(57)【要約】【課題】  トナー補給容器を画像形成装置に装着する段階で適合か否かが判断でき、トナーの混入を防止し、高画質な画像形成ができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】  蓋部とくびれ部と収容部からなるトナー補給容器と、前記トナー補給容器を装着する位置に、前記トナー補給容器の蓋部とくびれ部の外形形状に沿った形状に形成された容器受け部を有する現像装置を備えたこと。【選択図】        図３
2006065179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓋部とくびれ部と収容部からなるトナー補給容器と、前記トナー補給容器を装着する位置に、前記トナー補給容器の蓋部とくびれ部の外形形状に沿った形状に形成された容器受け部を有する現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像装置は、前記トナー補給容器を装着するために、画像形成装置本体に対して出入り可能な可動手段を有し、前記容器受け部は、前記可動手段に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、現像装置にトナー補給容器を装着してトナー補給を行うことができる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、デジタル化技術が進歩し、記憶媒体であるメモリの記憶容量の増加が著しく、また、処理速度の速いマイクロプロセッサを有するパーソナルコンピュータ（パソコンともいう。）等が多く市販され、インターネットやＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）等の通信網を介して画像情報等の情報の授受が盛んに行われるようになっている。
【０００３】
一方では、得られた画像情報等を、液晶やＣＲＴ（カソードレイチューブ）等の表示媒体で表示するだけでなく、紙媒体、例えば、普通紙にプリントして表示することも多くなっている。
【０００４】
そこで、画像形成装置においては、これらの画像情報を普通紙にプリントする場合に、できるだけ原画（原稿）に近い色や繊細な中間色等の表現ができるようにすることが要求されるようになり、画像形成装置が開発される度に、その画像形成装置に適合した、例えば、トナーの粒子がより微粒子化された性能の良いトナーが開発され、画像形成装置とトナーが一体となって高画質化を実現している。
【０００５】
従って、画像形成装置にトナーを補給する場合は、画像形成装置に適合したトナーを補給する必要があり、どのようなトナーを補給しても良いというものではない。
【０００６】
ところが、従来では、使用者は、トナーを見ても、また、トナー補給容器に添付されているラベルを見ても、トナーの性能や性質等の特長が把握できず、トナー補給時に、異なるトナーを混入させてしまうという問題があった。
【０００７】
このようなトナーの混入を防止する技術として、従来では、例えば、トナー補給容器に通信手段を設け、トナー補給容器を画像形成装置に装着する際に、トナー補給容器に設けられた通信手段が画像形成装置の第１の位置（装着開始位置）から第２の位置（装着完了位置）に達するまでのいずれかの場所で、そのトナー補給容器に関する情報の通信を画像形成装置の通信手段と双方向で行うことができるようにし、双方向通信の結果から、トナー補給容器が装置本体に適合しているか否かを判定できるようにしたものが開示されている（特許文献１参照）。
【０００８】
また、トナー補給容器の本体（収容部）の口部に取り付けるキャップ（蓋部）と、現像装置に設けられ、トナー投入口となるホッパにトナーを投入するためにトナー補給容器を回転させるトナー補給容器回転手段の駆動爪とを、互いの係合部の形状をトナーの極性に応じて変更するようにし、例えば、トナー補給容器をそのキャップを先頭にしてホルダ内に挿入するとき、キャップの突片がトナー補給容器回転手段の駆動爪の凹部に係合すれば、適正なトナーボトルが装着されたことを示し、係合できない場合は不適正なボトルを装着しようとしていることが解るようにしたものが開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２８４５８１号公報
