JP7484519B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、装着互換性を有するトナー容器を着脱可能に支持する装着部を備える画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置には現像装置が搭載されている。現像装置の内部にはトナーを含む現像剤が収容されている。画像形成装置は、トナー容器が装着される容器装着部を有しており、前記トナー容器が前記容器装着部に装着されると、前記トナー容器から前記現像装置にトナーが補給可能となる。現像装置は、感光体ドラム上に形成された静電潜像を前記現像剤に含まれるトナーによって現像する。感光体ドラムに現像されたトナー像は、印刷用紙に転写される。また、カラー画像形成装置においては、複数の感光体ドラムから転写ベルトに各色のトナー像が転写され、その後、転写ベルトから印刷用紙にトナー像が転写される。印刷用紙に転写されたトナー像は、定着装置によって印刷用紙に定着される。

トナー像が転写された後の感光体ドラムや転写ベルトなどの像担持体上には、印刷用紙に転写されなかったトナーが残存している場合がある。そのため、従来、像担持体上の残存するトナーを除去して廃トナーとして回収する廃トナー回収装置が知られている。この種の廃トナー回収装置は、除去された廃トナーを収容する廃トナー容器を備える。従来、現像装置に補給するためのトナー補給容器の空き容器を廃トナー容器に兼用することが可能な画像形成装置が知られている。

また、従来の画像形成装置に装着されるトナー補給用のトナー容器は、その種別に応じた位置に一つ又は複数の互換キーを備えている場合がある（特許文献１参照）。前記互換キーは、特定の装着部に対して、当該装着部に対応する種別のトナー容器だけを装着可能とする、いわゆる非互換構造を実現する部材である。

特開２０１０－３２５９４号公報

トナー容器の種別の分類数が多ければ多いほど、多数の前記互換キーが必要とされる。近年、トナー容器の種別は、トナーの色によって分類されるだけでなく、例えば、使用環境や使用される国（仕向け地）ごとに、トナーの材質や収容量、色味などの仕様が異なっており、トナー容器の種別の細分化が進み、トナー容器の種別が増加する傾向にある。しかしながら、トナー容器における前記互換キーの設置数には限界があり、トナー容器の種別に対して前記互換キーが不足する場合がある。また、前記互換キーをむやみに増加させると、トナー補給容器の空き容器を廃トナー容器として廃トナー回収装置に装着することができなくなるおそれがある。

本発明は、トナー容器における既存の互換キーを増加させることなく、トナー容器の複数の種別に対応する非互換構造の識別数を増加させるとともに、使用済みのトナー容器を廃トナー回収装置に容易に装着することが可能な画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る画像形成装置は、予め定められた第１装着位置でトナー容器を着脱可能に支持する第１装着部を有するトナー補給部と、予め定められた第２装着位置で前記トナー容器を着脱可能に支持する第２装着部を有する廃トナー回収部と、を備える。
前記トナー容器は、前記トナー容器の種別に対応する前記第１装着部と係合して前記第１装着部の前記第１位置に前記トナー容器を位置決めするための位置決め部材と、前記トナー容器の種別に対応する位置に設けられ、前記第１装着部に対して択一的な装着を可能とする互換キーと、を有する。前記第１装着部は、前記トナー容器の前記位置決め部材と係合して前記トナー容器を前記第１装着位置に位置決めする第１係合部を有する。前記第２装着部は、前記トナー容器の前記位置決め部材と係合して前記トナー容器を前記第２装着位置に位置決めする第２係合部を有する。
前記第１係合部及び前記位置決め部材は、前記第１装着部に対応する種別の前記トナー容器が択一的に装着可能な形状に形成されている。前記第２係合部は、複数種別の前記トナー容器のいずれに対しても前記位置決め部材が係合可能な形状に形成されている。

本発明によれば、トナー容器における既存の互換キーを増加させることなく、トナー容器の複数の種別に対応する非互換構造の識別数を増加させるとともに、使用済みのトナー容器を廃トナー回収装置に容易に装着することが可能である。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 図２は、画像形成装置が備えるトナー補給装置の斜視図である。 図３は、トナー補給装置に着脱可能なトナー容器の斜視図である。 図４は、トナー容器の連結部材の拡大斜視図である。 図５は、トナー容器の挿入方向の先端部の断面図である。 図６は、トナー容器の連結部材の正面図である。 図７は、トナー補給装置が備える連結支持部の構成を示す図である。 図８は、画像形成装置が備えるト廃トナー回収装置の斜視図である。 図９は、廃トナー回収装置の被連結部を示す斜視図である。 図１０は、被連結部が備える突出ボスの断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０について説明する。以下の説明では、画像形成装置１０が設置された状態を基準として定めた上下方向Ｄ１、前後方向Ｄ２、及び左右方向Ｄ３を用いる場合がある。

［画像形成装置］
画像形成装置１０は、少なくとも印刷機能を備えた装置であり、例えば、カラープリンターである。画像形成装置１０は、トナーを含む現像剤を用いて、シート部材である印刷用紙に画像を印刷する。画像形成装置１０の具体例は、例えばプリンターや複写機、ファクシミリ、又は、これらの各機能を備えた複合機である。また、画像形成装置１０は、カラー画像を形成可能なものであるが、トナー容器４１を用いるものであれば、モノクロの画像を形成可能に構成されたものであってもよい。

図１に示すように、画像形成装置１０は、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置である。画像形成装置１０は、複数の画像形成部１～４と、中間転写ユニット５と、露光装置１４と、二次転写装置１５と、定着装置１６と、トナー補給装置４０（本発明のトナー補給部の一例）と、ベルトクリーニング装置６と、廃トナー回収装置１１０（本発明の廃トナー回収部の一例）と、タッチパネルや液晶表示部などを有する操作表示部９と、制御部８と、給紙トレイ１７と、排紙トレイ１８とを備えている。これらの構成要素は、画像形成装置１０の外部フレーム（不図示）や内部フレームなどを構成する筐体１１に取り付けられている。

