JP5352984B2 - 現像剤収納容器、現像剤補給装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像剤を収納する現像剤収納容器とこれを備えた現像剤補給装置および画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置では、サービススタッフが実施していた消耗品の交換やメンテナンスを装置利用者であるユーザー自身が実施するようになりつつある。また、装置の小型化・低価格化が進む中、装置内部の各構成部品も必要最小限の大きさとなって来ている。このため、現像剤となるトナーが収納された現像剤収納容器も、最小限の大きさで、多くの量の現像剤を収納できるようにすることが要求されている。しかも、ユーザーが一定時期ごとに交換することから、扱い易いことも必要である。

そこで、特許文献１では、現像剤を収納する現像剤収納部と、現像剤収納部と連通し画像形成装置本体側の現像剤補給部材が挿入される現像剤現像剤排出口と、画像形成装置本体と電気的通信を行う情報記録部とを備えた現像剤排出部材と、適合する画像形成装置本体の嵌合部と係合／離脱する被嵌合部を有する現像剤収納容器と画像形成装置が提案されている。

この文献では、被嵌合部を現像剤収納容器に収納されるトナーの色や装着される機種に対応する形状とし、トナーの色や装着の有無を検知するための情報記録部を現像剤収納容器側に設け、画像形成装置本体側には情報記録部材部を複数設け、装着する機種と色が対応している場合には現像剤収納容器が現像剤収納容器保持部に装着可能とされている。

特開２００６−３７２２号公報

しかしながら、従来の構成では、機種や現像剤の色が対応している場合、ユーザーの操作性を考慮して、現像剤収納容器の装着向きが異なっていても、現像剤収納容器保持部に現像剤収納容器が装着可能とされていた。このため、情報記録部や情報記録部材部が現像剤排出口に挿入される現像剤補給部材側に配置されていると、現像剤排出口に現像剤補給部材が挿入される際に僅かに漏れる現像剤が情報記録部や情報記録部材部に付着して誤検知や検知不良を招いてしまうことがある。また、この検知不良は機器が作動しないと検知できたいため、情報記録部材部に現像剤が付着したまま容器交換を行うと、新たに装着された現像剤収納容器の情報記録部にも現像剤が付着してしまうことになる。

本発明は、現像剤収納装置の誤装着を考慮しつつも現像剤収納容器の情報が正確に読み取られ同容器の着脱を正確に検知可能な現像剤収納容器、現像剤補給装置及び画像形成装置を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、現像剤を収納する現像剤収納部と、現像剤収納部と連通し画像形成装置本体側の現像剤補給部材が挿入される現像剤排出口及び画像形成装置本体と電気的通信を行う情報記録部を備えた現像剤排出部材と、現像剤排出部材に設けられていて、適合する画像形成装置本体の嵌合部と係合／離脱する被嵌合部を有し、被嵌合部は、画像形成装置本体に対して特定の向きに装着されたときに嵌合部と係合するように現像剤排出部材に形成され、情報記録部は、現像剤補給部材が挿入される面と異なる面に形成されていて、現像剤補給部材が現像剤排出口に挿入されるときに、画像形成装置本体側に配置された係合突部と係合する被係合部に配設されていることを特徴としている。

請求項２の発明は、被嵌合部は、画像形成装置本体に対して特定の向きで装着されないときには、画像形成装置に特定の向きで装着されたときとは異なる位置にトナー収納部を位置させるように形成されていることを特徴としている。

請求項３の発明は、被係合部が、現像剤排出部材の幅方向に位置する両側面に形成されていることを特徴としている。

請求項４の発明は、被嵌合部は、画像形成装置本体に対して特定の向きで装着されないときには、現像剤排出口が現像剤補給部材に挿入されない位置を占めるように形成されていることを特徴としている。

請求項５の発明は、現像剤収納容器内に収納される現像剤は、トナーとキャリアであることを特徴としている。

請求項６の発明である現像剤補給装置は、請求項１乃至５の何れかに記載の現像剤収納容器を備えたことを特徴としている。

請求項７の発明は、現像剤収納容器に設けられている現像剤排出口と連通し、現像剤収納容器内の現像剤を画像形成装置内に補給する現像剤補給部材と、適合する現像剤収納容器の被嵌合部と係合／離脱する嵌合部と、現像剤収納容器に設けられている情報記録部と通信する情報通信部材とを備え、情報通信部材は、現像剤補給部材に対して現像剤収納容器が遮る位置に配置されていることを特徴としている。

請求項８の発明は、現像剤収納容器を保持する現像剤収納容器保持部を有し、現像剤収納容器保持部は、現像剤交換時に移動可能であり、現像剤補給部材は、現像剤収納容器保持部がトナー交換位置にあるときに現像剤収納容器から離間する位置に移動するように構成されていることを特徴としている。

請求項９の発明は、潜像を担持する像担持体と、像担持体の潜像に現像剤を付着させて顕像化する現像装置とを少なくとも備えた画像形成装置において、現像装置への現像剤の供給装置として、請求項６、７または８記載の現像剤補給装置を有することを特徴としている。

