JP4396691B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ファクシミリ装置、複写機あるいはプリンタ（これらの複合機も含む）等の画像形成装置に関し、詳しくは、装置本体内の所定位置に着脱自在に装着される画像形成プロセスユニットの互換性を識別する構造を備えた画像形成装置に関する。

前記のような画像形成装置においては、現像器を含む現像器本体ユニット、感光体ドラムを含むドラムユニット、供給用トナーを収容するトナーカートリッジなどの消耗品、交換部品を個々に、あるいはこれらを組み合わせて一括して構成された画像形成プロセスユニットとして、装置本体内の所定位置に着脱自在とし、適宜、新品あるいはリサイクル品に交換可能な構成としている。

近時においては、解像度などの技術的観点や業務用、家庭用といった用途的観点から複数種の画像形成装置が開発されており、それに合わせて、あるいは、画像形成プロセスユニット自体の性能の種別に応じて、複数種の画像形成プロセスユニットが開発されている。
このような場合、所定の機種の画像形成装置には、それに対応する画像形成プロセスユニットを装着する必要があり、対応しない画像形成プロセスユニットを装着することは、画像形成装置の故障や画像形成の質の劣化などの原因となるおそれがあり、好ましいものではない。

個々の画像形成プロセスユニットが所定の機種の画像形成装置に対応するか否かを識別する、すなわち互換性を有するか否かを識別するには、例えば、画像形成装置の機種に応じて、形状を変えた画像形成プロセスユニットを形成することが考えられるが、装置毎に形状を変えて形成することはコスト増大に繋がるという問題がある。

例えば、特許文献１では、消耗品等の交換部品としてメーカー純正品以外の非純正部品の使用がなされるのを防止するために、装置本体内のホッパー部と、トナーカートリッジの位置決めを、トナーカートリッジのホッパー部へ突き当たる面に、他人の使用を排斥可能な権利化されている会社のロゴマークを模した形状の凸凹形状部を設けるとともに、ホッパー部にもその形状に対応した凹凸形状部を設け、これらの凹凸嵌合により位置決めを行うようにした交換可能部品の装着構造が提案されている。
このものでは、装置本体とトナーカートリッジが一対一の場合には、効果的に互換性の識別が可能となるが、前記したような複数種の互換性を識別するには、トナーカートリッジの形状、あるいは、凸凹・凹凸形状部の形状を種類に応じて変える必要があり、コスト的に好ましくない。

特許文献２では、装置本体に装着可能な現像器上面の装着方向後端に近い位置に複数の矩形の枠状の取付部を装着方向と直交方向に配列し、該取付部に装置本体との互換性を識別する所定数の識別突部を所定位置に嵌めこみ固着して、更に、装置本体側の現像器が装着される開口下面には、それら取付部に対応した位置に、複数の識別係合部が取付可能な凹部を形成し、前記取付部に固着された該識別突部と対応しない該凹部に前記識別係合部を固着させて、互換性を識別する構成とした現像器が提案されている。すなわち、互換性のない現像器が挿入されると、前記識別突部と、前記識別係合部が衝突して挿入できないようになるため、装置本体と現像器との互換性が確保される構成とされている。
このものでは、前記識別突部と、前記識別係合部の固着数、固着位置を変えることにより、複数組の互換性識別のための組み合わせが可能となり、画像形成装置、画像形成プロセスユニット自体の形状を変えることなく、それらの種類に応じて適用することが可能となる。
特開２００１−７５４５５号公報 特開２００５−３０１０７７号公報

しかし、前記特許文献２で提案されている現像器では、限られたスペースである現像器上面に取付部を形成する必要があるため、互換性識別のための組み合わせ数にも制限があり、また、現像器上面と、装置本体側開口下面との間に、識別突部及び識別係合部のためのスペースを形成する必要があり、特に装置本体の高さ方向へのスペースが必要となり、装置本体のコンパクト化を阻害する。

本発明は、前記問題を解決するために提案されたもので、その目的は、装置本体の高さ方向のコンパクト化を阻害することなく、互換性識別のための組み合わせ数を容易に増やすことが可能な画像形成装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、トナーカートリッジ、現像器ユニットのうちの少なくともいずれか一方を含み、装置本体内の所定位置に着脱自在に装着される画像形成プロセスユニットの互換性を識別する構造を備えた画像形成装置であって、前記画像形成プロセスユニットの装着方向前端面に設けられるとともに、前記画像形成プロセスユニットの現像剤の漏出が可能な開口が設けられた係合部材取付部と、前記開口に連通する中空を有するとともに、切除により前記現像剤が外部に漏出する構成とされた突出部と該突出部の近傍に形成された凹部とを有し、かつ、前記開口を閉塞するように前記係合部材取付部に取付けられる識別係合部材と、該画像形成プロセスユニットが装着される状態で該係合部材取付部に対向する前記装置本体内側面に設けられた突部材取付部と、前記突部材取付部に取付けられるとともに、前記凹部に係合し得る識別突部材とを備え、前記識別係合部材は、前記係合部材取付部に対して複数の取付状態で取付可能とされる一方、前記識別突部材は、前記識別係合部材の取付状態に対応させて、該凹部との係合が可能となる取付状態で前記突部材取付部に取付可能とされ、互換性のある画像形成プロセスユニットが装着された際には、前記識別係合部材の凹部に係合し、互換性のない画像形成プロセスユニットが装着された際には、前記識別係合部材の突出部に当接する構成とされていることを特徴とする。
ここに、画像形成プロセスユニットとは、現像器を含む現像器ユニット、感光体ドラムを含むドラムユニット、供給用トナーを収容するトナーカートリッジなどの消耗品、交換部品を指し、これらを一括して構成したもの、または、トナーカートリッジ、現像器ユニットのうちの少なくともいずれか一方を含み、これらのうち２つを一括して構成したもの、あるいは、トナーカートリッジ、現像器ユニットのうちのいずれかのみを指す場合を含むものである。