画像形成部１～４は、並設された複数の感光体ドラム２１それぞれに色の異なるトナー像を所謂電子写真方式によって形成する。前記トナー像は、走行中（移動中）の中間転写ベルト５Ａに順次重ね合わさるように転写される。図１に示される例では、中間転写ベルト５Ａの移動方向（矢印Ｄ１０方向）の下流側から順に、黒色用の画像形成部１、イエロー用の画像形成部２、シアン用の画像形成部３、及びマゼンタ用の画像形成部４がその順番で一列に配置されている。

画像形成部１～４それぞれは、中間転写ベルト５Ａの下側に設けられている。画像形成部１～４それぞれは、トナー像を担持する感光体ドラム２１、帯電装置２２、現像装置２３、一次転写装置２４等を備えている。感光体ドラム２１の表面は帯電装置２２によって帯電され、帯電された感光体ドラム２１の表面が露光装置１４によって露光走査される。これにより、感光体ドラム２１の表面に静電潜像が形成される。現像装置２３は、前記静電潜像をトナーによって現像する。そして、一次転写装置２４によって、感光体ドラム２１上のトナー像が中間転写ベルト５Ａに転写される。

中間転写ユニット５は、中間転写ベルト５Ａと、駆動ローラー７Ａと、従動ローラー７Ｂとを有する。中間転写ベルト５Ａは、複数色（本実施形態では４色）のトナー像からなるトナー像を担持する。中間転写ベルト５Ａは、駆動ローラー７Ａ及び従動ローラー７Ｂによって回転駆動可能に支持されることにより、その表面が各感光体ドラム２１の表面に接しながら移動可能となる。中間転写ベルト５Ａが回転駆動されると、下側のベルト部が感光体ドラム２１と一次転写装置２４との間を通過する。その際に、複数の感光体ドラム２１に担持された各色のトナー像が重ね合わさるように順に中間転写ベルト５Ａに転写される。

中間転写ユニット５の上方にトナー補給装置４０が設けられている。トナー補給装置４０は、黒、シアン、イエロー、マゼンタの各色に対応する４つのトナー容器４１が装着される容器装着部４２を有している。容器装着部４２は、トナー容器４１を着脱可能に構成されている。トナー補給装置４０の構成については後述する。

二次転写装置１５は、中間転写ベルト５Ａに転写されたトナー像を給紙トレイ１７から搬送されてきた印刷用紙に転写する。トナー像が転写された印刷用紙は、図示しない搬送部によって定着装置１６に搬送される。定着装置１６は、加熱ローラー１６Ａと加圧ローラー１６Ｂとを有する。定着装置１６は、トナー像が転写された印刷シートに対して熱と圧力を加えながら搬送する。これにより、トナー像が溶融して印刷シートに定着される。トナー像が定着された印刷シートは、更に下流側へ搬送されて、中間転写ユニット５の上方に配置されたトレイ状の排紙トレイ１８に排出されて保持される。

ベルトクリーニング装置６は、中間転写ベルト５Ａの表面に残存した廃トナーを除去して回収し、回収した廃トナーを廃トナー回収装置１１０に搬送する。ベルトクリーニング装置６は、中間転写ユニット５の前方側に配置されている。ベルトクリーニング装置６は、クリーニング部材であるクリーニングローラー２５、スクリュー部材２６、及びトナーボックス２７を備えている。クリーニングローラー２５は、従動ローラー７Ｂと対向するように配置されており、その表面が中間転写ベルト５Ａに接触している。クリーニングローラー２５の前後方向Ｄ２の長さは、中間転写ベルト５Ａとほぼ同じである。クリーニングローラー２５は、トナーボックス２７内で回転可能に支持されている。クリーニングローラー２５の支軸に回転駆動力が入力されることによってクリーニングローラー２５が回転する。

クリーニングローラー２５は、中間転写ベルト５Ａに接触した状態で回転されることにより、二次転写装置１５による転写後に中間転写ベルト５Ａの表面に残留したトナーを取り除く。以下、クリーニングローラー２５によって取り除かれたトナーを「廃トナー」と称する。前記廃トナーは、クリーニングローラー２５の回転力、あるいは重力によってトナーボックス２７に取り入れられて回収される。トナーボックス２７に回収された廃トナーは、スクリュー部材２６により搬送される。トナーボックス２７の底面の後端部側に排出口（不図示）が形成されている。スクリュー部材２６が回転されることにより、前記廃トナーがトナーボックス２７内を前記排出口へ向けて搬送される。

廃トナー回収装置１１０は、トナーボックス２７の下方に設けられている。廃トナー回収装置１１０は、廃トナー容器１１１を着脱可能に構成されている。ベルトクリーニング装置６の前記排出口から廃トナーが排出されると、廃トナー回収装置１１０に装着された廃トナー容器１１１内に廃トナーが貯留される。つまり、中間転写ベルト５Ａの表面に残留したトナーは、ベルトクリーニング装置６によって取り除かれた後に廃トナーとして廃トナー容器１１１に収容される。本実施形態では、廃トナー容器１１１として、トナー補給装置４０で使用された空のトナー容器４１を兼用することが可能である。なお、廃トナー回収装置１１０については後述する。

［トナー補給装置］
以下、図２乃至図７を参照して、トナー補給装置４０について説明する。

図２に示すように、トナー補給装置４０は、トナー容器４１と、トナー容器４１が装着される容器装着部４２とにより構成されている。なお、図２は、黒色用のトナー容器４１だけが容器装着部４２に装着された状態を示す。また、各図では、筐体１１にトナー補給装置４０が取り付けられた取付姿勢を基準にして、上下方向Ｄ１、前後方向Ｄ２、左右方向Ｄ３を定められている。また、各図では、トナー容器４１の挿入方向が符号Ｄ２１で示されており、取り外し方向が符号Ｄ２２で示されている。

トナー容器４１は、現像装置２３に補給するためのトナーを収容する。本実施形態では、黒、イエロー、シアン、マゼンタの各色に対応する４つのトナー容器４１がトナー補給装置４０に設けられている。なお、黒色用のトナー容器４１は、他の色のトナー容器４１に比べて外径が大きく形成されているが、この点を除き、全てのトナー容器４１は同じ構成である。以下、特筆しない限り、黒色用のトナー容器４１について説明する。

