特許 7547999 トナーカートリッジ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-02

(45)【発行日】2024-09-10

(54)【発明の名称】トナーカートリッジ

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20240903BHJP

   G03G 21/16 20060101ALI20240903BHJP

【ＦＩ】

G03G15/08 330

G03G15/08 390Z

G03G21/16 152

G03G21/16 176

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020216134

(22)【出願日】2020-12-25

(65)【公開番号】P2022101821

(43)【公開日】2022-07-07

【審査請求日】2023-11-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100116034

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 啓輔

(74)【代理人】

【識別番号】100144624

【弁理士】

【氏名又は名称】稲垣 達也

(72)【発明者】

【氏名】王 裕ブン

【審査官】藤井 達也

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１０９７３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０３７８７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１９９５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１６９５２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １３／００

Ｇ０３Ｇ １３／０８

Ｇ０３Ｇ １３／０９５

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ １５／０８

Ｇ０３Ｇ １５／０９５

Ｇ０３Ｇ ２１／１６ －２１／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

トナーカートリッジであって、
第１方向に延びる筐体と、
メモリ基板であって、
第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、を有する基板と、
前記基板の前記第１面に位置する電気的接触面と、
前記基板の前記第２面に位置するＩＣチップであって、前記トナーカートリッジに関する情報を記憶可能なＩＣチップと、
前記基板の第２面に位置する配線であって、前記ＩＣチップと前記電気的接触面とを電気的に接続する配線と、
を有するメモリ基板と、
前記メモリ基板を保持するホルダであって、前記筐体の外表面に位置するホルダであり、第２方向において前記基板の前記第２面と向かい合うホルダ面と、前記第２方向において前記ホルダ面から突出するボスとを有するホルダと、
前記ボスと前記ＩＣチップに接触して前記ボスと前記ＩＣチップを接着する接着剤と
を備えることを特徴とするトナーカートリッジ。

【請求項2】

前記第２方向は、前記第１方向と直交す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3】

前記メモリ基板が前記ホルダに保持された状態において、前記ボスの少なくとも一部は、前記第２方向において、前記ＩＣチップと重なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトナーカートリッジ。

【請求項4】

前記メモリ基板が前記ホルダに保持された状態において、前記ボスの全体は、前記第２方向において、前記ＩＣチップと重なることを特徴とする請求項３に記載のトナーカートリッジ。

【請求項5】

前記メモリ基板が前記ホルダに保持された状態において、前記配線は、前記第２方向において、前記ボスと重ならないことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。

【請求項6】

前記ホルダは、
前記ホルダ面の周囲に位置する位置決め枠であって、前記第２方向において前記ホルダ面から突出する位置決め枠であり、前記基板の側面の少なくとも一部が嵌まる位置決め枠をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。

【請求項7】

前記位置決め枠は、前記ボスから離間していることを特徴とする請求項６に記載のトナーカートリッジ。

【請求項8】

前記ホルダは、
前記ホルダ面の周囲に位置する支持部であって、前記第２方向において前記ホルダ面から突出する支持部であり、前記基板の前記第２面と接触する支持面を有する支持部をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。

【請求項9】

前記支持部は、前記ボスから離間していることを特徴とする請求項８に記載のトナーカートリッジ。

【請求項10】

前記ホルダに前記メモリ基板が保持された状態において、
前記第２方向における前記第１面から前記ボスまでの距離は、前記第２方向における前記第１面から前記支持面までの距離より大きいことを特徴とする請求項８または請求項９に記載のトナーカートリッジ。

【請求項11】

前記ホルダに前記メモリ基板が保持された状態において、
前記接着剤は、前記第２方向において、一部が、前記ボスと重ならないことを特徴とする請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。