本発明においては、前記突出部と前記凹部とからなる部位の平面視における外形が略正多角形状とされたものとしてもよい。
この場合、前記突部材取付部を、前記装置本体内側面の背面から止具を介して前記識別突部材を取付けるための複数の係止孔を備えた構成とし、該複数の係止孔のそれぞれを、前記識別係合部材の形状に対応させて、少なくとも正多角形の頂点位置に位置するように設けるようにしてもよい。

また、前記識別係合部材を、正多角形の頂点のうちの一頂点に位置するように前記凹部を設けた構成としてもよい。
あるいは、前記突部材取付部を、９個の係止孔を正方形状に等配置した構成とし、前記識別突部材を、前記係止孔の３個に対応して平面視Ｌ字状に形成する一方、前記識別係合部材の凹部を、該識別突部材の形状に対応して形成された平面視Ｌ字状としてもよい。

本発明に係る画像形成装置によれば、画像形成プロセスユニットの装着方向前端面に、識別係合部材が取付けられる係合部材取付部を設け、該画像形成プロセスユニットが装着される状態で該係合部材取付部に対向する前記装置本体内側面に、前記識別係合部材に形成された凹部に係合する識別突部材が取付けられる突部材取付部を設けているので、装置本体の高さ方向の省スペース化を阻害することがない。また、識別突部材、識別係合部材のそれぞれは、複数の取付状態に取付けられるため、それぞれ同形状の部材としても複数組の互換性識別のための組み合わせが可能となり、部品点数の減少、コスト的にも優れたものとなる。

また、前記画像形成プロセスユニットとして、トナーカートリッジ、現像器ユニットのうち少なくともいずれか一方を含むものであるので、これらは特に、解像度などの技術的観点や業務用、家庭用といった用途的観点から開発される複数種の画像形成装置に合わせて、あるいは、画像形成プロセスユニット自体の性能の種別に応じて、複数種のものが開発されることが多く、本発明に好適である。
また、前記係合部材取付部には、前記画像形成プロセスユニットの現像剤の漏出が可能な開口が設けられ、前記識別係合部材は、前記開口に連通する中空を有するとともに、切除により前記現像剤が外部に漏出する構成とされた突出部と該突出部の近傍に形成された凹部とを有し、かつ、前記開口を閉塞するように前記係合部材取付部に取付けられるように構成されているので、互換性のないものを装着すべく識別係合部材の突出部を切除すると、現像剤が外部に漏出し、使用が困難となるので、識別係合部材の改変を抑止することができる。

さらに、前記突出部と前記凹部とからなる部位の平面視における外形が略正多角形状とされたものとし、前記突部材取付部を、前記装置本体内側面の背面から止具を介して前記識別突部材を取付けるための複数の係止孔を備えた構成とし、該複数の係止孔のそれぞれを、前記識別係合部材の形状に対応させて、少なくとも正多角形の頂点位置に位置するように設けるようにすれば、識別突部材、識別係合部材のそれぞれを同形状の部材としても少なくとも正多角形の頂点数組の互換性識別のための組み合わせ、例えば、前記正多角形が正三角形であれば、頂点が３つあるので３組、正方形であれば頂点が４つあるので４組、正五角形であれば頂点が５つあるので５組の互換性識別のための組み合わせが可能となり、部品点数の減少、コスト的にも優れたものとなる。
この場合において、特に、前記突部材取付部を、９個の係止孔を正方形状に等配置した構成とし、前記識別突部材を、前記係止孔の３個に対応して平面視Ｌ字状に形成する一方、前記識別係合部材の凹部を、該識別突部材の形状に対応して形成された平面視Ｌ字状とすれば、頂点が４つとなるので、４組の互換性識別のための組み合わせが可能となり、前記同様、部品点数の減少、コスト的にも優れたものとなる。また、識別係合部材の凹部は、前記識別突部材の形状に対応して平面視Ｌ字状とされるため識別係合部材の形成パターンが少なくとも４パターンできるので、識別突部材の形状を同形状としても、識別係合部材の形状を変えるだけで、互換性識別のための組み合わせの増加が可能となり、部品点数の減少、コスト的にも優れたものとなる。

以下に、本発明の最良の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概略縦断面図、図２は、同画像形成装置の画像形成プロセスユニットを含む画像記録部の一部を示す概略平面図、図３は、同装置本体内側面を示し、（ａ）は、図２におけるＹ−Ｙ線概略縦断面図、（ｂ）は、同装置本体内側面の一部拡大分解斜視図、図４は、同装置本体に装着された画像形成プロセスユニット（トナーカートリッジ）の装着方向前端面を示し、（ａ）は、図２におけるＺ−Ｚ線概略縦断面図、（ｂ）は、同画像形成プロセスユニットの装着方向前端面の一部拡大分解斜視図、（ｃ）は、（ａ）におけるＷ−Ｗ線概略横断面図、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ同実施形態に係る識別係合部材、識別突部材の他の取付状態を模式的に示す概略平面図である。
尚、図５及び後の説明に用いる図６、図７においては、識別突部材、識別係合部材の角処理をせず、角張った形状として模式的に示しており、また、識別係合部材の凹部をクロスハッチング、突出部を斑点として図示している。

図１に示す画像形成装置Ａは、電子写真方式の記録部を備えたプリンタを例示しているが、これに限られず、画像読取機能を有する複写機、ファクシミリ機能あるいはこれらの機能を兼ね備えた所謂複合機等であっても良い。
図において、画像形成装置Ａの装置本体１は、記録紙（用紙）の給紙部２と、電子写真方式の画像記録部３と、印字後の記録紙の排出部４とが、この順序で高さ方向に層積されて構成されている。

