００８】本発明の第３の手段は、画像形成に伴って
消耗する消耗品を収納し、その消耗品を収納するための
収納口を有する交換部品と、その交換部品を交換可能に
装着する装着部を備えた画像形成装置において、前記交
換部品は前記収納口を塞ぐ位置に固有の識別形状を有す
る識別形状部を固着し、前記装着部は交換部品の前記固
有識別形状を読み取る形状読取手段を有し、その形状読
取手段で読み取られた固有識別形状が予め決められた所
定の形状である時のみ前記交換部品が前記装着部に装着
できることを特徴とするものである。

【０００９】本発明の第４の手段は、トナーを収納し、
そのトナーを収納するための収納口を有する例えばカー
トリッジ式現像装置やトナーボトルなどのトナー交換部
品を色毎に有し、その各色のトナー交換部品をそれぞれ
個別に交換可能に装着する色毎の複数の装着部を備えた
画像形成装置において、前記トナー交換部品は前記収納
口を塞ぐ位置に各色毎に異なる固有の識別形状を有する
識別形状部を固着し、前記各色毎の装着部は当該トナー
交換部品の前記固有識別形状を読み取る形状読取手段を
それぞれ有し、各形状読取手段で読み取られた全ての固
有識別形状が予め決められたそれぞれの所定の形状であ
る時のみ画像形成動作を許可する判断手段を有すること
を特徴とするものである。

【００１０】本発明の第５の手段は、トナーを収納し、
そのトナーを収納するための収納口を有するトナー交換
部品を色毎に有し、その各色のトナー交換部品をそれぞ
れ個別に交換可能に装着する色毎の複数の装着部を備え
た画像形成装置において、前記トナー交換部品は前記収
納口を塞ぐ位置に各色毎に異なる固有の識別形状を有す
る識別形状部を固着し、前記各色毎の装着部は当該トナ
ー交換部品の前記固有識別形状を読み取る形状読取手段
をそれぞれ有し、その形状読取手段で読み取られた固有
識別形状が予め決められた所定の形状である時のみ当該
トナー交換部品がその色の装着部に装着できることを特
徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態を図ととも
に説明する。図１は第１実施形態に係る定着装置を備え
た電子写真装置の概略構成図、図２はその現像装置の概
略構成図、図３はその現像装置の要部斜視図である。

【００１２】この電子写真装置には、感光ベルト１０２
（潜像保持手段）の図面右側に４色の異なる色のトナー
をそれぞれ収納した現像装置１Ｙ（イエロー）、１Ｍ
（マゼンタ）、１Ｃ（シアン）、１Ｋ（クロ）が所定の
位置に配置されている。現像装置１Ｃの下部に感光ベル
ト１０２に静電潜像を形成するための露光装置１０４が
設けられ、感光ベルト１０２の下部に帯電装置１０５が
設置され、露光装置１０４の下側に用紙などの記録媒体
１０６ａを積載した給紙カセット１０６が配置される。
感光ベルト１０２の図中左側に中間転写ドラム１０７
（中間転写体）が配置され、その上部に定着装置１０１
が設けられている。

【００１３】次にこの電子写真装置の動作について説明
する。感光ベルト１０２が矢印１０２ａの方向に回転さ
れ、それの表面の感光層が帯電装置１０５により一様に
帯電される。次にパソコンやイメージスキャナからの画
像や文字情報に基づいて、露光装置１０４によりドット
単位で露光が行われ、感光ベルト１０２上に静電潜像が
形成される。感光ベルト１０２上に形成された静電潜像
は、現像装置１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのいずれかによっ
てトナーが付着されて現像される。感光ベルト１０２上
に形成されたトナー像は、矢印１０７ａの方向に回転す
る中間転写ドラム１０７上に転写される。

【００１４】このようなサイクルを現像装置１Ｙ、１
Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対して順次行うことにより、各色のト
ナーを重ね合わせたカラートナー像が転写ドラム１０７
上に形成される。それに合わせて給紙カセット１０６か
ら用紙やＯＨＰ等の記録媒体１０６ａが送られて来るこ
とにより、記録媒体１０６ａ上にトナー像が一括転写さ
れる。トナー像が転写された記録媒体１０６ａが定着装
置１０１を通ることにより、熱と圧力でトナーが溶融、
圧着して記録媒体１０６ａに定着され、電子写真装置の
上部に排出される。