【請求項12】

前記第１方向に延びる現像軸について回転可能な現像ローラであって、前記筐体に対して回転可能な現像ローラをさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のトナーカートリッジ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、情報を記憶可能なＩＣチップを備えるトナーカートリッジに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、画像形成装置のカートリッジとして、記憶素子が基板に固定されたメモリ基板と、このメモリ基板を保持するホルダとを有するものが知られている。この技術では、基板の電気的接触面とは反対側の面が、接着剤によって、ホルダの接着面に接着されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１０９７３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、接着剤が固まる際には収縮することがある。そのため、メモリ基板が、記憶素子と電気的接触面とを電気的に接続する配線を有する場合、配線をホルダに接着剤で接着してしまうと、接着剤の収縮により、配線が基板から外れるおそれがある。

【0005】

そこで、本開示は、接着剤の収縮により、配線が基板から外れることを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記した課題を解決するためのトナーカートリッジは、第１方向に延びる筐体と、メモリ基板と、ホルダと、接着剤とを備える。
メモリ基板は、第１面と、第１面の反対側に位置する第２面と、を有する基板と、基板の第１面に位置する電気的接触面と、基板の第２面に位置するＩＣチップであって、トナーカートリッジに関する情報を記憶可能なＩＣチップと、基板の第２面に位置する配線であって、ＩＣチップと電気的接触面とを電気的に接続する配線と、を有する。
ホルダは、メモリ基板を保持し、筐体の外表面に位置する。また、ホルダは、第２方向において基板の第２面と向かい合うホルダ面と、第２方向においてホルダ面から突出するボスとを有する。
接着剤は、ボスとＩＣチップに接触してボスとＩＣチップを接着する。

【0007】

このような構成によれば、メモリ基板は、ＩＣチップが、ホルダ面から突出したボスに接着される。ＩＣチップは、配線に比べると外部からの負荷に強いので、接着剤が収縮してもＩＣチップへの悪影響は少ない。
また、ボスがホルダ面から突出していることで、配線のホルダ面との間には比較的大きな隙間が形成される。そのため、仮に、ボスとＩＣチップの間からホルダ面と配線の間に接着剤がはみ出したとしても、配線とホルダ面の間に接着剤が充填されにくい。したがって、接着剤の収縮により、配線が基板から外れることを抑制することができる。

【0008】

第２方向は、第１方向と直交していてもよい。

【0009】

メモリ基板がホルダに保持された状態において、ボスの少なくとも一部は、第２方向において、ＩＣチップと重なっていることが望ましい。

【0010】

このような構成によれば、ＩＣチップをボスにしっかりと接着することができる。

【0011】

メモリ基板がホルダに保持された状態において、ボスの全体は、第２方向において、ＩＣチップと重なることが望ましい。

【0012】

このような構成によれば、ボスが、ＩＣチップ以外の部分と接着されることを抑制することができる。

【0013】

メモリ基板がホルダに保持された状態において、配線は、第２方向において、ボスと重ならないことが望ましい。

【0014】

このような構成によれば、配線とボスが接着されることを抑制することができる。

【0015】

ホルダは、ホルダ面の周囲に位置する位置決め枠であって、第２方向においてホルダ面から突出する位置決め枠であり、基板の側面の少なくとも一部が嵌まる位置決め枠をさらに有していてもよい。

【0016】

このような構成によれば、ホルダに対して基板を位置決めできるので、ボスとＩＣチップの位置関係の誤差を小さくすることができる。

【0017】

位置決め枠は、ボスから離間していてもよい。

【0018】

このような構成によれば、ボスの周囲に、ボスとＩＣチップの間からはみ出した接着剤を受け入れる空間を確保しやすい。

【0019】

ホルダは、ホルダ面の周囲に位置する支持部であって、第２方向においてホルダ面から突出する支持部であり、基板の第２面と接触する支持面を有する支持部をさらに有していても良い。

