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JP2019045596A - トナー容器、画像形成装置 - Google Patents

トナー容器、画像形成装置 Download PDF

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JP2019045596A
JP2019045596A JP2017166505A JP2017166505A JP2019045596A JP 2019045596 A JP2019045596 A JP 2019045596A JP 2017166505 A JP2017166505 A JP 2017166505A JP 2017166505 A JP2017166505 A JP 2017166505A JP 2019045596 A JP2019045596 A JP 2019045596A
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健太郎 岸田
Kentaro Kishida
健太郎 岸田
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Abstract

【課題】トナー容器の装着後に当該トナー容器からトナーの補給動作が可能になるまでの準備時間を短縮することが可能なトナー容器、及びトナー容器を備える画像形成装置を提供する。【解決手段】トナーコンテナ41に互換キーとしての連結部80が設けられており、突出部81Aに導電部材82が設けられている。収容部44に装着互換性を有しない非互換のトナーコンテナ41が挿入された場合、連結部80の突出部81が被連結部90の干渉キー101に当接し、トナーコンテナ41の装着が禁止される。装着互換性を有するトナーコンテナ41が収容部44に定められた装着位置に装着されると、導電部材82は、被連結部90の接触端子102と電気的に接続する。【選択図】図5

Description

本発明は、画像形成装置に装着可能なトナー容器、装着互換性を有するトナー容器を着脱可能な画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置は、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可能に構成されている。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現像装置にトナーが補給可能となる。
従来、画像形成装置において、容器装着部に対する誤装着によって不適正なトナーが現像装置に補給されないように、装着互換性を有するトナー容器だけを前記容器装着部に装着可能とし、前記容器装着部に対して非互換のトナー容器を装着させないようにする構造(非互換構造)が知られている。この非互換構造は、前記トナー容器に設けられた容器側互換キーと、前記容器装着部に設けられた装置側互換キーとによって実現されている。前記非互換構造は、特定のトナー容器に対応する容器装着部だけに当該トナー容器の装着を許容し、他の容器装着部に対しては、各互換キー同士が干渉することによって前記特定のトナー容器を装着できないようにしている。
また、従来、トナーの収容量などの情報が記憶されたメモリー(記憶部)を有するトナー容器が知られている(特許文献1参照)。このトナー容器が画像形成装置の容器装着部に装着されると、容器装着部に設けられた装置側の接触端子とトナー容器に設けられた前記メモリーの接触端子とが電気的に接続される。これにより、画像形成装置は、互いの接触端子が接続されたことによってトナー容器が装着位置に装着されたと判定することができ、また、トナー容器の前記メモリーからトナー収容量などの情報を含むデータを取得可能となる。
特開2006−267992号公報
ところで、前記容器側互換キーが折損するなどして失われた場合に、そのトナー容器が非互換の他の容器装着部に挿入されると、前記本体側互換キーがトナー容器に干渉することができず、トナー容器の装着を許容する場合がある。非互換の容器装着部にトナー容器の装着が許容されることを見越して、画像形成装置は、トナー容器が装着位置まで装着された場合に、前記メモリーと通信して、前記メモリーから得た情報に基づいて当該トナー容器が不適正なものかどうかを判定し、不適正と判定された場合は画像形成動作を中断し、適正と判定された場合に、前記メモリーから必要な情報を取得している。しかしながら、トナー容器が不適正かどうかの判定処理は、トナーの補給動作が可能になるまでの準備時間の短縮化を阻害するおそれがある。
本発明の目的は、トナー容器の装着後に当該トナー容器からトナーの補給動作が可能になるまでの準備時間を短縮することが可能なトナー容器、及びトナー容器を備える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トナー容器は、画像形成装置の容器装着部に着脱可能に構成されており、互換キーと、電気接続部とを備える。前記互換キーは、前記容器装着部に対して前記トナー容器の択一的な装着を可能にするよう構成されている。前記電気接続部は、前記互換キーに設けられ、前記トナー容器が前記容器装着部に定められた装着位置に装着された場合に前記容器装着部と電気的に接続される。
本発明の他の局面に係る画像形成装置は、トナー容器と、前記トナー容器を着脱可能に構成された容器装着部と、を備える。
前記トナー容器は、記憶部と、互換キーと、第1電気接続部と、を有する。前記記憶部は、前記トナー容器に関する情報を記憶する。前記互換キーは、前記トナー容器に取り付けられ、前記容器装着部に対して前記トナー容器の択一的な装着を可能に構成されている。前記第1電気接続部は、前記互換キーに設けられ、前記トナー容器が前記容器装着部に定められた装着位置に装着された場合に前記容器装着部と電気的に接続される。