【００１５】次に本発明の交換部品の一つである現像装
置１について説明する。図２は現像装置１の概略構成図
で、カートリッジ式になっている現像装置１の側面にト
ナー収納口３が形成されている。トナー収納口３より所
定の色のトナーが収納された後、トナー収納口３を塞ぐ
ように板状の識別形状部２が固着される。収納されたト
ナーはトナー室４に入り、そのトナーは印字時にトナー
送り羽根５により図の左方向に運ばれる。トナー室４の
左端に到達したトナーは、トナー供給ローラ６により一
定量供給され、現像ローラ７上に薄膜形成される。現像
ローラ７上に薄膜形成されたトナーは、感光ベルト１０
２上に形成された静電潜像を現像し、１０２ａ方向に運
搬される。

【００１６】次に識別形状部２について説明する。図３
は識別形状部２の一例を示す要部斜視図である。前述の
ように現像装置１にトナーを収納した後、トナー収納口
３を塞ぐ場所にトナー収納口３よりも大きい閉塞面積を
有する識別形状部２が固着される。固着方法は、接着や
融着など方法を問わないが、固着部分からトナーがこぼ
れ落ちないように、隙間無く、かつ容易に外れないよう
に固着する必要がある。識別形状部２上には、側面形状
が長方形をした複数の突起８（８ａ〜８ｃ）が前後左右
に間隔をおいて設けられている。この突起８（８ａ〜８
ｃ）の形状、個数、配置状態などにより、当該現像装置
１の固有の識別形状が構成される。

【００１７】次に形状読取手段を備える装着部について
図４とともに説明する。この装着部は、画像形成装置本
体の各現像装置１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの装着位置にそ
れぞれ設けられている。同図に示すように形状読取手段
は、上下に設けられた現像装置１の出し入れ方向に延び
たガイドレール９ａ，９ｂと、そのガイドレール９ａ，
９ｂの間でかつ前記識別形状部２に対応して設けられた
複数の凸部１０（１０ａ〜１０ｅ）から構成されてい
る。

【００１８】図５ないし図７は、図４に示す装着部に現
像装置１を装着する様子を示した要部斜視図と要部拡大
側面図である。図５ならびに図６に示すように現像装置
１を矢印方向にガイドレール９ａ，９ｂに沿って装置内
に挿入すると、最先にある突起８ａが凸部１０ｄと凸部
１０ｅの間を通り（図５、図６参照）、次の突起８ｂが
凸部１０ｄとガイドレール９ａの間を通って、最後の突
起８ｃが凸部１０ｅとガイドレール９ｂの間を通り、突
起８ｂはガイドレール９ａの内面に案内されなが、突起
８ｃはガイドレール９ｂの内面に案内されながら、がた
つきなくスムーズに挿入される。

【００１９】そして図７に示すように突起８ａが凸部１
０ａに、突起８ｂが凸部１０ｂに、突起８ｃが凸部１０
ｃに、それぞれ当接したところで現像装置１の装着が終
了して位置決めされる。本実施形態ではこのように突起
８（８ａ〜８ｃ）が凸部１０（１０ａ〜１０ｅ）と合致
することで、すなわち現像装置１が所定の所まで正規に
挿入されることで、形状読取手段により読み取られた固
有識別形状が予め決められた所定の形状であると判断さ
れる。交換のために現像装置１を画像形成装置から引き
抜く際は、前述の装着と全く反対の動作で引き抜かれ
る。

【００２０】本実施形態では、識別形状部２の突起８
（８ａ〜８ｃ）ならびに装着部の凸部１０（１０ａ〜１
０ｅ）の配置状態や設置個数などは、各色の現像装置１
Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋによってそれぞれ異なっている。
従って突起８と凸部１０は現像装置１の誤挿入防止とし
ても機能し、例えば現像装置１Ｙを現像装置１Ｍの装着
部には差込めないようになっている。