【特許文献２】特開平１１−５２６９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１は、トナー補給容器と画像形成装置の両方に、双方向通信が可能な通信手段が必要であり、この技術を採用するためには、トナー補給容器と画像形成装置の両方に通信手段が取り付けられるように改造するか、または新規にトナー補給容器と画像形成装置を開発し作製する必要があり、いずれにしても誤装着防止のために、両方に通信手段を新たに設けることは、あまりにもコストがかかりすぎ、しかも、トナー補給容器を装着する段階では、適合か否かが判断できないという問題があった。
【００１０】
また、特許文献２は、キャップの突片がトナーボトルを回転させるための駆動爪の凹部に係合するか否かにより適合か不適合かを判断するものであるが、駆動爪が回転して初めてキャップの突片と係合するようになっているので、トナーボトルを装着する段階では適合か否かが判断できないという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記問題に鑑み、トナー補給容器を画像形成装置に装着する段階で適合か否かが判断でき、トナーの混入を防止し、高画質な画像形成ができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、下記構成を採ることで上記目的を達成できる。
（請求項１）  蓋部とくびれ部と収容部からなるトナー補給容器と、前記トナー補給容器を装着する位置に、前記トナー補給容器の蓋部とくびれ部の外形形状に沿った形状に形成された容器受け部を有する現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
（請求項２）  前記現像装置は、前記トナー補給容器を装着するために、画像形成装置本体に対して出入り可能な可動手段を有し、前記容器受け部は、前記可動手段に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、現像装置の容器受け部をトナー補給容器の蓋部とくびれ部の外形形状に沿った形状にしたので、適合するトナーのトナー補給容器のみが装着できるようになり、トナーの混入が防止でき高画質な画像形成ができる画像形成装置を提供することができる。
【００１４】
また、容器受け部を画像形成装置本体に対して出入り可能な可動手段に設けたので、トナー補給容器を容器受け部に装着する段階で適合か否かが判断でき、トナー補給時に、誰がトナー補給容器を装着しても、適合するトナー補給容器のみが装着されるので、常にトナーの混入が防止でき高画質な画像形成ができる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、各図面において、同一符号のものは同一の物を示すものとし、適宜、関連する他の図面を参照して、詳細に説明するものとする。
【００１６】
図１は本発明に係る画像形成装置の概略図、図２は本発明に係るトナー補給動作を説明するための模式図、図３は本発明に係る容器受け部とトナー補給容器の関係を示す概略図である。
【００１７】
図１により本発明に係る画像形成装置について説明する。
【００１８】
本発明の実施の形態における画像形成装置は、説明を簡単にするために電子写真方式の複写機とする。電子写真方式の複写機はよく知られているので、本発明と直接関わりのない部分に関しては簡単に説明する。
【００１９】
１００はローラ２０ａにより移動可能に構成された画像形成装置全体を示し、１０は画像形成装置１００の原稿読取手段と画像形成手段を備えた画像形成部、２０は画像形成装置１００の各種転写紙をカセット等に収納し、適宜のタイミングで後述する感光体ドラムに向けて搬送する給紙搬送手段を備えた給紙搬送部であり、画像形成部１０と給紙搬送部２０により画像形成装置１００の本体装置が形成されている。
【００２０】
画像形成部１０の正面には、例えば、左右に開く扉１０ａ、１０ｂが設けられており、１０ｃは画像情報等が記録された転写紙が排紙される排紙皿で、１０ｄは転写紙を手差しするための手差し用給紙皿である。また、破線で示された１０ｅは、トナー補給容器４０を装着する現像装置の容器受け部が設けられている位置に取り付けられた内扉を示している。
【００２１】
扉１０ａ、１０ｂを開くと、内部には、原稿読取手段、像担持体手段（感光体ドラム）、帯電手段、露光手段、現像手段、転写分離手段、定着手段、クリーニング手段、転写紙を給紙搬送部２０から適宜に給排紙搬送する給紙搬送手段等が配設され、更に、これらの各種手段を制御するＣＰＵ（中央演算装置）等の回路素子を含む電気回路からなる制御手段が内蔵されている。
【００２２】