前記容器装着部は、互換部材と、第2電気接続部と、制御部と、を有する。前記互換部材は、前記容器装着部に対して装着互換性を有する前記トナー容器の前記互換キーのみと勘合可能に構成されている。前記第2電気接続部は、前記互換部材に設けられ、前記装着位置に装着された前記トナー容器の前記第1電気接続部と電気的に接触可能に構成されている。前記制御部は、前記第2電気接続部と前記第1電気接続部との接触を検知した場合に前記容器装着部に前記トナー容器が装着されたと判定する。
本発明によれば、トナー容器の装着後に当該トナー容器からトナーの補給動作が可能になるまでの準備時間を短縮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、画像形成装置の構成を示すブロック図である。 図3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4は、トナー補給装置に着脱可能なトナーコンテナの斜視図である。 図5は、トナーコンテナのカバー部材の拡大斜視図である。 図6は、トナーコンテナのカバー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斜視図である。 図8(A)及び(B)は、連結支持部が備える被連結部を示す模式図である。 図9(A)は図8(A)における切断線A−Aの断面図であり、図9(B)は図8(A)における切断線B−Bの断面図であり、図9(C)は図8(B)における切断線C−Cの断面図である。 図10は、制御部と接触端子との結線を示す図であり、第1回路及び第2回路が示されている。 図11は、適正なトナーコンテナが装着された場合の接触端子の各接点の動作状態を示す図である。 図11は、不適正なトナーコンテナが装着された場合の接触端子の各接点の動作状態を示す図である。
以下、図面を参照しながら、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上下方向D1を定義する。また、画像形成装置10に対してトナーコンテナ41(本発明のトナー容器の一例)が挿入される側を手前側(正面側)として前後方向D2を定義する。また、画像形成装置10を手前側(正面側)から見て左右方向D3を定義する。
[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、印刷用紙に画像を印刷する。図1に示すように、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。また、画像形成装置10は、トナー補給装置40に着脱可能なトナーコンテナ41を備える。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等を備えており、所謂電子写真方式に基づいてトナー像を感光体ドラム21に形成する。感光体ドラム21上に形成されたトナー像は、一次転写装置24によって中間転写ベルト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、駆動ローラー7A及び従動ローラー7Bによって矢印19の方向へ回転駆動可能に支持されている。
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つのトナーコンテナ41を保持する保持フレーム42を有している。保持フレーム42は、トナーコンテナ41を着脱可能に構成されている。なお、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、搬送部(不図示)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とを有しており、トナー像が転写された印刷用紙に対して熱と圧力を加えながら搬送することにより、トナー像を印刷用紙に定着する。その後、印刷用紙は、中間転写ユニット5の上方に配置された排紙トレイ18に排出される。
制御部8は、画像形成装置10における画像形成動作を統括的に制御する。制御部8は、CPU、ROM、RAMなどを有する。図2に示すように、制御部8は、トナー補給装置40に設けられたリーダー95、第1回路71、及び第2回路72と電気的に接続されており、リーダー95から後述のICメモリー57内のデータを受け取り、第1回路71及び第2回路72から接触信号を示す後述の電流信号を受け取る。本実施形態では、制御部8は、保持フレーム42の収容部44に装着されたトナーコンテナ41を検出し、トナーコンテナ41を検出した場合に、リーダー95に対してICメモリー57からデータの読み出しを実行させる。例えば、制御部8は、前記ROM等に記憶されている制御プログラムに従った処理を前記CPUが実行することにより、保持フレーム42におけるトナーコンテナ41の検出、及びデータの読み出し動作の制御を行う。
[トナー補給装置]
以下、図3乃至図9を参照して、トナー補給装置40について説明する。なお、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、鉛直方向を上下方向D1とし、筐体11に対するトナーコンテナ41の着脱方向(挿抜方向)を前後方向D2とし、トナー補給装置40の前面から見て水平方向を左右方向D3としている。
図3に示すように、トナー補給装置40は、トナーコンテナ41が装着される保持フレーム42と、保持フレーム42の後背面に取り付けられた連結支持部45とを有する。保持フレーム42にトナーコンテナ41が着脱可能に装着される。なお、図3では、連結支持部45は二点鎖線で示されている。