本発明によれば、現像剤収納容器に設けた、適合する画像形成装置本体の嵌合部と係合／離脱する被嵌合部を、画像形成装置本体に対して特定の向きに装着されたときに嵌合部と係合するように形成し、画像形成装置本体と電気的通信を行う情報記録部を、現像剤補給部材が挿入される面と異なる面に配設したので、現在剤収納容器の向きが規定されると共に、装着時において情報記録部が現在剤の漏れる側に位置しなくなるので、現像剤収納装置の誤装着を防止しながらも現像剤の付着が少なくなり、容器の着脱状態やその内容の情報を正確に検知することができる。

以下、本発明を実施の形態について図面を用いて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。

図１を用いて画像形成装置全体の詳細について説明する。図１に示す画像形成装置は、いわゆるフルカラープリンターであって、その画像形成装置本体１００の内部には、複数の支持ローラ１１，１２，１３により支持されて矢印方向に走行する中間転写部材となる中間転写ベルト１０が配備されている。中間転写ベルト１０の下部張架面には、４つの画像形成ユニット１０１Ｙ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｋが配置されていて、中間転写ベルト１０とともに画像形成部１０１を構成している。各ユニット１０１に沿えたＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、扱うトナーの色と対応させているもので、Ｙはイエロー、Ｃはシアン、Ｍはマゼンタ、Ｋはブラックを意味している。各画像形成ユニットは、中間転写ベルト１０とともに回転する像担持体となるドラム状の感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えている。各感光体に対向して中間転写ベルト１０の内側には、符号５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｋで示す１次転写ローラが配置されていて、各感光体と中間転写ベルト１０の間に一次転写部を構成している。なお感光体１Ｙから感光体１Ｋは同間隔で配置され、少なくとも画像形成時にはそれぞれ中間転写ベルト１０との張架部の一部と接触するように構成されている。

画像形成装置の動作時に、図示しない駆動源により、矢印方向に回転可能に支持された各感光体の周囲には、静電写真プロセスに従い帯電手段である帯電ローラ２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ、現像装置４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋ、透明電極、光源等の作像部材や中間転写ベルト１０を介して１次転写ローラ５Ｙ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｋがそれぞれ配設されている。

各感光体は、例えば直径３０〜１２０ｍｍ程度のアルミニウム円筒表面に光導電性物質である有機感光層（ＯＰＣ）を形成したものである。アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層を形成した感光体であってよい。像担持体としてはドラム状に限定されるものではなく、例えばベルト状のものであってもよい。

画像形成部１０１の下方に配置された露光装置６は、各色の画像データ対応の露光光を、各帯電ローラで一様に帯電済みの各感光体の表面を走査し、静電潜像を形成する。露光装置６はレーザ光とポリゴンミラーを用い、形成すべき画像データに応じて変調した光によるレーザスキャン方式、又は発光素子としてＬＥＤ（発光ダイオード）アレイと結像素子の方式を採用できる。

帯電手段としては、帯電ローラ方式のほかに、各感光体に非接触のチャージ方式も採用できる。本形態において、各感光体上に形成された静電潜像を現像する現像方式は、トナーとキャリアからなる２成分の現像剤を採用した現像方式としている。帯電ローラにより負荷電とされた各感光体の表面に対してレーザビーム（露光光）が走査されることで形成された色毎の静電潜像は、感光体の帯電極性と同極性（マイナス極性）の所定の色のトナーで現像され、顕像となる反転現像が行われる。

中間転写ベルト１０の外周部には、支持ローラ１１に対向する位置にクリーニング装置１５が設けられている。このクリーニング装置１５は、中間転写ベルト１０の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去るものである。これら中間転写ベルト１０、支持ローラ１１〜１３、クリーニング装置１５は、中間転写ユニットとして一体的に構成されていて、画像形成装置本体１００に対し着脱可能とされている。

中間転写ベルト１０の外周で、支持ローラ１３の近傍には、２次転写ローラ１６が配設されていて、中間転写ベルト１０との間に２次転写部を構成している。画像形成装置では、中間転写ベルト１０と２次転写ローラ１６の間に、画像形成装置本体１００の下部に配設された給紙装置２０から搬送ローラ２１により給紙され、レジストローラ２２によりタイミングを計られて搬送される記録媒体となる用紙Ｐを通過させながら、２次転写ローラ１６にバイアスを印加することで中間転写ベルト１０が担持するトナー画像を用紙Ｐに転写している。２次転写ローラ１６に印加される転写電流の極性は、トナーの極性と逆のプラス極性とされている。

２次転写部を通過した用紙Ｐは、記録録体の搬送方向下流に備えられた定着装置２３まで搬送される。加熱手段を有する定着装置２３としては、ローラ内部にヒータを備えるタイプ、加熱されるベルトを走行させるベルト定着装置、加熱の方式に誘導加熱を採用した定着装置などが採用できる。定着装置２３はフルカラーとモノクロ画像、あるいは片面か両面かにより定着条件を制御したり、用紙Ｐの種類に応じて最適な定着条件となるよう、図示しない制御手段により制御される。定着後の用紙Ｐは、排紙ローラ２４により、画像形成装置の上部に設けた排紙スタック部に排紙、スタックされる。

次に上記の構成におけるフルカラー画像を形成する場合の画像形成装置の動作について説明する。

本実施の形態では画像形成装置の構成から中間転写ベルト１０に担持させたトナー画像を用紙Ｐに転写する場合は、記録するべきデータが複数の頁になるケースでも、排紙スタック部上で頁が揃うように画像が用紙の下面に形成され、排紙・スタックされる。画像形成装置を作動させると、画像形成ユニット１０１Ｙ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｋにおける感光体１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋが回動し、各画像形成ユニット１０１による画像形成から開始される。レーザとポリゴンミラー駆動の露光装置６の作動により、イエロー用の画像データ対応の光が、帯電ローラ２Ｙより一様帯電された感光体１Ｙの表面に照射されて静電潜像が形成される。