【0020】

このような構成によれば、支持面によって、基板を安定した姿勢で保持することができる。

【0021】

支持部は、ボスから離間していてもよい。

【0022】

このような構成によれば、ボスの周囲に、ボスとＩＣチップの間からはみ出した接着剤を受け入れる空間を確保しやすい。

【0023】

ホルダにメモリ基板が保持された状態において、第２方向における第１面からボスまでの距離は、第２方向における第１面から支持面までの距離より大きくてもよい。

【0024】

ホルダにメモリ基板が保持された状態において、接着剤は、第２方向において、一部が、ボスと重なっていなくてもよい。

【0025】

トナーカートリッジは、第１方向に延びる現像軸について回転可能な現像ローラであって、筐体に対して回転可能な現像ローラをさらに備えていてもよい。

【発明の効果】

【0026】

本開示によれば、配線が基板から外れることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】実施形態に係るトナーカートリッジの斜視図である。

【図2】メモリ基板の電気的接触面が配置された第１面側を示す斜視図（ａ）と、ＩＣチップが配置された第２面側を示す斜視図（ｂ）である。

【図3】ホルダの斜視図である。

【図4】メモリ基板がホルダに保持された状態における、ＩＣチップおよび配線とボスの位置関係を示す図である。

【図5】メモリ基板がホルダに保持された状態における、ホルダとメモリ基板の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

図１に示すように、実施形態に係るトナーカートリッジ１は、筐体１０と、現像ローラ６１と、メモリ基板３と、ホルダ２０とを備える。トナーカートリッジ１は、図示しない、電子写真方式の画像形成装置の装置本体に装着される。
筐体１０は、第１方向に延びる。つまり、筐体１０は、第１方向に長い形状を有する。筐体１０は、筐体本体１１と、取付部材１２とを有する。
筐体本体１１は、内部にトナーを収容可能な収容部（図示省略）を有する。
取付部材１２は、ホルダ２０を筐体１０に取り付けるための部材である。取付部材１２は、ホルダ２０が取り付けられる穴１２Ａを有する。取付部材１２は、筐体本体１１の、第１方向における一端に位置する。

【0029】

現像ローラ６１は、第１方向に延びる現像軸６１Ｘについて回転可能となるように筐体１０に支持されている。現像ローラ６１は、筐体１０に対して回転可能である。現像ローラ６１は、筐体１０内のトナーを表面に保持して、感光ドラムに供給する。

【0030】

ホルダ２０は、メモリ基板３を保持する部材である。ホルダ２０は、取付部材１２の穴１２Ａに取り付けられている。ホルダ２０は、筐体１０の外表面に位置する。ホルダ２０は、第１方向において、筐体１０の一端部に位置する。

【0031】

図２（ａ），（ｂ）に示すように、メモリ基板３は、基板３０と、電気的接触面４９と、ＩＣチップ４０と配線４５とを有する。

【0032】

基板３０は、回路基板であり、平板形状を有する。基板３０は、およそ矩形を有する。基板３０は、厚み方向に直交する第１面３１および第２面３２と、側面３５，３６と、第１突起３４Ａおよび第２突起３４Ｂとを有する。第２面３２は、第１面３１の反対側に位置する。第２面３２は、後述するホルダ面２２と向かい合う（図５参照）。第２面３２とホルダ面２２が向かい合う方向を第２方向とする。第２面３２および第１面３１は、第２方向に直交している。本実施形態において、第１方向と第２方向は直交している。

【0033】

側面３５は、第１方向および第２方向に平行な面である。側面３５は、第１側面３５Ａと、第１方向および第２方向に直交する第３方向に第１側面３５Ａから離れた第２側面３５Ｂと、を有する。側面３６は、第２方向および第３方向に平行な面である。側面３６は、第３側面３６Ａと、第１方向に第３側面３６Ａから離れた第４側面３６Ｂとを有する。
第１突起３４Ａは、第１側面３５Ａから第３方向に突出している。第２突起３４Ｂは、第２側面３５Ｂから第３方向に突出している。第１突起３４Ａおよび第２突起３４Ｂは、第１方向において、基板３０の中心からずれた位置に位置している。より具体的には、第１突起３４Ａおよび第２突起３４Ｂは、第１方向において、第４側面３６Ｂよりも第３側面３６Ａの近くに位置する。