トナーコンテナ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つのトナーコンテナ41がトナー補給装置40に設けられている。ここで、図3には、黒色用のトナーコンテナ41の後方側の一部が保持フレーム42の収容部44に挿入された状態が示されている。黒色用のトナーコンテナ41は、他の色のトナーコンテナ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、全てのトナーコンテナ41は同じ構成である。以下、特筆しない限り、黒色用のトナーコンテナ41について説明する。
図4に示すように、トナーコンテナ41は、前後方向D2に長い形状に形成されている。トナーコンテナ41は、容器本体52、駆動伝達部55、カバー部材56、ICメモリー57(本発明の記憶部の一例)などを有する。容器本体52の内部はトナーを収容可能な収容空間である。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、前方側が閉塞された円筒形状に形成されており、その後方側の端部にトナーの流出入が可能な開口(不図示)を有している。
容器本体52は、内面に螺旋形状の山形リブ53(図3参照)が形成されている。山形リブ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。この山形リブ53は、トナーコンテナ41が矢印D11(図4参照)に回転した場合に、容器本体52内のトナーを後方側へ搬送する役割を担う。
図5に示すように、容器本体52の後端部には、駆動伝達部55が取り付けられている。駆動伝達部55は、周面にギヤ54が形成された環状の部材である。駆動伝達部55は、モーターなどの駆動源から回転駆動力を受けて、トナーコンテナ41に回転駆動力を伝達する。
容器本体52において、駆動伝達部55よりも前記挿入方向D21側(後方側)にカバー部材56が設けられている。カバー部材56は、容器本体52の前記開口を覆うものであり、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。
カバー部材56は、容器本体52に取り付けられた状態で、容器本体52の後端部が挿入される円筒形状の収容フレーム58を有する。収容フレーム58に容器本体52の後端部が挿入された状態で、容器本体52は周方向に回動可能である。
トナーコンテナ41が保持フレーム42(図3参照)に設けられた後述の収容部44(図3参照)の装着位置まで挿入されると、カバー部材56が備える後述の連結部80と、連結支持部45が備える後述の被連結部90(図6参照)とが係合する。これにより、トナーコンテナ41が保持フレーム42の収容部44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、カバー部材56は、トナーコンテナ41の周方向に固定される。本実施形態では、トナーコンテナ41が保持フレーム42の収容部44に装着された状態で、カバー部材56は前記周方向に回転できないが、容器本体52は収容部44内において前記周方向に回動可能に支持される。トナーコンテナ41が収容部44に装着された状態で、ギヤ54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4参照)に示す回転方向へ回転する。これにより、容器本体52内のトナーがカバー部材56の下面に形成された排出口(不図示)へ搬送されて、前記排出口から現像装置23へ向けてトナーが補給される。
図5に示すように、カバー部材56の下部にスライド式の開閉部材76が設けられている。開閉部材76は、前記排出口を開閉する。開閉部材76は、トナーコンテナ41が収容部44(図3参照)に装着されると、その装着動作にともない保持フレーム42から押圧力を受けて前記排出口を開放する位置(開放位置)まで移動する。また、トナーコンテナ41が収容部44から取り外されると、その取り外し動作にともない開閉部材76は前記開放位置から後方へ移動して前記排出口を閉塞する位置(閉塞位置)まで移動して、前記排出口を閉塞する。
カバー部材56の上面にICメモリー57が取り付けられている。ICメモリー57は、非接触タイプのメモリーである。ICメモリー57は、特定の電波を受けた場合に後述のリーダー95との間で通信して、データの送受信を行うものであり、RFIDタグとも称されている。ICメモリー57には、トナーコンテナ41に関する情報が記憶されている。前記情報は、例えば、トナーコンテナ41の識別情報(ID情報)、トナーコンテナ41に収容されているトナーの種類や初期収容量などである。これらの情報は、後述のリーダー95によって読み出されて、リーダー95から制御部8に送られる。
図4に示すように、カバー部材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6参照)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、保持フレーム42の収容部44(図3参照)にトナーコンテナ41が装着されたときに、保持フレーム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が一体に形成されている。突起88は、収容部44にトナーコンテナ41が装着されたときに、保持フレーム42の連結支持部45に設けられた突出ボス94(図7参照)の孔94A(図8(A)参照)に挿通される。突起88と突出ボス94とが係合し、収容部44に定められた装着位置にトナーコンテナ41が位置決めされる。なお、収容部44にトナーコンテナ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(図5参照)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コンテナ41が外れないように、ロック機構(不図示)によって、収容部44における前記装着位置でトナーコンテナ41はロックされる。