静電潜像は現像装置４Ｙの現像ローラによりイエロートナーで現像され、可視像となり、１次転写ローラ２Ｙの転写作用により感光体１Ｙと同期して移動する中間転写ベルト１０上に静電的に１次転写される。このような潜像形成、現像、１次転写動作が、他の感光体１Ｃ，１Ｍ，１Ｋでもタイミングをとって順次同様に行われる。この結果、中間転写ベルト１０上には、イエロー，シアン，マゼンタ及びブラックの各色トナー画像が、順次重なり合ったフルカラートナー画像として担持され、中間転写ベルト１０とともに矢印の方向に移動される。同時に給紙装置２０の中の給紙カセットから、記録に使われる用紙Ｐが、その供給のための給紙ローラ２１により繰り出され搬送される。用紙Ｐの先端がレジストローラ２２に達するタイミングをとってレジストローラ２２が回転し、用紙Ｐを２次転写部に搬送する。

中間転写ベルト１０上のこのフルカラートナー画像は、中間転写ベルト１０と同期して搬送される用紙Ｐの面に、２次転写ローラ１６による転写作用を受けて２次転写部で転写される。２次転写ローラ１６に与えられるバイアスは、トナーの帯電極性と逆のプラス極性である。２次転写はローラ１６にトナーと同極性のバイアスを印加して行うことも可能である。

その後、中間転写ベルト１０の表面が、ベルトクリーニング装置１５によりクリーニングされる。また、１次転写を終了した画像形成ユニット１０１Ｙ，１０１Ｃ，１０１Ｍ，１０１Ｋにおける各感光体の表面に残留するトナーは、透明電極から印加された同極性のバイアスと光源から透明電極を介して照射された光を受けて電荷注入され、各帯電ローラを通過して各現像装置４に回収され再使用される。この時、各帯電ローラは、各感光体から離間される。

中間転写ベルト１０に重ねられて担持されていたトナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置２３に向け移送される。用紙Ｐ上に重ねられていた各色のトナーが定着装置２３の熱による定着作用を受け、溶融、混色されて完全にカラー画像となる。図示しない制御手段で画像に応じて定着装置２３の使用する電力を最適に制御する場合もある。定着されたトナーも用紙上で完全に固着するまでは、搬送路のガイド部材等にこすられ、画像が欠落したり、乱れたりすることがあるので定着後の搬送にも注意が必要である。その後、排紙ローラ２４により排紙スタック部に、画像面が下向きとなって排紙される。排紙スタック部では後の頁の記録物が順次上に重ねられるようにスタックされるので、頁順が揃う。

図１に示す画像形成装置本体１００には、未使用のトナーが収納された各色の現像剤収納容器３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｋが、着脱可能に収納される。これら現像剤収納容器３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｋ内のトナーは、図２に示す現像剤補給装置２００により、各現像装置に必要に応じて搬送、供給するように構成されている。

以下、現像剤補給装置２００と現像装置の周辺の構成について詳細に説明するが、各色に対応する構成は、トナーの色を除いて同一構成であるので、以下、色を示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを除いた符号を付して説明する。

図２において、現像剤補給装置２００は、現像剤収納容器３０に設けられている現像剤排出口３２と連通する開口部を有する現像剤補給部材となるノズル８０と、吸引側がノズル８０にフレキシブルなトナー移送用チューブ６５を介して接続され、吐出側が現像装置４と接続された紛体ポンプ６０とを備えている。紛体ポンプ６０は、吸引型の一軸偏心スクリューポンプと言われているものであって、ロータ６１とステータ６２の２つの主要部品を備えている。ロータ６１は、硬質な断面円形の軸状部材が螺旋状にねじれた形状に形成されたものであって、モータ６６とユニバーサルジョイント６４を介して連結されている。他方、ステータ６２はゴム状の柔軟な材料から作られて長円形の断面が螺旋状にねじれた形状の穴を有している。ステータ６２の螺旋のピッチはロータ６１の螺旋のピッチの２倍の長さに形成されている。これら２つの部品を嵌合し、モータ６６を駆動してロータ６１を回転することで、ロータ６１とステータ６２の間にできるスペースに入った現像剤となるトナーを移送することができる。

このように構成された紛体ポンプ６０は、ロータ６１が回転駆動されると、トナー収納容器２０のトナーをトナー吸引口６３から紛体ポンプ６０に吸引し、図２に左から右に吸引搬送して現像剤排出口６７からサブホッパ６８を介して下方の現像装置４に供給する。

現像装置４は、そのケーシング内部に搬送オーガと呼ばれる螺旋状のフィンをもったスクリュー１５，１６が矢印Ｃ、Ｄ方向に回転可能に支持されており、この部分にはトナーとキャリアを混合した現像剤が入っている。搬送オーガは、例えばスクリュー１５が現像剤を図中手前から奥側へ搬送し、スクリュー１６が現像剤を奥側から手前に搬送するように形成されていて、奥側と手前側には中央の仕切り１７の無い部分が設けられていることにより、現像剤が循環しながら攪拌される構成となっている。この循環する現像剤の一部が、現像ローラ１９によって磁力で吸い上げられて吸着され、ドクターブレード１８で均一が厚さに規制されてから、感光体１に接することで感光体１上の静電潜像をトナーで現像してトナー像を形成する。ここで、感光体１に付着するのは現在剤中のトナーのみであり、現像器内の循環する現像剤中のトナーの量を一定に保つために、現像剤収納容器３０のトナーが少量ずつ補給しながら現像が行われる。