記録紙の給紙部２は、多数枚の記録紙を堆積収納し得る抜差し可能な給紙カセット２ａと、該給紙カセット２ａの給紙方向前端部に設置された分離給紙ローラ２ｂと、該分離給紙ローラ２ｂの周面に弾接する分離パッド２ｃとよりなる。
尚、給紙カセット２ａの下に、更に同様のカセットを段積みして多段カセットとし、或いは、オプションカセット（不図示）を設置し得るよう構成することも可能である。また、前記分離パッド２ｃに代えリタードローラとすることも可能である。

画像記録部３は、感光体ドラム５の周囲に、コロナ帯電方式の帯電器６、ＬＥＤ等からなる露光器７、現像器本体８、転写ローラ（転写器）９及び転写残トナーのクリーニング装置１０をこの順序で配した画像形成プロセス部と、その下流側の定着器１１と、現像器本体８の離間した位置に設置された後記するトナーホッパー１２及びトナーカートリッジ３０とより構成される。
前記画像形成プロセス部は、露光器７及び転写ローラ９を除き、感光体ドラム５、帯電器６及びクリーニング装置１０を一括したドラムユニット５０と、現像器本体ハウジング８１、攪拌搬送スクリュー８２、８３、供給パドル８４及び現像ローラ８５等を一括した現像器本体ユニット８０とよりなるプロセスユニットとされる。

図例の現像器本体ユニット８０は、２成分現像剤を用いる方式の現像器であって、樹脂成型された現像剤容器を兼ねる現像器本体ハウジング８１内にトナーとキャリアを収容し、２本の平行な攪拌・搬送スクリュー８２、８３で攪拌・搬送しながら、供給パドル８４によりバイアス印加された現像ローラ８５に現像剤を供給するよう構成されている。現像器本体ハウジング８１の外面には磁気センサ８６が付設され、現像器本体ハウジング８１内のトナー濃度（トナーとキャリアの混合比）が検出される。この現像器本体ユニット８０から離間した位置には、後記する供給用トナータンク３１及びトナーホッパー１２が設置され、磁気センサ８６により現像器本体ハウジング８１内のトナー濃度が低下したことが検出されると、トナーホッパー１２よりスクリューコンベア（パイプスクリュー）１３を介してトナーが現像器本体ハウジング８１内に補給される。
尚、本実施形態では、前記のように２成分現像剤を用いる方式の現像器を例示しているが、これに限られず、１成分方式にも適用可能である。

トナーカートリッジ３０は、装置本体１に対して着脱自在に装着され、供給用トナータンク３１と、廃トナータンク３５とを一体として構成されており、供給用トナータンク３１は、供給用のトナーが予め充填され収容されている供給用トナーハウジング３２と、その内側部上方に配設されたトナー搬送・排出用スクリュー３４と、トナーを攪拌するとともに、トナー搬送・排出用スクリュー３４にトナーを供給するアジテータ３３とを備えている。アジテータ３３には、可撓性樹脂素材で形成された攪拌羽根シート３３ａが形設されており、攪拌羽根シート３３ａにより、トナーを押し上げるようにして、トナー搬送・排出用スクリュー３４にトナーが供給される。

廃トナータンク３５は、供給用トナータンク３１の下方に形成されており、内部空間が水平面域方向に広がりを持った形状とされた廃トナーハウジング３６と、後記する廃トナー給送スクリュー３７の一端部近傍上方の廃トナーハウジング３６上部に開設され廃トナーを受入れる廃トナー受入口３６ａ（図２参照）と、廃トナーハウジング３６の一内側壁に沿って配設され廃トナー受入口３６ａから受入れた廃トナーを給送する廃トナー給送スクリュー３７とを備えている。
尚、廃トナータンク３５と供給用トナータンク３１とを一体としたトナーカートリッジ３０とせず、別体としてそれぞれを構成し、それぞれを装置本体１に対して、着脱自在な構成としてもよい。

ドラムユニット５０及び現像器本体ユニット８０は、装置本体１に対してその前面側より、個々に或いは両者を何等かの結合手段で結合した状態で着脱自在に装着される。また、露光器７及び転写ローラ９を除く全ての画像形成プロセス部を一括してプロセスユニットとすることも可能である。更に、トナーカートリッジ３０も装置本体１に対して、その前面側より着脱自在に装着される。
これらプロセスユニット５０、８０、トナーカートリッジ３０が画像形成プロセスユニットとされ、消耗品として適宜新品、あるいはリサイクル品に交換され、本実施形態においては、トナーカートリッジ３０が単体として構成された画像形成プロセスユニットを例示している。
尚、装置本体１の前面側とは、図１における紙面手前側を言い、給紙カセット２ａも装置本体１に対して前面側より抜差し可能とされている。

トナーカートリッジ３０を構成する廃トナータンク３５には、クリーニング装置１０で除去回収された廃トナーを逐次搬送投入するためのスクリューコンベア１４が接続されている。その廃トナー排出口１４ａ（図２参照）から排出・投入された廃トナーは、廃トナー給送スクリュー３７によって廃トナータンク３５内に給送される。
前記した現像器本体８を含む現像器本体ユニット（プロセスユニット）８０、ドラムユニット（プロセスユニット）５０とトナーカートリッジ３０、トナーホッパー１２とを繋いで構成されるトナーの搬送系、廃トナーの搬送系の詳細については後記する。

定着器１１の下流側には、切替ゲート４ａ、排出ローラ対４ｂ及び排出トレイ４ｃが連設され、これらによって排出部４が構成される。前記画像形成プロセス部の上流側近傍には、レジストローラ対２０が配設され、給紙カセット２ａから、分離給紙ローラ２ｂ及び分離パッド２ｃの作用により１枚ずつ分離繰出された記録紙（用紙）は、レジストローラ対２０によりレジストされて、感光体ドラム５と転写ローラ９との対合部に導入される。感光体ドラム５は図１の矢示方向に回転しながら、帯電器６によりその表面が一様にマイナス帯電され、画像情報に基づく光学画像が露光器７によって感光体ドラム５の表面に照射され、感光体ドラム５の表面には静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光体ドラム５の表面の光導電体の特性により、光の照射部分の電位が変化し、その他の部位の電位が維持されて形成されるものである。