トナー容器４１は、容器装着部４２及び後述の廃トナー回収装置１１０に着脱可能に構成されている。トナー容器４１は、画像形成装置１０の仕様に適合したものである。前記仕様は、例えば、使用環境や使用される国（仕向け地）ごとに異なるように設定されたトナーの材質やトナーの収容量、トナーの色味などである。本実施形態では、画像形成装置１０の仕様に適合したトナー容器４１だけが容器装着部４２に装着することが可能であり、画像形成装置１０の仕様に適合していないトナー容器（以下「不適合容器」と称する場合がある。）は、容器装着部４２に装着することができないように構成されている。

図３に示すように、トナー容器４１は、前後方向Ｄ２に長い形状に形成されている。トナー容器４１は、主として、容器本体５２、ウォームホイール５５、連結部材５６を有する。

容器本体５２は、概ね円筒形状に形成されている。容器本体５２の内部にトナーが収容されている。容器本体５２は、一方側（後方側）の端部（先端部の一例）に、トナーの流出が可能な流出口５１（図５参照）を有している。流出口５１は、トナー補給装置４０に対するトナー容器４１の挿入方向Ｄ２１側（後方側）の端部に形成されている。内部に収容されたトナーは、流出口５１から外部に流出可能である。なお、容器本体５２の他方側（前方側）の端部は閉塞されており、したがって、容器本体５２は、円筒状のボトル形状に形成されている。

容器本体５２は、例えばポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ樹脂）などの合成樹脂を材料として、ブロー成形法又はインジェクション成形法によって形成される。容器本体５２の後方側（挿入方向Ｄ２１側）の端部は、前記挿入方向Ｄ２１へ向けて突出する小径円筒状のネック部５７である。容器本体５２のネック部５７の端部に円形状の流出口５１が設けられている。

容器本体５２は、容器本体５２の内部のトナーを流出口５１へ向けて搬送するトナー搬送部としての搬送リブ５３を有する。搬送リブ５３は、容器本体５２の内面に形成されており、螺旋形状の山形状のリブである。搬送リブ５３は容器本体５２の内面から容器本体５２の中心へ向けて突出している。この搬送リブ５３は、容器本体５２内のトナーを流出口５１（図５参照）側へ搬送する役割を担う。

図４に示すように、容器本体５２の流出口５１側には、駆動伝達部としてのウォームホイール５５が装着されている。ウォームホイール５５は、容器本体５２に固定されている。ウォームホイール５５は、搬送リブ５３によるトナーの搬送動作に必要とする回転駆動力を容器本体５２に付与する。ウォームホイール５５は、その周面にギヤ５４が形成された環状の部材である。ウォームホイール５５は、ネック部５７に嵌め入れられて、その外周面に固定されている。ウォームホイール５５は、モータなどの駆動源から回転駆動力を受けて、トナー容器４１に矢印Ｄ１１の回転駆動力を伝達する。

容器本体５２において、ウォームホイール５５よりも前記挿入方向Ｄ２１側（後方側）に連結部材５６が設けられている。連結部材５６は、流出口５１を覆うものであり、容器本体５２の前記挿入方向Ｄ２１側の端部に取り付けられている。連結部材５６は、樹脂成型品であり、熱可塑性を有する合成樹脂を射出成形などによって形成されたものである。

連結部材５６は、容器本体５２に取り付けられた状態で、ネック部５７（図５参照）が挿入される円筒形状の収容フレーム５８を有する。ネック部５７が収容フレーム５８に挿入されることにより、収容フレーム５８の内部に流出口５１が配置される。これにより、流出口５１が収容フレーム５８によって覆われる。収容フレーム５８は、ネック部５７を周方向に回動可能に支持している。このため、収容フレーム５８にネック部５７が挿入された状態で、容器本体５２が周方向に回動可能である。

トナー容器４１が容器装着部４２（図２参照）に装着されると、連結部材５６が備える後述の連結部８０（図３参照）と、容器装着部４２が備える後述の被連結部９０（図７参照）とが係合し、トナー容器４１が容器装着部４２に装着される。連結部８０が被連結部９０に係合することによって、連結部材５６は、トナー容器４１の周方向への回動が規制される。トナー容器４１が容器装着部４２に装着された状態で、連結部材５６は前記周方向に回転できなくなるが、容器本体５２は容器装着部４２内において前記周方向に回動可能に支持される。

トナー容器４１が容器装着部４２に装着された状態で、ウォームホイール５５に回転駆動力が伝達されると、容器本体５２は、その回転駆動力によって矢印Ｄ１１（図３参照）に示す回転方向へ回転する。つまり、トナー容器４１は、現像装置２３にトナーを供給可能な状態で、その長手方向を回転中心として回転する。このようにトナー容器４１の容器本体５２が回転することによって、搬送リブ５３により押されつつトナーが流出口５１側（後方側）へ搬送される。

連結部材５６は、トナー排出口７４（図５参照）を有する。トナー排出口７４は、容器本体５２に収容されたトナーを外側へ排出するためのものであり、連結部材５６の外周壁に設けられている。トナー排出口７４は、図５において、連結部材５６の下側に設けられている。具体的に、トナー排出口７４は、連結部材５６の外周壁を貫通する矩形状の貫通孔である。図５に示すように、連結部材５６の内部には、流出口５１とトナー排出口７４との間にトナー流通路７５が形成されている。トナー容器４１がトナー排出口７４を下側にして容器装着部４２（図２参照）に装着されると、容器本体５２の流出口５１からトナー流通路７５に移動したトナーは、トナー流通路７５を通って下方へ案内されて、トナー排出口７４に達する。そして、トナー排出口７４が開放されている場合、トナーはトナー排出口７４から下方外側へ排出される。これにより、トナーが現像装置２３に補給される。一方、トナー排出口７４がシャッター部材７６によって閉塞されている場合、トナーは排出されず、トナー流通路７５がトナーで満たされた状態となる。