次に本発明の主要部となる現像剤収納容器３０と、その周囲の構成について説明する。

現像剤収納容器３０は、図３に示すように、トナーを収納する現像剤収納部となるトナー収納体３１と、トナー収納体３１と連通し画像形成装置本体１００側に設けたノズル８０が挿入される現像剤排出口３２及び画像形成装置本体１００側と電気的通信を行う情報記録部３３を備えた現像剤排出部材となるトナー排出部材３４と、適合する画像形成装置本体１００側に形成された嵌合部４０と係合／離脱する被嵌合部３５を有している。

トナー収納体３１は軟包材と呼ばれる厚さ５０〜３００μｍ程度のフィルム状の樹脂を溶着して袋状に形成したものである。トナー収納体３１を構成するフィルム状の樹脂は、材質の異なる複数の樹脂のフィルムを積層して１枚のフィルムとしたものを使用する。袋状に形成したときに内側になる層には比較的低温で溶解する材質（ポリエチレン等）が用いられ、外側や中間の層には内容物の種類（固体、液体、粉体等）や目的（食品、医薬品等）等に合わせて、ＰＥＴ、ナイロン、アルミ、紙等が用いられる。本形態においてトナー収納体３１は、外側から内側に向かってＰＥＴ、ナイロン、ポリエチレンの３つの材質の複合材で構成されている。

トナー収納体３１はフィルムで形成されているため、内容物の形や量の多少等に応じて変形可能であり、例えば使い終わったトナー収納体３１は小さく丸めて回収することができる。

トナー排出部材３４は、情報記録部３３を除いて樹脂で一体成型されていて、その上部がトナー収納体３１と接合されている。トナー排出部材３４の中央にはトナー収納体３１と連通する現像剤排出口３２が形成されている。この現像剤排出口３２の内部には図４に示すように現像剤排出口３２内をスライド移動する開閉弁３６が設けられている。開閉弁３６は通常現像剤排出口３２を閉塞する位置を占め、ノズル８０が現像剤排出口３２に挿入されると現像剤排出口３２とノズル８０と連通する位置までスライドして退避するように構成されている。また、開閉弁３６の外周には、現像剤排出口３２の閉塞状態をより高めるためにシール部材３６ａ，３６ｂが装着されている。

このため、現像剤収納容器３０は、ノズル８０が現像剤排出口３２に挿入されるまでは開閉弁３６とシール部材によって密閉状態が保持され、ノズル８０が現像剤排出口３２に挿入されて紛体ポンプ６０が作動すると、容器内のトナーが現像剤排出口３２、ノズル８０、トナー移送用チューブ６５を介して吸引される。

ノズル８０の挿入方向と交差する方向であり、トナー排出部材３４の幅方向Ｅに位置する両側面３４Ａ，３４には、トナー排出部材の内側に窪んだ被係合部３７Ａ，３７Ｂが形成されている。本形態において、情報記録部３３は、現像剤排出口３２が開閉する面３４Ｃと異なる面に配設されている。すなわち、本実施形態において、情報記録部３３は、現像剤収納容器３０が画像形成装置本体１００にセットされ、ノズル８０が挿入される際に、ノズル８０と対向する面と逆の面３４Ｆに配設されることになる。

情報記録部３３は、現像剤収納容器３０とトナー収納体３１に収納されているトナーに適合する画像形成装置の機種、トナーの色、製造日、トナー残量等の情報が記録されている。

被嵌合部３５は、トナー排出部材３４において、現像剤収納容器３０の挿入方向側に位置する底面３４Ｄに配設されている。被嵌合部３５は、底面３４Ｄからこれと対向する上面３４Ｅに向かって延び、矢印Ｅで示すトナー排出部材３４の幅方向に形成された複数のスリット３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃで構成されている。本形態において、スリット３５Ａ，３５Ｂは被係合部３７Ａ寄りに、スリット３５Ｃは被係合部３７Ｂよりにそれぞれ形成されている。

現像剤補給装置２００は、現像剤収納容器３０の現像剤排出口３２と連通し、現像剤収納容器内のトナーを現像装置４に補給するノズル８０と、適合する現像剤収納容器３０の被嵌合部３５と係合／離脱する嵌合部４０と、現像剤収納容器３０の装着状態において現像剤収納容器３０に設けられた情報記録部３３と通信する情報通信部材３９と、図５に示す現像剤収納容器３０を保持する現像剤収納容器保持部５０を備えている。現像剤収納容器保持部５０は、板金で形成されていて現像剤収納容器３０の外形と類似する内部形状の箱状をなし、その上部に開口５０Ａが形成されており、この開口５０Ａから現像剤収納容器３０をその内部に収納できるように構成されている。