そして、この静電潜像は、バイアス印加された現像器本体８で逐次現像されてトナー画像として感光体ドラム５と転写ローラ９との対合部に至る。この現像の際、光の照射により電位が変化した部位には、現像器本体８との電位差によりトナーが感光体ドラム５に吸引されて黒部分となり、その他の部分にはトナーは吸引されず白部分となって、全体として、画像情報に基づく白黒のトナー画像が形成される。レジストローラ対２０は、感光体ドラム５の表面のトナー画像に同期して記録紙がこの対合部に導入されるようレジスト制御されて回転駆動される。

転写ローラ９はバイアス印加されており、感光体ドラム５と対合され且つ矢示方向（感光体ドラム５とウイズ方向）に回転駆動されながら記録紙をニップ搬送し、この間感光体ドラム５の表面のトナー画像が記録紙に転写される。感光体ドラム５の表面に残ったトナー等（紙粉を含むことがある）は、クリーニング装置１０で除去・回収される。トナー画像が転写された記録紙は、定着器１１に導入され、永久画像として定着された後、切替ゲート４ａを押し上げ、排出ローラ対４ｂを経て排出トレイ４ｃ上に排出される。この一連の記録紙の給送は、給紙カセット２ａからの繰出し直後に略垂直（鉛直）に立ち上がり、排出ローラ対４ｂでは給紙カセット２ａからの繰出し方向とは略１８０度の方向にＵターンするような主給送パスＰに沿ってなされる。このようなレイアウト構成により、装置全体のコンパクト化が図られる。

図例の画像形成装置Ａは、両面記録機能を備えており、主給送パスＰの切替ゲート４ａの取付け位置から、レジストローラ対２０の上流側で主給送パスＰに循環合流する反転給送パスＰ１が形成されている。排出ローラ対４ｂは、正逆転可能とされ、また、反転給送パスＰ１には搬送ローラ対２１、２２が配設されており、両面記録する場合は、前記のように片面記録がされた記録紙が主給送パスＰに沿って搬送され、記録紙の後端が排出ローラ対４ｂに至ると、排出ローラ対４ｂは一旦停止して記録紙の後端をニップする。次いで、排出ローラ対４ｂが逆転し、記録紙はその後端より搬送ローラ対２１、２２によって反転給送パスＰ１を搬送され、主給送パスＰに合流し、レジストローラ対２０に至る。レジストローラ対２０によってレジストされて、再度感光体ドラム５と転写ローラ９との対合部に導入されてその裏面の記録がなされる。両面記録された記録紙は、その後、前記同様主給送パスＰに沿って排出トレイ４ｃ上に排出される。

図例の画像形成装置Ａは、記録紙の手差機能を更に備えており、装置本体１の側部には３段スライド伸縮可能な手差給紙トレイ２３が開閉可能に付設されている。手差給紙トレイ２３は、使用しない時は、図１の２点鎖線のように収縮された状態で閉止され、使用時には、把手２３ａをして開け、給紙の為に載置される記録紙のサイズに応じて適宜その伸張がなされる。手差給紙トレイ２３の前端部には手差分離給紙ローラ２３ｂと分離パッド２３ｃとが弾接状態で配設され、その更に下流側には主給送パスＰに合流する手差給送パスＰ２が連設されている。
手差給送パスＰ２は、手差分離給紙ローラ２３ｂと摩擦分離パッド２３ｃとの作用による繰出し直後から主給送パスＰとの合流部まで、記録紙が斜め上方に立ち上がるように形成されており、このような構成により装置全体のコンパクト化が可能となる。

次に、現像器本体８を含むプロセスユニット（現像器本体ユニット８０及びドラムユニット５０）と、供給用トナータンク３１、トナーホッパー１２、廃トナータンク３５とを繋いで構成されるトナーの搬送系について説明する。図２において、装置本体１の奥側（図２の紙面上方）には、トナーホッパー１２及びその排出側に連結されたトナー供給用のスクリューコンベア１３が固定的に設置されている。プロセスユニットとしてのドラムユニット５０及び現像器本体ユニット８０とは上下（図１参照）に一体に結合された状態で装置本体１に対して着脱自在とされ、装置本体１の前面側（図２の紙面下方）より、白抜矢示方向Ｘに沿って装着し得るよう構成されている。この装着によって現像器本体ハウジング８１のトナー受入口８１ａと、スクリューコンベア１３のトナー供給口１３ａとが接合され、第１のトナー受渡し部Ｔ１が構成される。

また、供給用トナータンク３１と廃トナータンク３５とが一体に構成されたトナーカートリッジ３０も、装置本体１に対して着脱自在とされ、装置本体１の前面側（図２の紙面下方）より、白抜矢示方向Ｘ１に沿って装着される。白抜矢示方向Ｘ、Ｘ１は同方向である。この装着によって、後記する装置本体内側面１ｂに形成されたトナー供給筒用開口１ｄ（図３参照）を介して、供給用トナータンク３１の前端部、すなわちトナーカートリッジ３０の装着方向前端面３９に突出する円筒状のトナー供給筒３２ａとトナーホッパー１２のトナー受入部１２ａとが接合され、第２のトナー受渡し部Ｔ２が構成される。また、この装着の際、クリーニング装置１０（図１参照）からの廃トナー搬送用のスクリューコンベア１４の廃トナー排出口１４ａと、廃トナータンク３５の廃トナー受入口３６ａとが接合され、第３のトナー受渡し部Ｔ３が構成される。これによって、供給用トナータンク３１から現像器本体ハウジング８１への供給トナーの搬送系が、クリーニング装置１０から廃トナータンク３５への廃トナーの搬送系が夫々構成される。
プロセスユニット５０、８０とトナーカートリッジ３０とは、装置本体１の前面側に設けられた開閉扉１ａを開けて装置本体１の前面側よりその装着、脱離がなされる。