３０は画像形成装置１００の本体装置に装着され、本体装置の原稿読取手段における原稿載置面としてのプラテンガラスに対して開閉可能に取付けられた自動原稿送り装置（ＡＤＦ）である。
【００２３】
ここで、画像形成装置１００の複写動作について、簡単に説明する。
【００２４】
電子写真方式の複写機の構成に関して、特に、図示はしないが、画像形成部１０に設けられた原稿読取手段は、原稿載置面としてプラテンガラスが設けられており、プラテンガラスに原稿を載置した場合は、載置された原稿に対して光源手段から光が照射され、原稿面で反射した光をＣＣＤ（電荷結合素子）等からなるラインセンサで走査して読み取り、光電変換して、画像情報として、メモリ等の記憶手段に記憶するようになっている。
【００２５】
また、自動原稿送り装置３０の原稿載置台に載置された原稿は、１枚ごとに原稿読取手段に向けて搬送され、原稿読取手段は、光源手段から照射され原稿面で反射した光を、固定されたラインセンサ上を通過する際に、ラインセンサで読み取り、光電変換して、画像情報として、メモリ等の記憶手段に記憶するようになっている。
【００２６】
画像形成手段は、例えば、感光体ドラムを回転させ、帯電手段で一様に感光体ドラムの表面を帯電させる。そして、記憶手段に記憶されている原稿の画像情報を読み出し、露光手段のレーザ光等で画像情報に基づき露光して、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する。静電潜像は現像手段により現像されトナー像として顕像化される。顕像化されたトナー像は、給紙搬送部２０に設けられた給紙搬送手段により、適宜のタイミングで感光体ドラムに向けて搬送されてきた転写紙に、転写分離手段により転写され、定着手段により転写紙上のトナーを溶融固着して機外に排出する。更に、転写紙にトナーが転写された後の感光体ドラムの表面をクリーニング手段により清掃し、残留トナーや紙粉等を除去して次の複写動作に備えることにより一連の複写動作を終了するようになっている。
【００２７】
図２により画像形成装置へのトナー補給について説明する。
【００２８】
図２の（イ）図及び（ロ）図は、画像形成装置１００を上面から見たとき、トナー補給容器の状態が解りやすいように部分的に断面図として示した模式図で、図２の（イ）図はトナー補給容器を画像形成装置１００の画像形成部１０から引き出した、あるいは、これからトナー補給容器を画像形成部１０内に収納しようとする状態を示し、図２の（ロ）図はトナー補給容器が画像形成部１０内に収納された状態を示している。
【００２９】
図２の（イ）図及び（ロ）図において、１０ｆは画像形成部１０を覆う筐体で、筐体１０ｆには、図１に示す扉１０ａ、１０ｂの内側に、内扉１０ｅが取り付けられている。内扉１０ｅの内部には、最も奥に、トナー補給容器４０が装着されたときに、トナー補給容器４０の先端部と係合してトナー補給容器４０を回転させる駆動爪（図示せず）を有するトナー補給容器回転手段８０が設けられ固定されている。また、トナー補給容器回転手段８０の前方には、トナー補給容器４０を装着した状態で移動できる可動部材５０が設けられている。
【００３０】
可動部材５０には、本発明に係る容器受け部６０が設けられていて、トナー補給容器４０が装着できるようになっており、取手６０ａを操作すると、例えば、移動距離を大きくできる伸縮可能な案内レール手段７０により、矢印Ｘ方向（奥方向：収納位置）及びその反対方向（手前方向：交換位置）に直線的に作動できるようになっている。
【００３１】
ここで、トナー補給のためのトナー補給容器４０の装着手順について説明する。
【００３２】
まず、使用者は、トナーが満たされている新品のトナー補給容器４０を準備し、画像形成装置１００の画像形成部１０に設けられている扉１０ａ、１０ｂを開き、内扉１０ｅを開く。続いて、可動部材５０の取手６０ａを矢印Ｘの反対方向（手前方向）に引っ張り、図２の（ロ）図に示すトナー補給容器４０の収納位置から、交換しやすい画像形成部１０の外側に位置するように設けられた図２の（イ）図に示す交換位置に、可動部材５０を引き出す。
【００３３】
トナーが無くなり、空になったトナー補給容器４０が可動部材５０に装着されている場合は、可動部材５０に対して真上の方向（可動部材の移動方向と直交する方向の上方向）に、空になったトナー補給容器４０を持ち上げ、後述するトナー補給容器４０の蓋部とくびれ部の外形形状に沿った形状に形成された容器受け部６０から取り外す。
【００３４】