【００２１】また突起８が所定の位置以外に設けられて
いる場合、あるいは識別形状部２が所定の位置以外に設
けられている場合は、ガイドレール９と凸部１０に阻ま
れ、現像装置１の装置本体への装着ができず、正規でな
い現像装置１であることが分かる。

【００２２】本実施形態の多色画像形成装置は、現像装
置１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに各色毎に異なる固有の識別
形状部２をそれぞれ固着し、各色毎の装着部において形
状読取手段で読み取られた固有の識別形状部２が予め決
められた所定の形状である時のみ当該現像装置１がその
色の装着部に装着され、さらに各形状読取手段で読み取
られた全ての固有識別形状が予め決められたそれぞれの
所定の形状である時のみ画像形成動作を許可する構成に
なっている。

【００２３】図８は、第２実施形態を説明するための要
部拡大平面図である。前記実施形態と同様にトナー収納
口３を塞ぐ場所に識別形状部２が固着され、識別形状部
２の所定の位置に所定の高さを有する突起８が設けられ
ている。一方、画像形成装置の装着部には突起８に対応
した位置に可動レバー１１が配置され、そのレバー１１
の可動領域内にスイッチ１２が設けられている。

【００２４】現像装置１が矢印に沿って現像装置装着部
内に挿入されると、突起８によりレバー１１が押し込ま
れ、それに伴ってスイッチ１２が押される。スイッチ１
２が押されることにより発生した信号は、図示しない判
断手段（ＣＰＵ）に送られ、それにより判断手段は画像
形成動作を許可する。突起８が所定の位置にない場合、
あるいは突起８が所定の高さを有していない場合はレバ
ー１１が押し込まれず、従って判断手段による画像形成
動作が許可されない。

【００２５】図９は、第３実施形態を説明するための形
状読取手段を備える装着部の斜視図である。同図に示す
ようにガイドレール９ａ、９ｂ間にレバー１１（１１ａ
〜１１ｃ）とスイッチ１２（１２ａ〜１２ｃ）が横並び
に複数対（本実施形態では３対）設けられている。そし
て突起８に対応する位置に配置されたレバー１１とスイ
ッチ１２のみ押し込まれ、それ以外のレバー１１とスイ
ッチ１２が押し込まれていない場合に限り、判断手段は
画像形成動作を許可する。このようにすれば、形状読み
取りの信頼性が向上する。

【００２６】例えば現像装置１Ｙにレバー１１ａのみを
押し込むための突起８が１つ設けられ、従ってレバー１
１ａを押し込んでスイッチ１２ａがオンし、他のスイッ
チ１２ｂ，スイッチ１２ｃがオフであれば、形状読取手
段で読み取られた固有識別形状が予め決められた所定の
形状であることになる。現像装置１Ｍにレバー１１ｂの
みを押し込むための突起８が１つ設けられ、従ってレバ
ー１１ｂを押し込んでスイッチ１２ｂがオンし、他のス
イッチ１２ａ，スイッチ１２ｃがオフであれば、形状読
取手段で読み取られた固有識別形状が予め決められた所
定の形状であることになる。現像装置１Ｃにレバー１１
ｃのみを押し込むための突起８が１つ設けられ、従って
レバー１１ｃを押し込んでスイッチ１２ｃがオンし、他
のスイッチ１２ａ，スイッチ１２ｂがオフであれば、形
状読取手段で読み取られた固有識別形状が予め決められ
た所定の形状であることになる。現像装置１Ｋにレバー
１１ａとレバー１１ｃを押し込むための突起８が２つ設
けられ、従ってレバー１１ａとレバー１１ｃを押し込ん
でスイッチ１２ａとスイッチ１２ｃがオンし、他のスイ
ッチ１２ｂがオフであれば、形状読取手段で読み取られ
た固有識別形状が予め決められた所定の形状であること
になる。そしてこれらのスイッチ１２ａ〜１２ｃのオ
ン、オフ条件が全て満足されると、画像形成動作が許可
される。