尚、図２中、３３ｂは、アジテータ３３の駆動軸に連結されたカップリング、３７ａは、廃トナー給送スクリュー３７の駆動軸に連結されたカップリングであり、それぞれトナーカートリッジ３０の装着方向前端面３９に突出しており（図４（ａ）参照）、後記する装置本体内側面１ｂに形成された開口１ｅ、１ｆ（図３参照）を介して、装置本体１内の駆動源（不図示）に、前記した装着により連結される。
また、図２中、３８は、トナーカートリッジ３０の装着方向前端面３９に突設された位置決め突起で、３箇所に設けられており（図４（ａ）参照）、後記する装置本体内側面１ｂに形成された位置決め用孔１ｃ、１ｃ、１ｃに、前記した装着により挿通されて、トナーカートリッジ３０と、装置本体１との位置決めがなされる。

前記のようなトナーの搬送系とすることにより、プロセスユニット５０、８０及びトナーカートリッジ３０は、ともに装置本体１内部において、同水平位置に配設され（図１参照）、装置本体１のコンパクト化を阻害することなく、また使用者にとって、同水平位置にあることから、装着、脱離の際の操作性が向上する。
尚、説明は省略するが、トナー受渡し部Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３には、その接合確立時に開となるシャッタ部材が介在されている。
また、トナーホッパー１２の詳述は省略するが、供給用トナータンク３１から供給されたトナーを一時的に貯留する為のものであり、現像器本体８の磁気センサ８６がトナー無し信号を送出すると、トナーホッパー１２に連結されたスクリューコンベア１３が作動し、第１のトナー受渡し部Ｔ１より、現像器本体ハウジング８１内にトナーが供給される構成としている。トナーホッパー１２内に貯留されるトナー量は、例えば、供給用トナータンク３１内のトナーがなくなり、新しいトナーカートリッジ３０に交換するまでの間もプリント動作を継続し得るに十分な量に設定される。

次に、本実施形態に係る画像形成装置Ａに装着される画像形成プロセスユニットの互換性識別構造について、図３及び図４に基づいて説明する。
トナーカートリッジ３０の装着方向前端面３９には、図４（ａ）に示すように、識別係合部材４３が取付けられる係合部材取付部４１が設けられ、トナーカートリッジ３０が装着される状態で係合部材取付部４１に対向する装置本体内側面１ｂには、図３（ａ）に示すように、識別係合部材４３に形成された凹部４３ａに係合する識別突部材４２が取付けられる突部材取付部４０が設けられている。
尚、本実施形態では、係合部材取付部４１は、トナーカートリッジ３０の供給用トナータンク３１に該当する位置、すなわち、供給用トナーハウジング３２の装着方向前端面に形成されている。

突部材取付部４０は、複数の係止孔４０ａから構成され、識別突部材４２を所定の係止孔４０ａに係止させて、後記する複数の取付状態に取付可能としている。
また、複数の係止孔４０ａのそれぞれは、少なくとも正多角形、本実施形態では、正方形の頂点位置に位置するように設けられている。
詳しくは、本実施形態では、突部材取付部４０は、９個の係止孔４０ａからなり、そのうちの４個を正方形の頂点位置に位置するように設けるとともに、残余の５個を該頂点位置から等配置して構成されている。
識別突部材４２は、係止孔４０ａの３個に対応して平面視Ｌ字状に形成されており、図３（ｂ）に示すように、装置本体内側面１ｂの背面から係止孔４０ａを介して止具を構成するビス４４により、装置本体内側面１ｂに固着される。
尚、図例では、３本のビス４４により識別突部材４２を装置本体内側面１ｂに係止させる構成としているが、１本、あるいは２本のビス４４により係止させる構成としてもよく、また、係止孔を開設せず、ビス止め以外に接着、溶着など、装置本体内側面１ｂに対して容易に取外せないような係止方法であればどのようなものでも適用可能である。

係合部材取付部４１は、図４（ｂ）に示すように、トナーカートリッジ３０の装着方向前端面３９から正方形状に突設された取付枠４１ａと、識別係合部材４３を溶着するための溶着代４１ｃを残して、その内側に開設されたトナーカートリッジ３０（供給用トナータンク３１）のトナー（現像剤）が漏出可能な開口４１ｂとから構成され、識別係合部材４３を、後記する複数の取付状態に取付可能としている。
開口４１ｂは、取付枠４１ａと同心状の正方形とされ、開口４１ｂと取付枠４１ａとの間に形成される溶着代４１ｃは、開口４１ｂの周囲に同幅で形成されている。
識別係合部材４３は、全体形状が取付枠４１ａに嵌合し、開口４１ｂを閉塞し得る正方形状とされ、溶着代４１ｃに溶着により重合一体とされる正方形の枠体４３ｃと、この枠体４３ｃの内側に、供給用トナーハウジング３２の内側に凹む凹部４３ａと、この凹部４３ａと隣接し、反対側に突出する突出部４３ｂとよりなる。