図3に示すように、保持フレーム42は、4つの収容部44(44A〜44D)を有する。4つの収容部44それぞれは、対応するトナーコンテナ41が装着される部分であり、本発明の容器装着部の一例である。
保持フレーム42の各収容部44(44A〜44D)には、予め定められた色のトナーコンテナ41が収容される。最も右端の収容部44Aは、黒色に対応するトナーコンテナ41が収容される。図2では、黒色用のトナーコンテナ41の後方側の一部が収容部44に挿入された状態が示されている。収容部44Aの左側に配置された収容部44B,44C,44Dは、それぞれ、イエロー、シアン、マゼンタに対応するトナーコンテナ41が収容される部分である。
連結支持部45は、収容部44に装着されたトナーコンテナ41と連結してトナーコンテナ41を収容部44における装着位置に位置決めするためのものである。連結支持部45は、保持フレーム42とは別部材として構成されており、保持フレーム42や筐体11内の内部フレームに取り付けられている。
本実施形態では、画像形成装置10に不適正なトナーを有するトナーコンテナが装着できないように構成されている。すなわち、画像形成装置10は、装着互換性を有するトナーコンテナ41だけが、それに対応する収容部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コンテナ41だけを択一的に装着可能とするものである。このため、トナーコンテナ41の前記挿入方向D21の先端部に連結部80(本発明の互換キーの一例)が設けられており、また、連結支持部45に被連結部90(本発明の互換部材の一例)が設けられている。トナーコンテナ41が収容部44に挿入されて、トナーコンテナ41の連結部80が被連結部90に係合した場合に、トナーコンテナ41の装着が許容される。一方、被連結部90にトナーコンテナ41の連結部80が係合できない場合は、トナーコンテナ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、非互換性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5に示すように、連結部80は、カバー部材56の基部59の端面59Aに設けられている。ここで、図5は、黒色に対応する収容部44Aに挿入される黒色用のトナーコンテナ41の先端部を示す。以下、説明の便宜上、黒色のトナーコンテナ41をトナーコンテナ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。
トナーコンテナ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。連結部80Aは、収容部44Aに対してトナーコンテナ41Aの択一的な装着を可能にするためのものである。つまり、連結部80Aは、収容部44Aに対して装着互換性を有する黒色のトナーコンテナ41Aのみを装着可能にするよう構成されている。黒色のトナーコンテナ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コンテナ41にも、各色に対応する形状の連結部80が設けられている。本実施形態では、それぞれの連結部80は、各色ごとに異なる形状に形成されている。以下、図5を用いて黒色に対応する連結部80Aについて説明する。
図5に示すように、連結部80Aは、トナーコンテナ41Aのカバー部材56に一体に設けられている。カバー部材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、扁平な形状に形成された4つの突出部81(本発明の突出部の一例)を有する。4つの突出部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。突出部81は、端面59Aから前記挿入方向D21(トナーコンテナ41Aの装着方向)へ向けて突出している。突出部81は、電気を通さない絶縁体で構成されている。4つの突出部81は、トナーコンテナ41Aが保持フレーム42の収容部44Aに装着された装着状態で被連結部90Aが備える干渉キー101(図8(A)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、突出部81の配置可能な位置として、突起88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、各トナーコンテナ41それぞれの連結部80において同じ位置であり、突起88を基準にして等角度間隔を隔てて前記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円弧状に配置されている。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方向へ等角度間隔で位置P2〜P8が定められている。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。トナーコンテナ41Aにおいて、4つの突出部81は、位置P1〜P8のうち、位置P1,P3,P5,P7に設けられている。
本実施形態では、連結部80Aにおいて、4つの突出部81のうち、位置P1及び位置P5に設けられた突出部81Aは、導電性を有する金属板からなる導電部材82(本発明の電気接続部、第1電気接続部の一例)を有する。導電部材82は、断面視でU字形状に形成されており、図5に示すように、突出部81Aの先端部に装着されている。この導電部材82は、トナーコンテナ41Aが収容部44に装着された場合に、連結支持部45に設けられた後述の接触端子102に接触して電気的に接続される。