【0034】

電気的接触面４９は、メモリ基板３と、画像形成装置の装置本体とを電気的に接続するための金属面である。電気的接触面４９は、基板３０の第１面３１に位置する。本実施形態において、メモリ基板３は、電気的接触面４９を４つ有する。４つの電気的接触面４９は、第１方向に並んでいる。

【0035】

ＩＣチップ４０は、トナーカートリッジ１に関する情報を記憶可能な半導体集積回路である。ＩＣチップ４０は、矩形の板形状を有している。ＩＣチップ４０は、互いに反対を向く２つの側面から突出する複数の端子４１を有している。ＩＣチップ４０は、第２方向において、第２面３２から離れた接着面４０Ａを有する。接着面４０Ａは、接着剤５１と接触する。接着面４０Ａは、平面である。接着面４０Ａは、ＩＣチップ４０の面のうち、第２方向において、第２面３２から最も離れている
ＩＣチップ４０は、基板３０の第２面３２に位置する。ＩＣチップ４０は、第２面３２の周縁から離れた第２面３２の中央部に位置する。なお、基板３０の第２面３２には、ＩＣチップ４０以外の電気部品４８も複数配置されている。

【0036】

配線４５は、ＩＣチップ４０の端子４１と電気的接触面４９とを電気的に接続する。配線４５は、基板３０の第２面３２に位置する。配線４５は、半田付けの部分や、基板３０にプリントされた配線を含む。

【0037】

図３に示すように、ホルダ２０は、ホルダ面２２と、支持部２３と、位置決め枠２４と、ボス２５を有する。
ホルダ面２２は、第１方向に交差する方向を向いている。本実施形態では、ホルダ面２２は、第２方向に直交している。ホルダ面２２は、およそ矩形で、平面形状を有する。

【0038】

ボス２５は、第２方向において、ホルダ面２２から突出している。ボス２５は、ホルダ面２２の周縁から離れた、ホルダ面２２の中央部に位置している。ボス２５は、円柱形状を有する。ボス２５は、第２方向において、ホルダ面２２から離れた接着面２５Ａを有する。接着面２５Ａは、接着剤５１（図５参照）が塗布される。接着面２５Ａは、ボス２５の面のうち、第２方向において、ホルダ面２２から最も離れている。

【0039】

支持部２３は、ホルダ面２２の周囲に位置する。支持部２３は、ホルダ面２２から第２方向において突出する。すなわち、支持部２３は、矩形の枠形状を有する。支持部２３は、基板３０の第２面３２と接触する支持面２３Ａを有する。支持部２３は、第１方向および第３方向において、ボス２５から離間している。

【0040】

位置決め枠２４は、ホルダ面２２の周囲に位置する。より具体的には、位置決め枠２４は、支持部２３の周囲に位置する。位置決め枠２４は、第２方向においてホルダ面２２から突出する。位置決め枠２４は、第１方向および第３方向において、ボス２５から離間している。

【0041】

位置決め枠２４は、溝２４Ａ，２４Ｂを有する。溝２４Ａは、位置決め枠２４の第１方向に延びる部分に位置する。溝２４Ａは、基板３０の第１突起３４Ａが入る溝である。溝２４Ｂは、第２突起３４Ｂが入る溝である。第１突起３４Ａに対応して溝２４Ａが設けられ、第２突起３４Ｂに対応して溝２４Ｂが設けられていることで、メモリ基板３をホルダ２０に取り付けるときに、メモリ基板３の向きを間違えることが抑制されるようになっている。