凹部４３ａは、枠体４３ｃの枠内に形成され、その屈曲した外側辺の２辺４３ａ１及び４３ａ２が枠体４３ｃに沿うように平面視Ｌ字状に形成されている。
突出部４３ｂは、平面視Ｌ字状に形成された凹部４３ａの屈曲した内側辺４３ａ３と両端辺４３ａ４、４３ａ５と枠体４３ｃの一部とで囲まれた階段状の形状とされ、供給用トナーハウジング３２の内側部分から膨出させるようにして中空を形成しており、図４（ｃ）に示すように、係合部材取付部４１に取付けられた状態で、この突出部４３ｂが切除されると、供給用トナーハウジング３２内の現像剤、すなわち予め充填され収容されている供給用のトナーＴが外部に漏出する構成とされている。
これにより、互換性のないトナーカートリッジ３０を装置本体１内に装着すべく識別係合部材４３の突出部４３ｂを切除すると、トナーＴが外部に漏出し、使用が困難となるので、識別係合部材の改変を抑止することができる。
尚、図例では、突出部４３ｂは、前記したように枠体４３ｃと、凹部４３ａとに囲まれた部分の全体を突出させて形成されているが、その切除により開口４１ｂと連通されるように、少なくとも一部を突出させる構成としてもよい。

前記のように構成された互換性識別構造を用いて、装置本体１とトナーカートリッジ３０の互換性を識別するには、装置本体１に対して、トナーカートリッジ３０を前記したように装置本体１の前面側に設けられた開閉扉１ａを開けて、白抜矢示方向Ｘ１に沿って装着すると、互換性がある場合、すなわち、識別突部材４２、識別係合部材４３が図３及び図４に示す取付状態の場合は、識別突部材４２が識別係合部材４３の凹部４３ａに係合し、トナーカートリッジ３０が所定位置まで装着がなされ、その機械的、電気的接続が使用可能になされ、開閉扉１ａの閉止が可能となり画像形成装置Ａの使用が可能となる。
一方、互換性のないトナーカートリッジ３０が装着されると、識別突部材４２と、識別係合部材４３の突出部４３ｂが当接し、識別突部材４２の凹部４３ａへの係合が不能となり、トナーカートリッジ３０が所定位置まで装着がなされず、例えば、電気的接続が不能となり、あるいは、前記したカップリング３３ｂ、３７ａ等と駆動源との連結がなされず、または、開閉扉１ａの閉止が不能となり、画像形成装置Ａの使用が不能となる。
よって、装置本体１に対して互換性のないトナーカートリッジ３０の装着を防止することができる。
また、トナーカートリッジ３０の装着方向前端面３９と、それに対向する装置本体内側面１ｂに、それぞれ互換性識別部材、すなわち、識別係合部材４３と識別突部材４２を設けているので、装置本体１の高さ方向の省スペース化を阻害することなく、装置本体１とトナーカートリッジ３０との互換性の識別が可能となる。

次に、前記のように構成された互換性識別構造の識別突部材４２及び識別係合部材４３の他の取付状態を図５に基づいて説明する。
尚、図３及び図４に基づいて説明した同様の構成については、同一符号を付し説明を省略する。
図５（ａ）では、図４（ａ）の取付状態から９０°時計回りに回転させた状態で取付けられた識別係合部材４３の取付状態を示しており、識別突部材４２も識別係合部材４３の取付状態に合わせて、凹部４３ａとの係合可能な取付状態で固着されている。
また、図５（ｂ）では、前記同様に、図５（ａ）の取付状態から９０°時計回りに回転させた状態で取付けられた識別係合部材４３の取付状態を示しており、識別突部材４２も識別係合部材４３の取付状態に合わせて、凹部４３ａとの係合可能な取付状態で固着されている。
さらに、図５（ｃ）では、前記同様に、図５（ｂ）の取付状態から９０°時計回りに回転させた状態で取付けられた識別係合部材４３の取付状態を示しており、識別突部材４２も識別係合部材４３の取付状態に合わせて、凹部４３ａとの係合可能な取付状態で固着されている。
このように、前記した構成によれば、識別突部材４２、識別係合部材４３のそれぞれを同形状の部材としても、少なくとも４組の互換性識別のための組み合わせが可能となり、部品点数の減少、コスト的にも優れたものとなる。

次に、前記した識別係合部材の他の態様を図６に基づいて説明する。図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ凹部をＬ字状に形成した識別係合部材の他の態様と、それに対応する取付状態とした識別突部材を模式的に示す概略平面図である。
尚、図３及び図４に基づいて説明した同様の構成については、同一符号を付し説明を省略する。
図６（ａ）に示す、識別係合部材４３Ａでは、凹部４３Ａａは、その屈曲した外側辺の１辺４３Ａａ１と、一端辺４３Ａａ４とが枠体４３ｃに沿うように平面視Ｌ字状に形成され、突出部４３Ａｂは、平面視Ｌ字状に形成された凹部４３Ａａの屈曲した外側辺の他辺４３Ａａ２と内側辺４３Ａａ３と他端辺４３Ａａ５と枠体４３ｃの一部とで囲まれた平面視鉤状の形状とされ、供給用トナーハウジング３２の内側部分から膨出させるようにして、前記した識別係合部材４３と同様に中空を形成している。
図６（ｂ）に示す、識別係合部材４３Ｂでは、図６（ａ）に示す識別係合部材４３Ａの中心線を中心に左右反転させた形状とされている。
図６（ｃ）に示す、識別係合部材４３Ｃでは、凹部４３Ｃａは、両端辺４３Ｃａ４、４３Ｃａ５が枠体４３ｃに沿うように平面視Ｌ字状に形成され、突出部４３Ｃｂは、平面視Ｌ字状に形成された凹部４３Ｃａの屈曲した外側辺４３Ｃａ１、４３Ｃａ２と枠体４３ｃの一部とで囲まれた平面視Ｌ字状とされた部分と、凹部４３Ｃａの屈曲した内側辺４３Ｃａ３と枠体４３ｃの一部とで囲まれた平面視正方形状とされた部分との２つの部分を有する形状とされ、供給用トナーハウジング３２の内側部分から膨出させるようにして、前記した識別係合部材４３と同様に中空を形成している。