現像剤収納容器保持部５０は、その下部を中心にして画像形成装置本体１００に開閉自在に支持されている。現像剤収納容器保持部５０は、通常、画像形成装置本体１００にほぼ垂直に収納された補給位置に保持されていて、現像剤収納容器３０を交換するときに図示しないレバーを操作すると、図５に示すように、画像形成装置本体１００から斜めに突出して、開口５０Ａが装置本体１００の外部に位置する交換位置で保持されるように支持されている。

ノズル８０及び嵌合部４０は、現像剤収納容器保持部５０側に配置されている。筒状のノズル８０は、図６に示すように平面形状がＨ型の保持部５１の中央を貫通するように同保持部に装着されている。ノズル８０の両側に位置するアーム部５１Ａ，５１Ｂは、トナー排出部材３４の両側面３４Ａ，３４に形成されている被係合部３７Ａ，３７Ｂと係脱する係合突部を構成している。保持部５１は、現像剤収納容器保持部５０の下部に配設されていて、現像剤収納容器保持部５０が交換位置を占める場合には、ノズル８０を現像剤排出口３２から退避させる待機位置を占め、現像剤収納容器保持部５０が補給位置を占めると、ノズル８０を現像剤排出口３２に挿入する位置を占めるように、現像剤収納容器保持部５０に支持されている。

情報通信部材３９は、図8に示すように、情報記録部３３と正対することで、情報記録部３３に記憶されている情報を読み出す装置であって、本形態では現像剤収納容器３０が装着された状態で補給位置を占めた時に、情報記録部３３と対向するように画像形成装置本体１００側に配設されている。情報通信部材３９は、図示しない信号線を介して図示しない制御手段と接続されている。制御手段は情報通信部材３９で読み出された情報に基づき、現像剤収納容器３０の装着の有無やトナー残量を判断するように構成されている。つまり、情報通信部材３９は、ノズル８０に対して現像剤収納容器３０で遮られる位置に配置されることになる。

嵌合部４０は、図７に示すように現像剤収納容器保持部５０の下部に装着されていて、被嵌合部３５を構成する３本スリット３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃに挿入可能な３本の爪４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃで構成されている。爪４０Ａ，４０Ｂと爪部４０Ｃは、その向きが反対に形成された非互換形状とされていて、現像剤収納容器３０が現像剤収納容器保持部５０に正規の向きで挿入されたときに、爪４０Ａ，４０Ｂがスリット３５Ａ，３５Ｂに、爪部４０Ｃがスリット３５Ｃに挿入されるように形成されている。

被嵌合部３５は、現像剤収納容器３０が現像剤収納容器保持部５０に正規の向きで収納されると、被嵌合部３５と嵌合部４０が正規の向きで対向するので各スリット内に各爪部がそれぞれ挿入され、現像剤収納容器３０が現像剤収納容器保持部５０に完全に収納され、さらに現像剤収納容器保持部５０が補給位置を占めると、ノズル８０と現像剤排出口３２が正対してノズル８０が現像剤排出口３２へ挿入されるのを許容するように形成されている。

また、被嵌合部３５は、現像剤収納容器３０が現像剤収納容器保持部５０に正規の向きと異なる向きで収納されると、嵌合部４０が被嵌合部３５に挿入されず、現像剤収納容器３０が現像剤収納容器保持部５０に完全に収納されないように、形成されている。つまり、被嵌合部３５は、画像形成装置本体１００に対して特定の向きで装着されないときには、画像形成装置本体１００に特定の向きで装着されたときとは異なる位置に現像剤収納容器３０を位置させるように形成されている。

本形態では、現像剤収納容器３０が画像形成装置本体１００に対して特定の向きで装着されないときには、爪部４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃがスリット３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃに挿入されないので、トナー排出部材３４が爪部の上に乗ることになる。つまり、被嵌合部３５は、画像形成装置本体１００への装着方向において現像剤収納容器３０が嵌合部４０の上に位置するように形成されていて、現像剤排出口３２がノズル８０に挿入されない位置を占めるように形成されていることになる。

このような構成によると、現像剤収納容器３０の交換時には、ユーザーが図示しないレバーを操作して現像剤収納容器保持部５０を図５に示すように、画像形成装置本体１００の前方に傾けて、使い終わった現像剤収納容器３０（トナーボトル）を現像剤収納容器保持部５０から上方に引き抜く。そして、トナー排出部材３４を下向きにして新しい現像剤収納容器３０を持ち、現像剤収納容器保持部５０の開口５０Ａの上方で現像剤収納容器３０から手を離すと、現像剤収納容器３０は現像剤収納容器保持部５０にガイドされながら保持部５０内を落下する。

このとき、ユーザーが現像剤収納容器３０を正常な向きにセットした場合は、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、被嵌合部３５と嵌合部４０が正規の向きで対向するので、被嵌合部３５を構成する各スリットに嵌合部４０を構成する各爪部がそれぞれ挿入される。ただ、この状態では、現像剤収納容器保持部５０は交換位置にあるので、アーム部５１Ａ，５１Ｂと被係合部３７Ａ，３７Ｂは係合せず、現像剤収納容器３０の落下の妨げとならない位置まで退避しているため、現像剤収納容器３０が現像剤収納容器保持部５０に完全に収納された状態となる。