図５に示すように、連結部材５６に開閉部材としてのスライド式のシャッター部材７６が設けられている。シャッター部材７６は、プレート形状の部材であり、容器本体５２の長手方向（前後方向Ｄ２）へスライド可能に連結部材５６に支持されている。シャッター部材７６は、容器装着部４２に対するトナー容器４１の位置に応じて、トナー排出口７４を開閉する。図５では、シャッター部材７６が前方側へ移動してトナー排出口７４を開放した状態が示されている。シャッター部材７６は、トナー容器４１が容器装着部４２に装着されると、その装着動作に伴いトナー排出口７４を開放する開放位置へ移動されて、トナー排出口７４が開放される。また、トナー容器４１が容器装着部４２から取り外されると、その取り外し動作に伴いシャッター部材７６は前記開放位置から後方へ移動してトナー排出口７４を閉塞する位置（閉塞位置）まで移動されて、トナー排出口７４が閉塞される。なお、容器装着部４２には、図示しないコイルバネなどの付勢部材が設けられており、前記開放位置から前記閉塞位置までのシャッター部材７６の移動は、トナー容器４１の取り外し動作にともない前記付勢部材がその付勢力によってシャッター部材７６を相対的に後方へ移動させることにより行われる。

図４に示すように、連結部材５６は、収容フレーム５８よりも前記挿入方向Ｄ２１側に、内部が空洞の円筒状の基部５９を有する。この基部５９に、後述の連結部８０が一体に形成されている。基部５９の前記挿入方向Ｄ２１側の端面５９Ａ（図５参照）には、端面５９Ａから突出するアーチ状のガイド壁６１が設けられている。ガイド壁６１は、端面５９Ａの下端部の中央に設けられている。このガイド壁６１によって囲まれた孔６０は、後述の収容部４４（本発明の第１装着部の一例、図２参照）にトナー容器４１が装着されたときに、容器装着部４２が備えるコイルバネ（不図示）が挿通される部分である。

また、端面５９Ａの中央に突起８８（本発明の位置決め部材の一例）が一体に形成されている。突起８８は、収容部４４にトナー容器４１が装着されたときに、容器装着部４２に定められた装着位置（第１装着位置）にトナー容器４１を位置決めするための部材である。なお、前記装着位置は、トナー排出口７４から排出されるトナーが現像装置２３の補給口に供給可能な位置である。

突起８８は、端面５９Ａから前記挿入方向Ｄ２１へ向けて突出する突出部材である。突起８８は、収容部４４にトナー容器４１が装着されたときに、容器装着部４２の連結支持部４５に設けられた突出ボス９４（図７参照、本発明の第１係合部の一例）の孔９６に係合される。具体的には、突起８８は、孔９６に挿入される。これにより、突起８８と突出ボス９４との係合によって、収容部４４に定められた装着位置にトナー容器４１が位置決めされる。なお、収容部４４にトナー容器４１が装着されたときに前記コイルバネが圧縮されつつ孔６０に挿通されるため、前記コイルバネのバネ力によってトナー容器４１が外れないように、不図示のロック機構によって、収容部４４における前記装着位置でトナー容器４１はロックされる。

本実施形態では、各色のトナー容器４１それぞれの突起８８、及び突起８８が挿入可能な後述の突出ボス９４は、画像形成装置１０の各収容部４４それぞれに対応するトナー容器４１が択一的に装着可能な形状に形成されている。各色のトナー容器４１それぞれの突起８８は、画像形成装置１０に装着可能なトナー容器４１に固有の形状に形成されている。また、突起８８が挿入可能な後述の突出ボス９４の孔９６は、画像形成装置１０に固有の形状に形成されている。

図６に示すように、突起８８は、略三角柱形状（非円柱形状）に形成されている。ここで、図６は、トナー容器４１Ａの連結部材５６の正面図である。具体的には、突起８８は、正三角柱の各角部８８Ａ（本発明の最大半径部分の一例）が突起８８の中心線を中心とする半径Ｒ１の円弧形状に形成された柱状部材である。また、この突起８８に対応する突出ボス９４は、突起８８が挿入可能なように、断面が略三角形状の孔９６（図７参照）を有する。このため、本実施形態の画像形成装置１０に、他の種別の画像形成装置に装着可能な他の種別のトナー容器が挿入されても、他のトナー容器の突起の形状が突出ボス９４の孔９６の形状に対応していないため、前記他のトナー容器は本実施形態の画像形成装置１０のいずれの収容部４４にも装着することができない。

図２に示すように、容器装着部４２は、第１装着部としての４つの収容部４４（４４Ａ～４４Ｄ）を有する収容ケース４３と、収容ケース４３の後背面に取り付けられた連結支持部４５とを備える。なお、図２では、連結支持部４５は二点鎖線で示されている。

収容ケース４３の各収容部４４は、予め定められた色のトナー容器４１を着脱可能に支持する。最も右端の収容部４４Ａは、黒色に対応するトナー容器４１が収容される。図２では、黒色用のトナー容器４１が収容部４４に挿入された状態が示されている。本実施形態では、容器装着部４２は、各収容部４４において、トナー容器４１を横置きにされた状態、つまり、水平状態で支持する。

連結支持部４５は、収容部４４に挿入されるトナー容器４１の連結部８０と連結してトナー容器４１の後方端部を固定するとともに、収容部４４に定められた装着位置でトナー容器４１を支持する。連結支持部４５は、収容ケース４３とは別部材として構成されており、収容ケース４３や筐体１１内の内部フレームに取り付けられている。連結支持部４５に、４つの収容部４４に対応する４つの被連結部９０が設けられている。なお、容器装着部４２は、連結支持部４５と収容ケース４３とが一体に構成されたものであってもよい。

本実施形態では、画像形成装置１０に不適合なトナーを有する前記不適合容器が装着できないように構成されている。ここで、不適合なトナーとは、例えば、画像形成装置１０の仕様に適合していないトナーである。画像形成装置１０が、使用環境や使用国（仕向け地）ごとにトナーの材質やトナーの収容量が異なる仕様である場合、その仕様に適合するトナー以外のトナーが用いられると、画質低下をもたらしたり、画像形成部が故障する場合がある。また、同系色のトナーであっても、使用国によって色味を異ならせている場合があり、この場合には、ユーザーが期待する色味の画像を実現することができなくなる。このため、本実施形態の画像形成装置１０は、その仕様に適合するトナー容器４１だけが、当該トナー容器４１に対応する収容部４４に装着可能に構成されている。言い換えると、各収容部４４は、装着互換性を有するトナー容器４１を択一的に装着可能とするものである。このため、トナー容器４１の前記挿入方向Ｄ２１の先端部に連結部８０が設けられており、また、連結支持部４５に被連結部９０が設けられている。