取り外されたトナー補給容器４０は、トナー補給容器４０の内部に残留しているトナー等が飛散しないように注意して、交換作業の邪魔にならないように所定の位置に静かに置き、作業終了後に所定の方法で処分する。
【００３５】
次に、前もって準備しておいた新品のトナー補給容器４０を持ち上げ、可動部材５０の真上の方向から容器受け部６０に静かに装着する。
【００３６】
このとき、後述するように、適合しないトナー補給容器の場合は、この段階で容器受け部６０に装着できないので、適合しないトナー補給容器を装着しようとしていることが、使用者にすぐに解る。
【００３７】
従って、適合しないトナー補給容器を装着しようとした場合は、他のトナー補給容器と取り換えて、前述のように、再度、容器受け部６０に装着する動作を行う。
【００３８】
トナー補給容器が容器受け部６０に装着できた場合は、取手６０ａを押して、可動部５０と共にトナー補給容器を矢印Ｘ方向に押し、画像形成部１０の内部のトナー補給容器４０の収納位置に収納し、内扉１０ｅを閉める。
【００３９】
なお、内扉１０ｅを確実に閉めることができれば、トナー補給容器４０が収納位置に収納されたことが確認できるようになっている。
【００４０】
因に、詳細は割愛するが、トナー補給容器４０が収納位置に収納される直前に、例えば、トナー補給容器４０の先端部近傍の側面部に設けられたシール部材（図示せず）が剥がされ、トナーがトナー補給容器４０から現像手段のホッパ（図示せず）に投入できる状態になり、トナー補給容器４０の先端部がトナー補給容器回転手段８０の駆動爪と係合するようになっている。
【００４１】
その後、制御手段によりトナー補給容器回転手段８０が駆動され駆動爪が回転すると、駆動爪によりトナー補給容器４０が回転され、後述するトナー補給容器４０のトナー収容部（単に、収容部ともいう。）に設けられた螺旋状の溝に沿って、トナー収容部の内部にあるトナーが押し出され、適量のトナーが適宜に落下しホッパーに投入されて現像手段に補給されるようになっている。
【００４２】
図３により本発明に係るトナー補給容器と容器受け部に関して説明する。
【００４３】
前提条件として、容器受け部６０は可動部材５０に設けられているものとする。また、本発明に係る容器受け部６０に適合するトナー補給容器４０ａと適合しないトナー補給容器４０ｂがあり、トナー補給容器４０ａとトナー補給容器４０ｂの容器受け部６０に関係する形状は、それぞれ下記のような関係になっているものとする。なお、螺旋状の溝を有しトナーを収容する収容部の外形等、下記以外のトナー補給容器４０に関する他の寸法に関しては、トナー補給容器４０ａとトナー補給容器４０ｂで特に支障がない限り何れも同じ寸法とした。
【００４４】
データ項目          容器受け部６０        容器４０ａ        容器４０ｂ
蓋部の直径          ：    ＤＭ１      ＞      Ｄａ１    ＝      Ｄｂ１
くびれ部の直径      ：    ＤＭ２      ＞      Ｄａ２    ＝      Ｄｂ２
蓋部の長さ          ：    ＬＭ１      ＞      Ｌａ１    ＞      Ｌｂ１
くびれ部の長さ（１）：    ＬＭ２      ＜      Ｌａ２    ＞      Ｌｂ２
くびれ部の長さ（２）：    ＬＭ２                ＞              Ｌｂ２
なお、容器受け部６０の上記の寸法は、容器受け部６０に適合するトナー補給容器４０ａが装着できるように、若干のクリアランス（例えば、０．２〜１ｍｍ程度の間隙）を考慮して、若干大きい寸法に作製されているが、トナー補給容器４０ａの蓋部とくびれ部の外形形状に沿った形状になっている。
【００４５】
図３の（ａ）図は、容器受け部６０と適合するトナー補給容器４０ａとの関係を示すもので、可動部材５０に設けられた容器受け部６０にトナー補給容器４０ａを装着した状態を示す要部断面図（紙面に向かって右側）と、容器受け部６０をトナー補給容器４０ａの軸方向と直交するＡ−Ａ面で切断した断面図（紙面に向かって左側）とで構成した概略図である。図３の（ｂ）図は、同様に、容器受け部６０と適合しないトナー補給容器４０ｂとの関係を示す概略図である。
【００４６】
なお、容器受け部６０と適合するトナー補給容器４０ａを新容器、容器受け部６０と適合しないトナー補給容器４０ｂを旧容器とも言う。
【００４７】
ここで、容器受け部６０と新容器４０ａまたは旧容器４０ｂとの適合関係について説明する。
【００４８】