ユーザーが現像剤収納容器保持部５０を収納位置に向かって押すと、現像剤収納容器３０も同じ方向に移動し、図９（ａ）〜図９（ｂ）に示すように、トナー排出部材３４の被係合部３７Ａ，３７Ｂがアーム部６１Ａ，６１Ｂと係合され、ノズル８０の先端が現像剤排出口３２内に挿入されて現像剤収納容器３０と粉体ポンプ６０が連通する。このとき本体側の情報記録部材３９と現像剤収納容器３０の情報記録部３３とは、互いに対面する通信位置に到達するので通信可能となる。画像形成装置の図示しない制御手段では、情報記録部材３９と情報記録部３３の通信による情報から、トナーボトル交換作業が完了したことを判断し、粉体ポンプ６０を回転してトナー補給動作を開始し、現像剤収納容器３０内のトナーを図２に示すサブホッパ部６８に供給する。

ユーザーが現像剤収納容器３０を現像剤収納容器保持部５０に正規の向きと異なる向きで収納すると、図１０（ａ），図１０（ｂ）に示すように、現像剤収納容器３０は現像剤収納容器保持部５０にガイドされながら同保持部５０内を落下するが、嵌合部３５と嵌合部４０の位置が対応しないので、嵌合部４０を構成する各爪部が被嵌合部３５を構成する各スリットに挿入されず、嵌合部３５と嵌合部４０が互いに干渉して現像剤収納容器３０の落下が途中で止められる。

このため、現像剤収納容器３０が現像剤収納容器保持部５０から突出した状態となり、ユーザーが現像剤収納容器保持部５０に押すと、図１１（ａ），図１１（ｂ）に示すように、現像剤収納容器３０が画像形成装置本体１００と干渉するまでは移動するが、補給位置に保持することはできない。無論、この状態ではアーム部５１Ａ，５１Ｂと被係合部３７Ａ，３７Ｂは係合しないので、ノズル８０と現像剤排出口３２が正対せずにノズル８０が現像剤排出口３２へ挿入されることが阻止される。

このため、情報記録部材３９が情報記録部３３と対面する通信位置に到達しないので、両者の間で通信は行われず、粉体ポンプ６０も作動しないのでトナー補給動作は実施されない。そして、画像形成装置の図示しない制御手段では、トナーボトルがセットされていないと判断して、図示しない操作パネルにその旨を表示してユーザーに知らせるようにしてもよい。

ユーザーとしては、現像剤収納容器保持部５０が収納位置に収まらない状態や、図示しない操作パネルに表示される内容から、現像剤収納容器３０を装着する向きが正規の向きでないことを知ることができる。

なお、情報記録部３３に記録される情報を画像形成装置本体１００側の情報記録部材３９で読み取る方法としては、電気的導通による方法、無線通信による非接触方式、磁気的または光学的に読み取る方法などが挙げられる。また、本形態において、情報記録部３３には周知の半導体記憶素子を使用するが、単にバーコード等を情報記録部３３として用いてもよい。

情報記録部３３として、電気的に当接して情報を通信する「接触方式」や光学読み取り方式を採用した場合は、情報記録部材３９と情報記録部３３の何れかにトナー等の異物が付着すると、通信に不具合が生じるおそれがある。また、現像剤寿命向上を目的として現像剤収納容器３０内に封入する現像剤としてトナーとキャリアを含む、いわゆるプレミックストナーを使用する場合には、無線通信によって通信する「非接触方式」においても、情報記録部材３９と情報記録部３３に「プレミックストナー」が付着するなどして、情報記録部材３９と情報記録部３３の通信領域内に「プレミックストナー」が存在することによって、通信に不具合が生じるおそれがある。

しかし、本形態の構成によると、現像剤収納容器３０を現像剤収納容器保持部５０に正規の向きと異なる向きで収納すると、ノズル８０と現像剤排出口３２が正対しないので、ノズル８０が現像剤排出口３２へ挿入されることがなく、図１２に示すように、現像剤排出口３２からの現像剤の漏れを防止でき、現像剤の漏れによる機器内の汚れも防止することができる。

さらに、本形態では、現像剤収納容器３０を現像剤収納容器保持部５０に対して特定の向きで装着されないときには、現像剤収納容器保持部５０に特定の向きで装着されたときとは異なる位置に現像剤収納容器３０を位置させるように形成している。すなわち、本形態では、現像剤収納容器３０が画像形成装置本体１００に対して特定の向きで装着されないときには、各爪部が各スリットに挿入されないので、トナー排出部材３４が爪部の上に乗ることになる。つまり、被嵌合部３５は、画像形成装置本体１００への装着方向において嵌合部４０の上に位置するように形成されているので、現像剤排出口３２がノズル８０に挿入されない位置を占めるようになる。この位置は、好ましくは、現像剤収納容器保持部５０内において現像剤排出口３２がノズル８０よりも上方に位置するように形成するのが、現像剤収納容器保持部５０が無理やり押されて補給位置を占めた場合でも、現像剤排出口３２とノズル８０が上下方向にオフセットされるので、開閉弁３６がノズル８０で押されることが無く、より確実に現像剤排出口３２からの現像剤の漏れを防止することができる。

現像剤排出口３２からのトナーの飛散方向は、図１３に示すように、ノズル８０の挿入方向とほぼ一致するため、情報記録部３３や情報記録部材３９を、本形態のように、ノズル８０が現像剤排出口３２に挿入される面と異なる面に配設することで、情報記録部３３や情報記録部材３９にトナーが付着し難くなるという効果があり、これによりトナー付着による通信の不通や誤検知を防止することができる。