トナー容器４１が収容部４４に挿入されて、トナー容器４１の連結部８０が被連結部９０に係合した場合に、トナー容器４１の装着が許容される。一方、被連結部９０にトナー容器４１の連結部８０が係合できない場合は、トナー容器４１の装着が禁止される。このように被連結部９０と連結部８０とによる装着互換性を実現する構造は、一般に、非互換構造と称されている。

以下、連結部８０の構成について説明する。

図４に示すように、連結部８０は、連結部材５６の基部５９の端面５９Ａ（図５参照）に設けられている。ここで、図４は、黒色に対応する収容部４４に挿入される黒色用のトナー容器４１の先端部を示す。以下、説明の便宜上、黒色のトナー容器４１をトナー容器４１Ａと表記し、それに設けられた連結部８０を連結部８０Ａと表記する。

トナー容器４１Ａの前記挿入方向Ｄ２１の先端部に連結部８０Ａが設けられている。黒色のトナー容器４１Ａに限られず、イエロー、シアン、マゼンタの各色に対応する各トナー容器４１にも連結部８０が設けられている。各色それぞれの連結部８０は、同じ形状に形成されており、かつ、画像形成装置１０の種別に固有の形状に形成されている。以下、各色に対応する連結部８０を代表して、図４を用いて黒色に対応する連結部８０Ａについて説明する。

図４に示すように、連結部８０Ａは、トナー容器４１Ａの連結部材５６に一体に設けられている。連結部材５６は、上述したように、内部が空洞の筒状の基部５９を有している。連結部８０Ａは、その基部５９の端面５９Ａに設けられている。連結部８０Ａは、連結部材５６の成形時に一体に形成される。

連結部８０Ａは、４つの互換キー８１（本発明の互換キーの一例）を有する。４つの互換キー８１それぞれは、黒色に対応する被連結部９０Ａに係合可能な位置に設けられている。互換キー８１は、端面５９Ａから前記挿入方向Ｄ２１側（つまり被連結部９０Ａ側）へ突出する突出部材であり、先端が扁平な形状に形成されている。互換キー８１は、電気を通さない絶縁体で構成されている。４つの互換キー８１は、トナー容器４１Ａが容器装着部４２の収容部４４Ａに装着された装着状態で被連結部９０が備える干渉キー９９（図７参照）に干渉しない位置に形成されている。

本実施形態では、図６に示すように、互換キー８１の配置可能な位置として、突起８８の中心点を中心とする円の円周上に位置Ｐ１～Ｐ８が定められている。位置Ｐ１～Ｐ８は、各トナー容器４１それぞれの連結部８０において同じ位置に定められており、突起８８の中心点を基準にして等角度間隔を隔てて前記円の円周上に定められている。つまり、位置Ｐ１～Ｐ８は、連結部８０Ａにおいて前記円周上に沿って配置されている。図６に示される例では、端面５９Ａにおいて、ガイド壁６１からＣＷ方向（時計回転方向）に隣接して位置Ｐ１が定められており、その位置Ｐ１から前記ＣＷ方向へ等角度間隔を隔てて位置Ｐ２～Ｐ８が定められている。図６に示すように、位置Ｐ１～Ｐ８は、突起８８の中心を通る鉛直線を基準に左右対象となるように定められている。トナー容器４１Ａにおいて、４つの互換キー８１は、位置Ｐ１～Ｐ８のうち、位置Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ７に設けられている。言い換えると、４つの互換キー８１は、連結部８０Ａの端面５９Ａにおいて前記円の円周方向に沿って配置されている。

以下、連結支持部４５及び被連結部９０（９０Ａ～９０Ｄ）の構成について説明する。

図７に示すように、連結支持部４５は、収容ケース４３の後背面に装着可能なフレーム９１を有する。ここで、図７は、トナー補給装置４０が備える連結支持部４５の構成、及び被連結部９０Ａの詳細を示す図である。図７において、被連結部９０Ａの部分拡大図は斜視図として示されている。

フレーム９１は、左右方向Ｄ３に長い形状に形成されている。フレーム９１の前方側の取付面９２に４つの被連結部９０（９０Ａ～９０Ｄ）と、３つの駆動伝達部９３（９３Ａ～９３Ｃ）と、送風ファン９５とが取り付けられている。

４つの被連結部９０は、フレーム９１の長手方向に一直線上に並んで配置されている。最も右端の被連結部９０Ａは、黒色用のトナー容器４１Ａと連結される。被連結部９０Ａの左側に配置された被連結部９０Ｂ，９０Ｃ，９０Ｄは、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタの各色に対応するトナー容器４１と連結される。

駆動伝達部９３は、筐体１１内のモータなどの駆動源から回転駆動力を受けて、トナー容器４１のギヤ５４に回転駆動力を伝達する。各駆動伝達部９３は、取付面９２から垂直に突出する筒状の支持部（不図示）に回転可能に支持されたギヤ９８を有している。

駆動伝達部９３Ａは、被連結部９０Ａの近傍に設けられており、収容部４４Ａに黒色用のトナー容器４１が装着された状態で、ギヤ９８がギヤ５４に連結される。駆動伝達部９３Ｂは、被連結部９０Ｂの近傍に設けられており、収容部４４Ｂにトナー容器４１が装着された状態で、ギヤ９８がギヤ５４に連結される。また、駆動伝達部９３Ｃは、被連結部９０Ｃと被連結部９０Ｄとの間に設けられており、収容部４４Ｃ及び収容部４４Ｄそれぞれにトナー容器４１が装着された状態で、それぞれのギヤ９８が各トナー容器４１のギヤ５４に連結される。