【００２７】図１０は第４実施形態を説明するための形
状読取手段を備える装着部の斜視図、図１１はその形状
読取回路である。図１０に示す本実施形態で図４に示す
第１実施形態の装着部と相違する点は、凸部１０ａの手
前近傍にレバー１１ａとスイッチ１２ａの対が、凸部１
０ｂの手前近傍にレバー１１ｂとスイッチ１２ｂの対
が、凸部１０ｃの手前近傍にレバー１１ｃとスイッチ１
２ｃの対が、それぞれ設けられている点である。これに
対して現像装置１の側面には図３と同様に、各凸部１０
ａ〜１０ｃに対応する突起８ａ〜８ｃが設けられてい
る。

【００２８】画像形成装置の装着部に現像装置１を挿入
すれば、各突起８ａ〜８ｃによりスイッチ１２ａ〜１２
ｃが全てオンされ、その検出信号が判断手段（ＣＰＵ）
１５（図１１参照）に送られ、それにより判断手段１５
は形状合致信号１６を図示しない画像形成装置の制御部
に出力する。従って本実施形態では、各突起８ａ〜８ｃ
によりスイッチ１２ａ〜１２ｃが全てオンされることに
より、形状読取手段で読み取られた固有識別形状が予め
決められた所定の形状であることになる。このように構
成することにより、形状読み取りの信頼性は更に向上す
る。

【００２９】形状読取手段は前述の実施形態に限ること
なく、例えば突起８に反射塗料を塗布するか、または反
射部材を貼り付け、ＣＣＤカメラ等の撮像素子を用いて
反射光を光学的に検出しても良い。撮像素子によって読
み取られた画像パターンは判断手段に送られ、予め登録
してある形状パターンと同様である場合のみ画像形成が
許可される。

【００３０】また、レーザースキャナ等の走査型センサ
を用い、そのセンサで読み取られた形状パターンは判断
手段に送られ、予め登録してある形状パターンと同様で
ある場合のみ画像印字が許可される。

【００３１】前記実施形態では、電子写真装置の現像装
置を例にとって説明したが、本発明はこれに限ることな
く、定着装置１０１の定着オイルボトル１０８、トナー
ボトル、インクジェット記録装置のインクカートリッジ
など他の交換部品についても適用できる。

【００３２】本発明によれば、正規の識別形状部２を所
有し、現像装置１（交換部品）の正規の場所に識別形状
部２を固着できる正規の製造業者のみが、切削、切断等
の手段で現像装置１（交換部品）から識別形状部２を除
去することによりトナーなどの消耗品の再収納をし、再
び所定の識別形状部２を取り付けることにより、リサイ
クル品として再出荷できる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、固
有の形状を有する識別形状部により純正の交換部品を認
識するので、これにより不正な交換部品の使用を阻止す
ることができ、不正な交換部品の使用による画像形成装
置の故障等の事故が未然に防止できる。

【００３４】また、正規の識別形状部を所有する製造業
者のみが、交換部品に消耗品の再収納を行うことができ
るので、不正な消耗品の再収納による画像形成装置の故
障等の事故を防止できるなどの特長を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る現像装置を用いた
電子写真装置の概略構成図である。