また、本形態では、情報記録部３３をノズル８０と対向する面３４Ｃと逆の面３４Ｆに配設し、情報記録部材３９をトナー排出部材３４で遮られる位置として面３４Ｆと対向する側に配置するので、現像剤収納容器保持部５０に対して現像剤収納容器３０が特定の向きで装着された場合に、互いに正対するように配置している。

このように配置すると、現像剤収納容器３０が現像剤収納容器保持部５０に対して特定の向きで装着されない場合には、各爪部が各スリットに挿入されないので、トナー排出部材３４が爪部の上に乗ることになる。このため、情報記録部３３と情報記録部材３９とが互いに正対しないので、通信することがなく、より誤検知を防止できるようになるので好ましい。

本形態では、情報記録部３３をノズル８０が現像剤排出口３２に挿入される面と異なる面として、ノズル８０と対向する面３４Ｃと逆の面３４Ｆに配設したが、両者の配置形態はこのような形態に限定されるものではない。例えば、図１３（ａ），図１３（ｂ）及び図１４（ａ），図１４（ｂ）に示すように、トナー排出部材３４の幅方向に位置する両側面３４Ａ，３４に形成した被係合部３７Ａに情報記録部３３を、情報記録部材３９を被係合部３７Ａに係合するアーム部５１Ａに配置して、現像剤排出口３２に挿入される面と異なる面、すなわち、トナー排出部材３４で遮られる位置に配置しても良い。

この場合においても、ユーザーが現像剤収納容器３０を正常な向きにセットした場合は、図１３（ａ），図１３（ｂ）に示すように、被嵌合部３５と嵌合部４０が正規の向きで対向するので、被嵌合部３５を構成する各スリットに嵌合部４０を構成する各爪部がそれぞれ挿入される。ただ、この状態では、現像剤収納容器保持部５０は交換位置にあるので、アーム部５１Ａ，５１Ｂと被係合部３７Ａ，３７Ｂは係合せず、現像剤収納容器３０の落下の妨げとならない位置まで退避しているため、現像剤収納容器３０が現像剤収納容器保持部５０に完全に収納された状態となる。

ユーザーが現像剤収納容器保持部５０を収納位置に向かって押すと、現像剤収納容器３０も同じ方向に移動し、図１４（ａ），図１４（ｂ）に示すように、トナー排出部材３４の被係合部３７Ａ，３７Ｂがアーム部６１Ａ，６１Ｂと係合され、ノズル８０の先端が現像剤排出口３２内に挿入されて現像剤収納容器３０と粉体ポンプ６０が連通する。このとき本体側の情報記録部材３９と現像剤収納容器３０の情報記録部３３とは、図１５に示すように互いに対面する通信位置に到達するので、通信可能となる。画像形成装置の図示しない制御手段では、情報記録部材３９と情報記録部３３の通信による情報から、トナーボトル交換作業が完了したことを判断し、粉体ポンプ６０を回転してトナー補給動作を開始し、現像剤収納容器３０内のトナーを図２に示すサブホッパ部６８に供給する。

ユーザーが現像剤収納容器３０を現像剤収納容器保持部５０に正規の向きと異なる向きで収納すると、図１６（ａ），図１６（ｂ）に示すように、現像剤収納容器３０は現像剤収納容器保持部５０にガイドされながら同保持部５０内を落下するが、嵌合部３５と嵌合部４０の位置が対応しないので、嵌合部４０を構成する各爪部が被嵌合部３５を構成する各スリットに挿入されず、嵌合部３５と嵌合部４０が互いに干渉して現像剤収納容器３０の落下が途中で止められる。

このため、現像剤収納容器３０が現像剤収納容器保持部５０から突出した状態となり、ユーザーが現像剤収納容器保持部５０に押すと、図１７（ａ），図１７（ｂ）に示すように、現像剤収納容器３０が画像形成装置本体１００と干渉するまでは移動するが、補給位置に保持することはできない。無論、この状態ではアーム部５１Ａ，５１Ｂと被係合部３７Ａ，３７Ｂは係合しないので、ノズル８０と現像剤排出口３２が正対せずにノズル８０が現像剤排出口３２へ挿入されることが阻止される。

このように構成しても、情報記録部３３や情報記録部材３９にトナーが付着し難くなるという効果があり、これによりトナー付着による通信の不通や誤検知を防止することができる。