４つの被連結部９０（９０Ａ～９０Ｄ）それぞれは、同じ形状に形成されており、同じ構成を有している。そのため、以下においては、各色に対応する各被連結部９０を代表して、黒色に対応する被連結部９０Ａについて説明する。

図７の拡大図に示すように、被連結部９０Ａは、４つの干渉キー９９と、突出ボス９４とを有する。

被連結部９０Ａの中央に突出ボス９４が設けられている。突出ボス９４は、収容部４４にトナー容器４１が装着されたときに、突起８８と係合して、トナー容器４１を容器装着部４２に定められた装着位置（第１装着位置）に位置決めするための部材である。突出ボス９４は、被連結部９０Ａのベース板９７からトナー容器４１Ａ側（前方）へ突出する筒状の部材である。突出ボス９４の先端面の中央に孔９６が形成されている。孔９６は、連結部材５６の端面５９Ａに設けられた位置決め用の突起８８が挿入される部分である。

本実施形態では、各色に対応する被連結部９０それぞれの突出ボス９４は、画像形成装置１０に固有の形状に形成されている。具体的には、上述した三角柱形状の突起８８が挿入可能なように、孔９６は、断面が略三角形状に形成されている。詳細には、孔９６の断面形状が、正三角形の各角が突出ボス９４の中心線を中心とする半径Ｒ２の円弧形状に形成された形状である。このため、本実施形態の画像形成装置１０に、他の種別の画像形成装置に装着可能な他の種別のトナー容器（画像形成装置１０に適合しない不適合容器）が挿入されても、他のトナー容器の突起の形状が突出ボス９４の孔９６の形状に対応していないため、前記他のトナー容器は本実施形態の画像形成装置１０のいずれの収容部４４にも装着することができない。つまり、このような他のトナー容器は、収容部４４Ａに対して装着互換性を有しない。ここで、前記半径Ｒ２は、突起８８が挿入可能なように、前記半径Ｒ１よりも若干大きい寸法である。

例えば、他の種別のトナー容器の突起が本実施形態の突起８８と概ね同サイズであり、かつ、三角柱形状以外の多角柱形状、円柱形状、楕円柱形状などの形状に形成されたものである場合、他の種別のトナー容器の突起は、孔９６に挿入することができず、前記他のトナー容器（不適合容器）はいずれの収容部４４にも装着することができない。なお、他の種別のトナー容器の突起は、その中心から外周面までの最大半径は、前記半径Ｒ１とされている。

４つの干渉キー９９は、被連結部９０Ａにおいて予め定められた位置に設けられている。各干渉キー９９は、取付面９２からトナー容器４１Ａ側（前方）へ突出する棒状の突出部材である。

４つの干渉キー９９の位置は、突出ボス９４を中心とする円の円周上に定められており、詳細には、トナー容器４１が収容部４４に装着される場合に、互換キー８１と干渉しない位置に設けられている。言い換えると、４つの干渉キー９９は、被連結部９０Ａの取付面９２において、他の種別のトナー容器が挿入された場合に、他の種別のトナー容器が備える突起に当接する位置に配置されている。これにより、被連結部９０Ａに対応する装着互換性を有するトナー容器４１Ａが収容部４４Ａに挿入されると、互換キー８１が干渉キー９９を有しない位置に配置されるため、干渉キー９９によってトナー容器４１Ａの装着が阻害されることなく、トナー容器４１Ａが収容部４４Ａに装着される。

一方、被連結部９０Ａに対応しない装着非互換のトナー容器４１Ａが収容部４４Ａに挿入されると、互換キー８１が干渉キー９９と当接し、干渉キー９９によってトナー容器４１Ａの装着が阻害される。したがって、仮に、位置Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ７のいずれか一つに互換キー８１を有する他の種別のトナー容器が収容部４４Ａに挿入された場合は、互換キー８１の先端が何れかの干渉キー９９の先端に当接する。このため、前記他のトナー容器は、それ以上挿入できなくなり、収容部４４Ａにおいて前記他のトナー容器の装着が拒まれる。つまり、このような他のトナー容器は、収容部４４Ａに対して装着互換性を有しない。

また、干渉キー９９によって干渉はされないとしても、突出ボス９４の孔９６の形状に適合しない突起８８を有する他の種別のトナー容器が収容部４４Ａに挿入された場合も、突起８８が孔９６に挿入されず、突起８８の先端が突出ボス９４の先端に当接する。したがって、この場合であっても、前記他のトナー容器は、それ以上挿入されなくなり、収容部４４Ａにおいて前記他のトナー容器の装着が拒まれる。つまり、この場合でも、前記他のトナー容器は、収容部４４Ａに対して装着互換性を有しない。

本実施形態では、収容部４４Ａに装着されたトナー容器４１が空になった場合に、その空のトナー容器４１（以下「空き容器４１」という。）が廃トナー回収装置１１０に用いられる。

［廃トナー回収装置］
以下、図８及び図９を参照して、廃トナー回収装置１１０について説明する。なお、図８及び図９では、筐体１１に廃トナー回収装置１１０が取り付けられた取付姿勢を基準にして、鉛直方向を上下方向Ｄ１とし、筐体１１に対する廃トナー容器１１１の着脱方向（挿抜方向）を前後方向Ｄ２とし、廃トナー回収装置１１０の前面から見て水平方向を左右方向Ｄ３としている。

［廃トナー回収装置］
図８に示すように、廃トナー回収装置１１０は、廃トナー容器１１１と、廃トナー容器１１１が装着される容器装着部１１２とにより構成されている。ここで、図８は、廃トナー回収装置１１０に廃トナー容器１１１が装着された状態が示されている。

廃トナー容器１１１は、トナー補給装置４０に装着可能なトナー容器４１と同じ形状である。本実施形態では、廃トナー容器１１１は、トナー補給装置４０で全てのトナーが使用された後の使用済みの空のトナー容器（空き容器）４１である。具体的には、収容部４４Ａに装着されていたトナー容器４１であって、トナーが消費されて空の状態にされた空き容器４１を収容部４４Ａから取り外したものである。収容部４４Ａから取り外された状態の空き容器４１は、廃トナー回収装置１１０に装着可能である。以下、廃トナー容器１１１は、トナー容器４１と同じ構成であるため、同符号を付し示すことによりその構成の説明を省略する。