前記のように構成された識別係合部材４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃも図５（ａ）乃至（ｃ）に基づいて説明した識別係合部材４３と同様に、それぞれ９０°回転させることにより、４つの取付状態に取付可能であり、識別突部材４２をそれぞれの取付状態に対応するように取付ることにより、それぞれ４組の互換性識別のための組み合わせが可能となる。
このように、少なくとも正方形の頂点位置に位置するように係止孔４０ａを設け、更に９個の係止孔４０ａで突部材取付部４０を構成し、そのうちの４個を正方形の頂点位置に位置するように設けるとともに、残余の５個を該頂点位置から等配置して突部材取付部４０を構成し、識別突部材４２及び凹部４３ａを、それぞれ平面視Ｌ字状に形成しているものとしているので、識別係合部材４３の平面視Ｌ字状に形成された凹部４３ａの形成パターンが前記したように４３ａ、４３Ａａ、４３Ｂａ、４３Ｃａと４パターンできるので、識別突部材４２の形状を同形状としても、識別係合部材４３の形状を変えるだけで、互換性識別のための組み合わせの増加が可能となり、部品点数の減少、コスト的にも優れたものとなる。

次に、本発明に係る画像形成装置に適用可能な互換性識別構造の他の態様を図７に基づいて説明する。図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ識別係合部材、識別突部材の他の態様を模式的に示す平面図である。
尚、図３及び図４に基づいて説明した同様の構成については、同一符号を付し説明を省略する。

図７（ａ）に示す態様では、突部材取付部４０Ａを構成する係止孔４０Ａａは、正三角形の頂点位置に位置するように３箇所に設けられており、それら係止孔４０Ａａのうち一箇所に円筒状に形成された識別突部材４２Ａが固着されている。
この態様では、３個の係止孔４０Ａａに固着させる識別突部材４２Ａの取付位置を変えることにより３つの取付状態に識別突部材４２Ａの取付が可能となる。
係合部材取付部４１Ａは、前記正三角形の頂点位置に設けられた係止孔４０Ａａに応じて、正三角形状に取付枠４１Ａａを突設させ、その内側に識別係合部材４３Ｄが取付けられている。
識別係合部材４３Ｄは、その全体形状は正三角形状に形成されており、枠体４３ｃと、枠体４３ｃの内側に平面視円形状に形成され、識別突部材４２Ａと係合する凹部４３Ｄａと、凹部４３Ｄａ及び枠体４３ｃの一部で囲まれた部分を突出させて形成された突出部４３Ｄｂとで構成されている。
この態様では、識別係合部材４３Ｄを１２０°回転させて取付けることにより、３つの取付状態に取付が可能となる。

図７（ｂ）に示す態様では、突部材取付部４０Ｂを構成する係止孔４０Ｂａは、正方形の頂点位置に位置するように４箇所に設けられており、それら係止孔４０Ｂａのうち一箇所に角柱状に形成された識別突部材４２Ｂが固着されている。
この態様では、４個の係止孔４０Ｂａに固着させる識別突部材４２Ｂの取付位置を変えることにより４つの取付状態に識別突部材４２Ｂの取付が可能となる。
係合部材取付部４１は、前記正方形の頂点位置に設けられた係止孔４０Ｂａに応じて、正方形状に取付枠４１ａを突設させ、その内側に識別係合部材４３Ｅが取付けられている。
識別係合部材４３Ｅは、その全体形状は正方形状に形成されており、枠体４３ｃと、枠体４３ｃの内側に平面視正方形状に形成され、識別突部材４２Ｂと係合する凹部４３Ｅａと、凹部４３Ｅａ及び枠体４３ｃの一部で囲まれた部分を突出させて形成された突出部４３Ｅｂとで構成されている。
この態様では、識別係合部材４３Ｅを識別係合部材４３と同様に９０°回転させて取付けることにより、４つの取付状態に取付が可能となる。

図７（ｃ）に示す態様では、突部材取付部４０Ｃを構成する係止孔４０Ｃａは、正五角形の頂点位置に位置するように５箇所に設けられており、それら係止孔４０Ｃａのうち一箇所に円筒状に形成された識別突部材４２Ａが固着されている。
この態様では、５個の係止孔４０Ｃａに固着させる識別突部材４２Ａの取付位置を変えることにより５つの取付状態に識別突部材４２Ａの取付が可能となる。
係合部材取付部４１Ｂは、前記正五角形の頂点位置に設けられた係止孔４０Ｃａに応じて、正五角形状に取付枠４１Ｂａを突設させ、その内側に識別係合部材４３Ｆが取付けられている。
識別係合部材４３Ｆは、その全体形状は正五角形状に形成されており、枠体４３ｃと、枠体４３ｃの内側に平面視円形状に形成され、識別突部材４２Ａと係合する凹部４３Ｆａと、凹部４３Ｆａ及び枠体４３ｃの一部で囲まれた部分を突出させて形成された突出部４３Ｆｂとで構成されている。
この態様では、識別係合部材４３Ｆを７２°回転させて取付けることにより、５つの取付状態に取付が可能となる。

前記の図７（ａ）乃至（ｃ）に示す態様によれば、突部材取付部を構成する係止孔を、正多角形の頂点位置に位置するように設け、識別突部材を各正多角形の頂点数の取付状態に取付可能とし、識別係合部材もそれに合わせて、各正多角形の頂点数の取付状態に取付可能としているので、識別突部材、識別係合部材のそれぞれを同形状の部材としても少なくとも正多角形の頂点数組の互換性識別のための組み合わせ、すなわち、正三角形であれば、頂点が３つあるので３組、正方形であれば頂点が４つあるので４組、正五角形であれば頂点が５つあるので５組の互換性識別のための組み合わせが可能となり、部品点数の減少、コスト的にも優れたものとなる。