【0042】

位置決め枠２４は、第３方向に対向する第１内側面２４Ｎおよび第２内側面２４Ｓと、第１方向に対向する第３内側面２４Ｗおよび第４内側面２４Ｅとを有する。位置決め枠２４は、溝２４Ａ，２４Ｂ以外の部分の内側に基板３０の側面の一部が嵌まる。具体的には、第１内側面２４Ｎ、第２内側面２４Ｓ、第３内側面２４Ｗおよび第４内側面２４Ｅに基板３５の第１側面３５Ａ、第２側面３５Ｂ、第３側面３６Ａおよび第４側面３６Ｂが嵌まる。このとき、第１内側面２４Ｎに基板３５の第１側面３５Ａが対向し、第２内側面２４Ｓに基板３５の第２側面３５Ｂが対向し、第３内側面２４Ｗに第３側面３６Ａが対向し、第４内側面２４Ｅに第４側面３６Ｂが対向する。これにより、基板３０は、第２方向に直交する第１方向および第３方向において、ホルダ２０に対して位置決めされる。

【0043】

図５に示すように、接着剤５１は、ボス２５とＩＣチップ４０に接触してボス２５とＩＣチップ４０を接着する。より具体的には、接着剤５１は、ボス２５の接着面２５ＡとＩＣチップ４０の接着面４０Ａに接触する。

【0044】

図４に示すように、メモリ基板３がホルダ２０に保持された状態において、ボス２５の少なくとも一部は、第２方向において、ＩＣチップ４０と重なっている。本実施形態においては、メモリ基板３がホルダ２０に保持された状態において、ボス２５の全体は、第２方向において、ＩＣチップ４０と重なっている。そして、メモリ基板３がホルダ２０に保持された状態において、配線４５は、第２方向において、ボス２５と重なっていない。

【0045】

また、ホルダ２０にメモリ基板３が保持された状態において、接着剤５１の一部は、第２方向において、ボス２５と重なっていない。つまり、接着剤５１の一部は、ボス２５の接着面２５Ａからはみ出している。

【0046】

また、図５に示すように、ホルダ２０にメモリ基板３が保持された状態において、第２方向における第１面３１からボス２５の接着面２５Ａまでの距離Ｄ１は、第２方向における第１面３１から支持面２３Ａまでの距離Ｄ２より大きい。つまり、ホルダ面２２からのボス２５の突出量は、ホルダ面２２からの支持部２３の突出量よりも小さい。また、距離Ｄ１は、第２方向における第１面３１からＩＣチップ４０の接着面４０Ａまでの距離Ｄ３よりも大きい。このため、メモリ基板３がホルダ２０に保持された状態において、基板３０の第２面３２は、支持面２３Ａと接触し、ＩＣチップ４０は、第２方向において、ボス２５の接着面２５Ａから離れ、ＩＣチップ４０は、ボス２５と接触しない。

【0047】

ホルダ２０にメモリ基板３を接着する場合、ホルダ面２２を上にして、ボス２５の接着面２５Ａに所定量の接着剤５１を塗布する。そして、第２面３２が下になるようにして、メモリ基板３を位置決め枠２４に嵌め、基板３０を支持面２３Ａに押し付ける。このとき、ボス２５の接着面２５ＡとＩＣチップ４０の間から、接着剤５１がはみ出すこともある。しかし、ボス２５がホルダ面２２から突出していること、および、支持部２３がボス２５よりも突出していることにより、基板３０の第２面３２とホルダ面２２との間には、第２方向における隙間５５が形成される。そのため、例えば、接着剤５１が固まるまで、ホルダ面２２を上に向けたままメモリ基板３の姿勢を維持すれば、はみ出した接着剤５１は、重力でホルダ面２２に向けて移動し、ＩＣチップ４０の周囲に付着することが抑制される。その結果、配線４５とホルダ面２２が接着されることを抑制できる。