廃トナー容器１１１は、トナー排出口７４を上側に向けた状態で容器装着部１１２に装着される。つまり、廃トナー容器１１１は、容器装着部４２にトナー容器４１が装着される場合の姿勢に対して上下反転された姿勢で容器装着部１１２に装着される。容器装着部１１２は、収容部１１４（本発明の第２装着部の一例）を有する。収容部１１４に、トナー補給装置４０の収容部４４Ａに装着されていた空き容器４１が廃トナー容器１１１として装着される。本実施形態では、収容部１１４は、廃トナー容器１１１を着脱可能に支持する。

廃トナー容器１１１が容器装着部１１２の収容部１１４に定められた装着位置（第２装着位置）に装着された状態で、ギヤ５４にモータ等の駆動源の回転駆動力が伝達される。このときにギヤ５４には、トナー容器４１の前記第１回転方向（矢印Ｄ１１参照）とは反対の第２回転方向（矢印Ｄ１２参照）の回転駆動力が伝達される。なお、前記装着位置は、ベルトクリーニング装置６から下方へ排出された廃トナーをトナー排出口７４で受けることが可能な位置である。

前記回転駆動力がギヤ５４に伝達されると、廃トナー容器１１１は、矢印Ｄ１２に示す前記第２回転方向へ回転する。つまり、廃トナー容器１１１は、容器装着部１１２の収容部１１４に装着されると、廃トナーをトナー排出口７４に流入可能な状態で、前記第１回転方向とは反対の前記第２回転方向（矢印Ｄ１２参照）へ回転される。これにより、廃トナー容器１１１内に収容された廃トナーは、搬送リブ５３により押されつつ流出口５１から遠ざかる方向（前方側）へ搬送される。

容器装着部１１２は、廃トナー容器１１１を着脱可能に構成されている。容器装着部１１２の収容部１１４に廃トナー容器１１１が装着された状態で、容器装着部１１２は、ベルトクリーニング装置６から排出された廃トナーをトナー排出口７４から廃トナー容器１１１の内部に案内することができる。廃トナー容器１１１は、収容部１１４から取り外すことができ、また、必要に応じて廃トナー容器１１１を収容部１１４に装着することができる。具体的には、廃トナー容器１１１が廃トナーで満杯又は予め定められた規定量（満杯量）以上の量になると、廃トナー容器１１１はユーザーによって取り外される。そして、空の廃トナー容器１１１がユーザーによって取り付けられる。

図９は、廃トナー容器１１１の連結部８０が係合される被連結部１１５を示す斜視図である。図９に示すように、被連結部１１５は、収容部１１４の後方（挿入方向Ｄ２１）の奥部の奥壁１１３に設けられている。

被連結部１１５は、収容部１１４に挿入される廃トナー容器１１１の連結部８０と連結して廃トナー容器１１１の後方端部を固定するとともに、収容部１１４に定められた装着位置で廃トナー容器１１１を位置決めするための部材である。

廃トナー容器１１１が容器装着部１１２の収容部１１４に装着されると、連結部材５６が備える連結部８０と、被連結部１１５とが係合し、廃トナー容器１１１が容器装着部１１２に装着される。連結部８０が被連結部１１５に係合することによって、連結部材５６は、廃トナー容器１１１の周方向への回動が規制される。廃トナー容器１１１が容器装着部１１２の収容部１１４に装着された状態で、連結部材５６は前記周方向に回転できなくなるが、容器本体５２は収容部１１４内において前記周方向に回動可能に支持される。

被連結部１１５は、突出ボス１１６（本発明の第２係合部の一例）を有する。突出ボス１１６は、収容部１１４に廃トナー容器１１１が装着されたときに、突起８８と係合して、収容部１１４に定められた装着位置に廃トナー容器１１１を位置決めする。突出ボス１１６は、被連結部１１５の中央に設けられている。突出ボス１１６は、収容部１１４の奥壁１１３から前方へ突出する筒状の部材である。突出ボス１１６の先端面の中央に孔１１７が形成されている。孔１１７は、廃トナー容器１１１の連結部材５６の端面５９Ａに設けられた位置決め用の突起８８が挿入される部分である。

本実施形態では、被連結部１１５の突出ボス１１６は、画像形成装置１０の仕様に適合する廃トナー容器１１１のみならず、画像形成装置１０の仕様に適合していない廃トナー容器であっても、連結部材５６が有する他の形状の突起が位置決め可能に係合する形状に形成されている。つまり、突出ボス１１６は、廃トナー容器１１１の突起８８が挿入可能であり、かつ、画像形成装置１０の仕様に適合していない他のトナー容器の突起が挿入可能な形状に形成されている。

図１０は、突出ボス１１６の断面図である。図１０に示すように、突出ボス１１６の孔１１７は、廃トナー容器１１１の突起８８（図１０の破線参照）、及び他の廃トナー容器が備える円柱形状の突起（図１９の点線参照）が挿入可能なように形成されている。具体的には、孔１１７の内壁に、突起８８の３つの角部８８Ａに対応する３つの角部１１７Ａと、各角部１１７Ａの間をつなぐ３つの円弧部１１７Ｂとが形成されている。円弧部１１７Ｂは、他の廃トナー容器が備える前記円柱形上の突起の外周面に対応している。このため、突出ボス１１６の孔１１７には、画像形成装置１０に適合するトナー容器４１の突起８８のみならず、他の種別のトナー容器（画像形成装置１０に適合しない不適合容器）が有する他の形状（本実施例では円柱形状）の突起であっても、位置決め可能に挿入される。

本実施形態では、突出ボス１１６の孔１１７に突起８８が挿入されると、突起８８の各角部８８Ａの円弧形状の部分が孔１１７の内壁の角部１１７Ａに係合して、孔１１７の深さ方向に突起８８が案内される。これにより、突出ボス１１６と突起８８との係合による位置決め精度が良好となる。また、他の種別のトナー容器が有する円柱形状の突起が孔１１７に挿入されると、当該突起の外周面が孔１１７の内壁の円弧部１１７Ｂに係合して、孔１１７の深さ方向に当該突起が案内される。これにより、突出ボス１１６と当該突起との係合による位置決め精度が良好となる。