図３の（ａ）図においては、本発明に係る容器受け部６０に新容器４０ａを装着しようとした場合を示すもので、蓋部がＬＭ１＞Ｌａ１、くびれ部がＬＭ２＜Ｌａ２の関係となり、新容器４０ａは容器受け部６０に装着でき、新容器４０ａは容器受け部６０と適合することを示している。
【００４９】
図３の（ｂ）図においては、本発明に係る容器受け部６０に旧容器４０ｂを装着しようとした場合を示すもので、蓋部がＬＭ１＞Ｌｂ１で装着可能な関係にあるが、くびれ部がＬＭ２＞Ｌｂ２の関係となり、旧容器４０ｂのくびれ部Ｌｂ２より容器受け部６０のくびれ部ＬＭ２の長さが長いので、断面がＵ字形状の容器受け部６０の入口部Ｋと旧容器の収容部の肩部Ｓとが干渉して装着できず、結果として旧容器４０ｂは容器受け部６０に装着できないので、旧容器４０ｂは容器受け部６０と適合できないことを示している。
【００５０】
つまり、本実施の形態の容器受け部６０に新容器４０ａは装着でき、旧容器４０ｂは装着できないので、誤装着が防止できることを示している。
【００５１】
なお、本実施の形態においては、トナー補給容器の蓋部、くびれ部、及び収容部の径方向を増大させず、蓋部の長さとくびれ部の長さを旧容器４０ｂより新容器４０ａの方を長くし、軸方向の長さのみを変更することで、新容器４０ａと旧容器４０ｂとが区別できるように形状を異ならせたので、トナー補給容器の軸方向のスペースを有効活用でき、トナー補給容器の軸方向と直交する方向の現像装置としての断面積の増大を抑えることができた。
【００５２】
しかも、画像形成装置を大型化しないにもかかわらず、トナー補給容器を装着する段階で、適合するトナー補給容器か否かが判別でき、適合しないトナー補給容器の誤装着を防止できるようになった。
【００５３】
以上のように、本発明は、現像装置の容器受け部をトナー補給容器の蓋部とくびれ部の外形形状に沿った形状にしたので、適合するトナー補給容器のみが装着できるようになり、トナーの混入が防止でき高画質な画像形成ができる画像形成装置を提供することができるようになった。
【００５４】
また、容器受け部を画像形成装置本体に対して出入り可能な可動手段に設けたので、トナー補給容器を容器受け部に装着する段階で適合か否かが判断でき、トナー補給時に、トナー補給の担当者でなくても容易に適合するトナー補給容器を装着できるので、常にトナーの混入が防止でき高画質な画像形成ができる画像形成装置を提供することができるようになった。
【００５５】
なお、本実施の形態においては、画像形成装置の本体装置に両開きの扉や内扉を設けてトナー補給容器の出し入れを行う構造とし、画像形成装置の本体装置の現像装置に対して出し入れ可能で、トナー補給容器の軸方向に直線的に移動する可動部材に容器受け部を設けた場合について説明したが、扉の構造や可動部材等の構造は、これに限定されるものではない。特に、可動部材の移動方向に関しては、画像形成装置の本体装置における現像装置の配置位置等に応じて、直線的に移動するものに限らず、ある点を中心に円弧状に移動するようにしても良い。
【００５６】
また、本実施の形態においては、説明を簡単にするために、新容器４０ａと旧容器４０ｂの蓋部及び、くびれ部の直径を同径としたが、異なる径にしても良く、また、円形に限らず三角形や四角形、その他の多角形にしても良く、何れの場合も、装着や脱着の容易性を考慮して、トナー補給容器を装着する位置に、トナー補給容器の蓋部とくびれ部の外形形状に沿った形状を有する容器受け部にすればよい。
【００５７】
また、本実施の形態においては、画像形成装置が複写機の場合に関してのみ説明したが、プリンタやファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置で、特に、現像装置にトナー補給容器を装着してトナー補給を行うことができる画像形成装置に適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略図。
【図２】本発明に係るトナー補給動作を説明するための模式図。
【図３】本発明に係る容器受け部とトナー補給容器の関係を示す概略図。
【符号の説明】
【００５９】
１０  画像形成部
２０  給紙搬送部
３０  自動原稿送り装置
４０  トナー補給容器
５０  可動部材
６０  容器受け部
７０  案内レール手段
８０  トナー補給容器回転手段
１００  画像形成装置
【図１】
2006065179.tif 000003
【図２】
2006065179.tif 000004
【図３】
2006065179.tif 000005