【0048】

以上に説明した本実施形態のトナーカートリッジ１では、次のような効果を奏することができる。

【0049】

ＩＣチップ４０が、接着剤５１により、ホルダ面２２から突出したボス２５の接着面２５Ａに接着される。ＩＣチップ４０は、配線４５に比べると外部からの負荷に強いので、接着剤５１が収縮してもＩＣチップ４０への悪影響は少ない。そして、ボス２５がホルダ面２２から突出していることで、配線４５とホルダ面２２との間に隙間５５が形成される。そのため、仮に、ボス２５とＩＣチップ４０の間からホルダ面２２と配線４５の間に接着剤５１がはみ出したとしても、配線４５とホルダ面２２に接着剤５１が充填されにくい。したがって、接着剤５１の収縮により、配線４５が基板３０から外れることを抑制することができる。

【0050】

また、メモリ基板３がホルダ２０に保持された状態において、ボス２５の少なくとも一部が、第２方向において、ＩＣチップ４０と重なっていることで、ＩＣチップ４０をボス２５にしっかりと接着することができる。

【0051】

また、メモリ基板３がホルダ２０に保持された状態において、ボス２５の全体が、第２方向において、ＩＣチップ４０と重なっていることで、ボス２５が、ＩＣチップ４０以外の部分と接着されることを抑制することができる。

【0052】

また、メモリ基板３がホルダ２０に保持された状態において、配線４５は、第２方向において、ボス２５と重なっていないので、配線４５とボス２５が接着されることを抑制することができる。

【0053】

また、ホルダ２０は、位置決め枠２４を有するので、ホルダ２０に対して基板３０を位置決めできる。このため、ボス２５とＩＣチップ４０の位置関係の誤差を小さくすることができる。

【0054】

また、支持部２３は、ボス２５から離間しているので、ボス２５の周囲に、ボス２５とＩＣチップ４０の間からはみ出した接着剤５１を受け入れる隙間を確保しやすい。

【0055】

また、ホルダ２０は、支持面２３Ａを有する支持部２３を有するので、支持面２３Ａによって、基板３０を安定した姿勢で保持することができる。

【0056】

また、支持部２３は、ボス２５から離間していることで、ボス２５の周囲に、ボス２５とＩＣチップ４０の間からはみ出した接着剤５１を受け入れる隙間を確保しやすい。

【0057】

以上に本開示の実施形態について説明したが、本開示は、前記実施形態に限定されることなく適宜変形して実施することが可能である。

【0058】

例えば、前記実施形態においては、第２方向において、ボス２５の全体がＩＣチップ４０と重なっていたが、第２方向において、ボス２５の一部のみがＩＣチップ４０と重なっていてもよい。また、第２方向において、ボス２５がＩＣチップ４０と重なっていなくてもよい。

【0059】

また、基板３０は、第１突起３４Ａおよび第２突起３４Ｂを有さず、基板３０の側面の全体が位置決め枠２４に嵌まるように構成されていてもよい。

【0060】

また、支持部２３および位置決め枠２４は、ボス２５から離間していなくてもよく、例えば、支持部２３および位置決め枠２４は、ボス２５とリブなどで繋がっていてもよい。

【0061】

前記実施形態においては、メモリ基板３は、筐体１０の第１方向における一端部に位置していたが、メモリ基板３は、筐体１０の第１方向における中央部に位置していてもよい。

【0062】

前記実施形態においては、トナーカートリッジは、現像ローラ６１を備えていたが、現像ローラ６１を備えていなくてもよい。

【0063】

さらに、前記した実施形態および変形例で説明した各要素は、適宜組み合わせて実施することが可能である。

【符号の説明】

【0064】

１ トナーカートリッジ
３ メモリ基板
１０ 筐体
２０ ホルダ
２２ ホルダ面
２５ ボス
２５Ａ 接着面
３０ 基板
３１ 第１面
３２ 第２面
４０ ＩＣチップ
４５ 配線
４９ 電気的接触面
５１ 接着剤

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】