上述したように、本実施形態の画像形成装置１０において、突起８８及び突出ボス９４は、各収容部４４に対応する種別のトナー容器４１が択一的に装着可能な形状に形成されており、突出ボス１１６は、トナー容器４１が空になった廃トナー容器１１１（空き容器４１）のみならず、他の種別のトナー容器の空き容器４１であっても、突起８８が係合可能な形状に形成されている。そのため、既存の互換キー８１及び干渉キー９９と、突起８８及び突出ボス９４とを組み合わせることによって、既存の互換キー８１などを増加させることなく、トナー容器４１の複数の種別に対応する非互換構造の識別数を増加させることができる。また、使用済みのトナー容器４１（空き容器４１）を廃トナー容器１１１として廃トナー回収装置１１０に装着する場合、いずれの種別の空き容器４１であっても廃トナー回収装置１１０に装着することが可能である。そのため、廃トナー回収装置１１０における突出ボス１１６は、各種別の空き容器４１ごとに対応する形状とする必要がなく、各種別の空き容器４１に共通して用いられる。

なお、上述の実施形態では、孔１１７の内壁に角部１１７Ａ及び円弧部１１７Ｂを有する突出ボス１１６を例示したが、本発明はこの構成に限られない。例えば、突出ボス１１６は、突起８８が挿入可能なように、断面形状が前記半径Ｒ２の円形状に形成されたものであってもよい。つまり、突出ボス１１６は、半径Ｒ２の円孔を有する筒状部材である。このため、突出ボス１１６には、画像形成装置１０に適合するトナー容器４１の突起８８のみならず、他の種別のトナー容器（画像形成装置１０に適合しない不適合容器）が有する他の形状の突起であっても、位置決め可能に挿入される。この場合、突出ボス１１６の孔１１７に突起８８が挿入されると、突起８８の各角部８８Ａの円弧形状の部分が孔１１７の内周面に摺接する。これにより、突出ボス１１６と突起８８との係合による位置決め精度が良好となる。また、他の種別のトナー容器が有する他の形状形状（例えば五角柱形状、円柱形状）の突起が孔１１７に挿入されると、当該突起の外周面が孔１１７の内壁に摺接して、孔１１７の深さ方向に当該突起が案内される。これにより、突出ボス１１６と当該突起との係合による位置決め精度が良好となる。

また、上述の実施形態では、突起８８及び突出ボス９４が、画像形成装置１０の各収容部４４それぞれに対応するトナー容器４１が択一的に装着可能な形状に形成された例について説明したが、本発明はこの構成に限られない。例えば、黒色用のトナー容器４１Ａが収容部４４Ａだけに装着可能に構成されている場合、本発明は、突起８８及び突出ボス９４は、画像形成装置１０の収容部４４Ａに対応するトナー容器４１Ａが択一的に装着可能な形状に形成されたものであってもよい。

また、上述の実施形態では、各角部８８Ａが円弧形状に形成された三角柱状の突起８８を例示したが、突起８８は、角部８８Ａが円弧形状に形成されたものに限られず、三角柱形状などの非円形状に形成されたものであってもよい。また、突起８８は、奇数個の角部を有する多角形状の柱状部材のものであってもよい。

１０ ：画像形成装置
４０ ：トナー補給装置
４１，４１Ａ：トナー容器（空き容器）
４２ ：容器装着部
４３ ：収容ケース
４４ ：収容部
４５ ：連結支持部
５１ ：流出口
５２ ：容器本体
５３ ：搬送リブ
５６ ：連結部材
７４ ：トナー排出口
８０，８０Ａ：連結部
８８ ：突起
９０ ：被連結部
９４ ：突出ボス
９６ ：孔
９９ ：干渉キー
１１０ ：廃トナー回収装置
１１１ ：廃トナー容器
１１２ ：容器装着部
１１５ ：被連結部
１１６ ：突出ボス
１１７ ：孔
１１７Ａ ：角部
１１７Ｂ ：円弧部

Claims (4)

1. 予め定められた第１装着位置でトナー容器を着脱可能に支持する第１装着部を有するトナー補給部と、
   予め定められた第２装着位置で前記トナー容器を着脱可能に支持する第２装着部を有する廃トナー回収部と、を備え、
   前記トナー容器は、
   前記トナー容器の種別に対応する前記第１装着部と係合して前記第１装着部の前記第１装着位置に前記トナー容器を位置決めするための位置決め部材と、
   前記トナー容器の種別に対応する位置に設けられ、前記第１装着部に対して択一的な装着を可能とする互換キーと、を有し、
   前記第１装着部は、
   前記トナー容器の前記位置決め部材と係合して前記トナー容器を前記第１装着位置に位置決めする第１係合部を有し、
   前記第２装着部は、
   前記トナー容器の前記位置決め部材と係合して前記トナー容器を前記第２装着位置に位置決めする第２係合部を有し、
   前記第１係合部及び前記位置決め部材は、前記第１装着部に対応する種別の前記トナー容器が択一的に装着可能な形状に形成されており、
   前記第２係合部は、複数種別の前記トナー容器のいずれに対しても前記位置決め部材が係合可能な形状に形成されている、画像形成装置。
2. 前記第１装着部及び前記第２装着部は、いずれも、予め定められた装着位置へ向けて挿入される前記トナー容器を支持可能に構成されており、
   前記位置決め部材は、前記トナー容器における挿入方向の先端部から前記挿入方向へ向けて突出する突出部材であり、
   前記第１係合部及び前記第２係合部は、前記位置決め部材を挿通可能な筒状部材である、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第２係合部は、所定の内径を有する円筒形状に形成されており、
   前記位置決め部材は、非円柱形状に形成されており、その最大半径部分の外周部は前記第２係合部の内周面に摺接する、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記位置決め部材の前記最大半径部分の外周部は前記第２係合部の内周面に摺接可能な円弧形状に形成されている、請求項３に記載の画像形成装置。

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