本発明の一実施形態である画像形成装置を全体構成図である。 画像形成装置に装備されている現像剤補給装置と、その近傍の構成を示す断面説明図である。 現像剤収納容器の構成を示す拡大図である。 現像剤排出部材と現像剤補給部材の挿入状態を示す拡大断面図である。 現像剤収納容器を現像剤収納容器保持部に装着する前の状態を示す拡大斜視図である。 現像剤補給部材とその支持部の構成を示す拡大図である。 嵌合部の構成を示す拡大斜視図である。 （ａ）は現像剤収納容器が所定の向きで現像剤収納容器保持部に装着されて交換位置にあるときの現像剤排出部材と現像剤補給部材及び情報記録部と情報通信部材の位置関係を示す側面図、（ｂ）は（ａ）の位置関係を上斜め方向から見た斜視図である。 （ａ）は現像剤収納容器が所定の向きで現像剤収納容器保持部に装着されて補給位置を占めたときの現像剤排出部材と現像剤補給部材の関係及び情報記録部と情報通信部材の位置関係を示す側面図、（ｂ）は（ａ）の位置関係を上斜め方向から見た斜視図である。 （ａ）は現像剤収納容器が所定の向きで現像剤収納容器保持部に装着されないで交換位置にあるときの現像剤排出部材と現像剤補給部材の関係及び情報記録部と情報通信部材の位置関係を示す側面図、（ｂ）は（ａ）の位置関係を下斜め方向から見た斜視図である。 （ａ）は現像剤収納容器が所定の向きで現像剤収納容器保持部に装着されないで補給位置へ向かって移動した場合の現像剤排出部材と現像剤補給部材の関係及び情報記録部と情報通信部材の位置関係を示す側面図、（ｂ）は（ａ）の位置関係を装置内側から見た斜視図である。 現像剤排出部材と現像剤補給部材の挿入時における現像剤の漏れ方向を示す拡大図である。 （ａ）は現像剤収納容器が所定の向きで現像剤収納容器保持部に装着されて交換位置にあるときの現像剤排出部材と現像剤補給部材の関係を示す側面図、（ｂ）は（ａ）の位置関係を下斜め方向から見た斜視図である。 （ａ）は現像剤収納容器が所定の向きで現像剤収納容器保持部に装着されて補給位置を占めたときの現像剤排出部材と現像剤補給部材の関係を示す側面図、（ｂ）は（ａ）の位置関係を下斜め方向から見た斜視図である。 情報記録部と情報通信部材の位置関係を示す拡大図である。 （ａ）は現像剤収納容器が所定の向きで現像剤収納容器保持部に装着されないで交換位置にあるときの現像剤排出部材と現像剤補給部材の関係を示す側面図、（ｂ）は（ａ）の位置関係を下斜め方向から見た斜視図である。 （ａ）は現像剤収納容器が所定の向きで現像剤収納容器保持部に装着されないで補給位置へ向かって移動した場合の現像剤排出部材と現像剤補給部材の関係を示す側面図、（ｂ）は（ａ）の位置関係を下斜め方向から見た斜視図である。

符号の説明

１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ） 像担持体
４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ） 現像装置
３０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）現像剤収納容器
３１ 現像剤収納部
３２ 現像剤排出口
３３ 情報記録部
３４ 現像剤排出部材
３４Ｃ 現像剤補給部材と対向する面
３４Ｆ 逆の面
３５ 被嵌合部
３９ 情報通信部材
４０ 嵌合部
５０ 現像剤収納容器保持部
８０ 現像剤補給部材
１００ 画像形成装置本体
２００ 現像剤補給装置

Claims (9)

1. 現像剤を収納する現像剤収納部と、
   前記現像剤収納部と連通し画像形成装置本体側の現像剤補給部材が挿入される現像剤排出口及び前記画像形成装置本体と電気的通信を行う情報記録部を備えた現像剤排出部材と、
   適合する画像形成装置本体の嵌合部と係合／離脱する被嵌合部を有し、
   前記被嵌合部は、前記画像形成装置本体に対して特定の向きに装着されたときに前記嵌合部と係合するように前記現像剤排出部材に形成され、
   前記情報記録部は、前記現像剤補給部材が挿入される面と異なる面に形成されていて、前記現像剤補給部材が前記現像剤排出口に挿入されるときに、前記画像形成装置本体側に配置された係合突部と係合する、前記現像剤排出部材に形成されている被係合部に配設されていることを特徴とする現像剤収納容器。
2. 前記被嵌合部は、前記画像形成装置本体に対して特定の向きで装着されないときには、前記画像形成装置に特定の向きで装着されたときとは異なる位置に前記現像剤収納部を位置させるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の現像剤収納容器。
3. 前記被係合部は、前記現像剤排出部材の幅方向に位置する両側面に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の現像剤収納容器。
4. 前記被嵌合部は、前記画像形成装置本体に対して特定の向きで装着されないときには、前記現像剤排出口が前記現像剤補給部材に挿入されない位置を占めるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の現像剤収納容器。
5. 前記現像剤収納容器内に収納される現像剤は、トナーとキャリアであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の現像剤収納容器。
6. 請求項１乃至５の何れかに記載の現像剤収納容器を備えたことを特徴とする現像剤補給装置。
7. 前記現像剤収納容器に設けられている現像剤排出口と連通し、前記現像剤収納容器内の現像剤を画像形成装置内に補給する現像剤補給部材と、適合する現像剤収納容器の被嵌合部と係合／離脱する嵌合部と、前記現像剤収納容器に設けられている情報記録部と通信する情報通信部材とを備え、
   前記情報通信部材は、前記現像剤補給部材に対して現像剤収納容器が遮る位置に配置されていることを特徴とする請求項６記載の現像剤補給装置。
8. 前記現像剤収納容器を保持する現像剤収納容器保持部を有し、
   前記現像剤収納容器保持部は、現像剤交換時に移動可能であり、
   前記現像剤補給部材は、前記現像剤収納容器保持部がトナー交換位置にあるときに前記現像剤収納容器から離間する位置に移動するように構成されていることを特徴とする請求項６または７記載の現像剤補給装置。
9. 潜像を担持する像担持体と、前記像担持体の潜像に現像剤を付着させて顕像化する現像装置とを少なくとも備えた画像形成装置において、
   前記現像装置への現像剤の供給装置として、請求項６、７または８記載の現像剤補給装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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