【図２】その現像装置の概略構成図である。

【図３】その現像装置の要部斜視図である。

【図４】本発明の第１実施形態に係る形状認識手段を備
えた装着部の要部斜視図である。

【図５】その装着部に現像装置を装着する状態を示す要
部斜視図である。

【図６】その装着部に現像装置を装着する途中の状態を
示す拡大図である。

【図７】その装着部に現像装置を装着した状態を示す拡
大図である。

【図８】本発明の第２実施形態を説明するための要部拡
大平面図である。

【図９】本発明の第３実施形態に係る形状認識手段を備
えた装着部の要部斜視図である。

【図１０】本発明の第４実施形態に係る形状認識手段を
備えた装着部の要部斜視図である。

【図１１】その形状認識回路を示す図である。

【符号の説明】

１ 現像装置 ２ 識別形状部 ３ トナー収納口 ４ トナー室 ５ トナー送り羽根 ６ トナー供給ローラ ７ 現像ローラ ８、８ａ〜８ｃ 突起 ９、９ａ、９ｂ ガイドレール １０、１０ａ〜１０ｅ 凸部 １１、１１ａ〜１１ｃ レバー １２、１２ａ〜１２ｃ スイッチ １５ 判断手段 １６ 形状合致信号 １０１ 定着装置 １０２ 感光ベルト １０４ 光学装置 １０５ 帯電器 １０６ 給紙カセット １０６ａ 記録媒体 １０７ 中間転写ドラム １０８ 定着オイルボトル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 知史 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部内 (72)発明者 竹谷 正治 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部内 (72)発明者 鈴木 基之 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部内 Ｆターム(参考） 2H027 DD05 DE02 DE04 DE07 DE10 EJ01 HA02 HA12 2H030 AA07 AD01 AD16 BB22 2H071 BA03 BA13 BA23 BA32 BA37 DA08 DA32 EA18

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成に伴って消耗する消耗品を収納
   し、その消耗品を収納するための収納口を有する画像形
   成装置用交換部品において、前記収納口を塞ぐ位置に固
   有の識別形状を有する識別形状部を固着したことを特徴
   とする画像形成装置用交換部品。
2. 【請求項２】 画像形成に伴って消耗する消耗品を収納
   し、その消耗品を収納するための収納口を有する交換部
   品と、その交換部品を交換可能に装着する装着部を備え
   た画像形成装置において、 前記交換部品は前記収納口を塞ぐ位置に固有の識別形状
   を有する識別形状部を固着し、 前記装着部は交換部品の前記固有識別形状を読み取る形
   状読取手段を有し、その形状読取手段で読み取られた固
   有識別形状が予め決められた所定の形状である時のみ画
   像形成動作を許可する判断手段を有することを特徴とす
   る画像形成装置。
3. 【請求項３】 画像形成に伴って消耗する消耗品を収納
   し、その消耗品を収納するための収納口を有する交換部
   品と、その交換部品を交換可能に装着する装着部を備え
   た画像形成装置において、 前記交換部品は前記収納口を塞ぐ位置に固有の識別形状
   を有する識別形状部を固着し、 前記装着部は交換部品の前記固有識別形状を読み取る形
   状読取手段を有し、その形状読取手段で読み取られた固
   有識別形状が予め決められた所定の形状である時のみ前
   記交換部品が前記装着部に装着できることを特徴とする
   画像形成装置。
4. 【請求項４】 トナーを収納し、そのトナーを収納する
   ための収納口を有するトナー交換部品を色毎に有し、そ
   の各色のトナー交換部品をそれぞれ個別に交換可能に装
   着する色毎の複数の装着部を備えた画像形成装置におい
   て、 前記トナー交換部品は前記収納口を塞ぐ位置に各色毎に
   異なる固有の識別形状を有する識別形状部を固着し、 前記各色毎の装着部は当該トナー交換部品の前記固有識
   別形状を読み取る形状読取手段をそれぞれ有し、各形状
   読取手段で読み取られた全ての固有識別形状が予め決め
   られたそれぞれの所定の形状である時のみ画像形成動作
   を許可する判断手段を有することを特徴とする画像形成
   装置。
5. 【請求項５】 トナーを収納し、そのトナーを収納する
   ための収納口を有するトナー交換部品を色毎に有し、そ
   の各色のトナー交換部品をそれぞれ個別に交換可能に装
   着する色毎の複数の装着部を備えた画像形成装置におい
   て、 前記トナー交換部品は前記収納口を塞ぐ位置に各色毎に
   異なる固有の識別形状を有する識別形状部を固着し、 前記各色毎の装着部は当該トナー交換部品の前記固有識
   別形状を読み取る形状読取手段をそれぞれ有し、その形
   状読取手段で読み取られた固有識別形状が予め決められ
   た所定の形状である時のみ当該トナー交換部品がその色
   の装着部に装着できることを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 請求項２ないし請求項５のいずれか記載
   の画像形成装置において、前記形状読取手段が複数のス
   イッチからなることを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 請求項２ないし請求項５のいずれか記載
   の画像形成装置において、前記形状読取手段が撮像素子
   からなることを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】 請求項２ないし請求項５のいずれか記載
   の画像形成装置において、前記形状読取手段が走査型セ
   ンサからなることを特徴とする画像形成装置。