尚、本実施形態では、解像度などの技術的観点や業務用、家庭用といった用途的観点から開発される複数種の画像形成装置に合わせて、あるいは、画像形成プロセスユニット自体の性能の種別に応じて、複数種のものが開発されることが多く、本発明に好適であるトナーカートリッジ３０を、互換性の識別がなされる画像形成プロセスユニットとして例示しているが、これに限られず、前記したように、現像器本体ユニット８０、ドラムユニット５０、あるいはこれらを一括したプロセスユニットにも本発明の適用が可能である。
また、突部材取付部を構成する係止孔を、少なくとも正多角形の頂点位置に位置するように設ける態様、係合部材取付部に開口を設けるとともに、識別係合部材に突出部を設け、その切除により現像剤が漏出する態様のものを例示しているが、突部材取付部、識別突部材、係合部材取付部、識別係合材のそれぞれの形状は、これに限られず、識別突部材、識別係合部材のそれぞれを複数の取付状態に取付可能であれば、どのような形状としてもよい。
さらに、各態様では、識別突部材の形状と、識別係合部材の凹部の形状を平面視同形状としているが、識別突部材と凹部との平面視の形状を別形状として係合するようにしてもよい。すなわち、少なくとも識別突部材よりも大となるように凹部を形成すればよい。
さらにまた、プロセスユニット５０、８０及びトナーカートリッジ３０を装置本体１の前面側から装着する例について述べたが、左右側面或いは背面側から装着する場合にも本発明を適用することができる。

本発明の一実施形態の画像形成装置を示す概略縦断面図である。 同画像形成装置の画像形成プロセスユニットを含む画像記録部の一部を示す概略平面図である。 同装置本体内側面を示し、（ａ）は、図２におけるＹ−Ｙ線概略縦断面図、（ｂ）は、同装置本体内側面の一部拡大分解斜視図である。 同装置本体に装着された画像形成プロセスユニット（トナーカートリッジ）の装着方向前端面を示し、（ａ）は、図２におけるＺ−Ｚ線概略縦断面図、（ｂ）は、同画像形成プロセスユニットの装着方向前端面の一部拡大分解斜視図、（ｃ）は、（ａ）におけるＷ−Ｗ線概略横断面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ同実施形態に係る識別係合部材、識別突部材の他の取付状態を模式的に示す概略平面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ凹部をＬ字状に形成した識別係合部材の他の態様と、それに対応する取付状態とした識別突部材を模式的に示す概略平面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ識別係合部材、識別突部材の他の態様を模式的に示す平面図である。

符号の説明

１ 装置本体（画像形成装置）
１ｂ 装置本体内側面
３０ トナーカートリッジ（画像形成プロセスユニット）
３９ 装着方向前端面
４０、４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ 突部材取付部
４０ａ、４０Ａａ、４０Ｂａ、４０Ｃａ 係止孔
４１、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｃ 係合部材取付部
４２、４２Ａ、４２Ｂ 識別突部材
４３、４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄ、４３Ｅ、４３Ｆ 識別係合部材
４３ａ、４３Ａａ、４３Ｂａ、４３Ｃａ、４３Ｄａ、４３Ｅａ、４３Ｆａ 凹部
４３ｂ、４３Ａｂ、４３Ｂｂ、４３Ｃｂ、４３Ｄｂ、４３Ｅｂ、４３Ｆｂ 突出部
４４ ビス（止具）
５０ ドラムユニット（画像形成プロセスユニット）
８０ 現像器本体ユニット（画像形成プロセスユニット）
Ａ 画像形成装置
Ｔ トナー（現像剤）

Claims (5)

1. トナーカートリッジ、現像器ユニットのうちの少なくともいずれか一方を含み、装置本体内の所定位置に着脱自在に装着される画像形成プロセスユニットの互換性を識別する構造を備えた画像形成装置であって、
   前記画像形成プロセスユニットの装着方向前端面に設けられるとともに、前記画像形成プロセスユニットの現像剤の漏出が可能な開口が設けられた係合部材取付部と、
   前記開口に連通する中空を有するとともに、切除により前記現像剤が外部に漏出する構成とされた突出部と該突出部の近傍に形成された凹部とを有し、かつ、前記開口を閉塞するように前記係合部材取付部に取付けられる識別係合部材と、
   該画像形成プロセスユニットが装着される状態で該係合部材取付部に対向する前記装置本体内側面に設けられた突部材取付部と、
   前記突部材取付部に取付けられるとともに、前記凹部に係合し得る識別突部材とを備え、
   前記識別係合部材は、前記係合部材取付部に対して複数の取付状態で取付可能とされる一方、
   前記識別突部材は、前記識別係合部材の取付状態に対応させて、該凹部との係合が可能となる取付状態で前記突部材取付部に取付可能とされ、互換性のある画像形成プロセスユニットが装着された際には、前記識別係合部材の凹部に係合し、互換性のない画像形成プロセスユニットが装着された際には、前記識別係合部材の突出部に当接する構成とされていることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１において、
   前記突出部と前記凹部とからなる部位の平面視における外形が略正多角形状とされていることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２において、
   前記突部材取付部は、前記装置本体内側面の背面から止具を介して前記識別突部材を取付けるための複数の係止孔を備え、該複数の係止孔のそれぞれは、前記識別係合部材の形状に対応させて、少なくとも正多角形の頂点位置に位置するように設けられていることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２または３において、
   前記識別係合部材は、正多角形の頂点のうちの一頂点に位置するように前記凹部を設けた構成とされていることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項３において、
   前記突部材取付部は、９個の係止孔を正方形状に等配置した構成とされており、
   前記識別突部材は、前記係止孔の３個に対応して平面視Ｌ字状に形成される一方、
   前記識別係合部材の凹部は、該識別突部材の形状に対応して形成された平面視Ｌ字状とされていることを特徴とする画像形成装置。

Images