なお、黒色以外の他の色に対応する各トナーコンテナ41の連結部80は、それぞれ、突出部81の位置が異なっている点で黒色の連結部80Aと形状が異なっているが、それ以外の構成は連結部80Aと同じである。つまり、各色に対応する複数の連結部80それぞれは、4つの突出部81の配置パターンが各色ごとに異なっている。例えば、イエローに対応する連結部80は、位置P3,P4,P7,P8に突出部81が配置されており、導電部材82は位置P4及び位置P7の突出部81に設けられている。また、シアンに対応する連結部80は、位置P3,P4,P5,P6に突出部81が配置されており、導電部材82は位置P3及び位置P6の突出部81に設けられている。また、マゼンタに対応する連結部80は、位置P2,P4,P6,P8に突出部81が配置されており、導電部材82は位置P2及び位置P8の突出部81に設けられている。
以下、連結支持部45及び被連結部90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、保持フレーム42の後背面に装着可能なフレーム91を有する。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)とが取り付けられている。連結支持部45には、4つのリーダー95と、第1回路71(図10参照)と、第2回路72(図10参照)とが設けられている。
被連結部90は、装着互換性を有するトナーコンテナ41の連結部80のみと勘合するものであり、本発明の互換部材の一例である。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、黒色用のトナーコンテナ41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コンテナ41と連結される。
駆動伝達部93は、筐体11内のモーターなどの駆動源から回転駆動力を受けて、トナーコンテナ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97と、支持部97に回転可能に支持されたギヤ98とを有している。
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に黒色用のトナーコンテナ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にトナーコンテナ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それぞれにトナーコンテナ41が装着された状態で、それぞれのギヤ98が各トナーコンテナ41のギヤ54に連結される。
リーダー95は、ICメモリー57と通信してICメモリー57に記憶されている情報を読み出す。4つのリーダー95は、フレーム91に取り付けられている。具体的には、トナーコンテナ41が各収容部44に装着された場合に、ICメモリー57と対向する位置にリーダー95が設けられている。リーダー95は、制御部8からの駆動指令を受けると、ICメモリー57へ向けて所定の電波を発信し、前記電波を通じてICメモリー57内のデータの読み取りを開始し、データを取得する。
図8(A),(B)は、連結支持部45が備える被連結部90Aを示す模式図であり、被連結部90Aを前方から見た状態が示されている。4つの被連結部90(90A〜90D)それぞれは、後述する干渉キー101の配置位置を除き、同じ形状に形成されている。以下、黒色に対応する被連結部90Aの構成について説明する。
図8(A)に示すように、被連結部90Aは、4つの干渉キー101(本発明の当接部の一例)と、接触端子102(本発明の第2電気接続部の一例)と、突出ボス94とを有する。
図8(A)に示すように、被連結部90Aの中央に円形の突出ボス94が設けられている。突出ボス94は、取付面92からトナーコンテナ41A側(前方)へ突出する円柱状の部材である。突出ボス94の先端面の中央に孔94Aが形成されている。孔94Aは、カバー部材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。
干渉キー101は、被連結部90Aにおいて予め定められた8箇所の位置P11〜P18のいずれかに設けられている。干渉キー101は、取付面92からトナーコンテナ41A側(前方)へ突出する棒状の突出部材である。
位置P11〜P18は、突出ボス94を中心とする円の円周上に定められている。位置P11〜P18は、位置P1〜P8と同様に、被連結部90Aにおいて前記円周上に沿って円弧状に配置されている。本実施形態では、位置P11〜P18は、4つの被連結部90それぞれにおいて同じ位置であり、突出ボス94の中心を基準にして等角度間隔を隔てて前記円周上に定められている。図8(A)に示される例では、取付面92において、カバー部材56の端面59Aにおける位置P1に対応して位置P11が定められており、その位置P11からCCW方向(反時計回転方向)へ等角度間隔で位置P12〜P18が定められている。図8(A)に示すように、位置P11〜P18は、突出ボス94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。収容部44Aにトナーコンテナ41Aが装着されたときに、位置P1が位置P11に対向し、位置P2が位置P12に対向する。また、位置P3〜P8それぞれは、位置P13〜P18それぞれに対向する。
本実施形態では、被連結部90Aにおいて、4つの干渉キー101は、連結部80Aの各突出部81と干渉しない位置、つまり、位置P11〜P18のうち、位置P12,P14,P16,P18に設けられている。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コンテナ41Aが収容部44Aに挿入されると、突出部81が干渉キー101を有しない位置P11,P13,P15,P17に配置されるため、干渉キー101によってトナーコンテナ41Aの装着が阻害されることなく、トナーコンテナ41Aが収容部44Aに装着される。
仮に、位置P1,P3,P5,P7のいずれか一つに突出部81を有する非互換のトナーコンテナ41が収容部44Aに挿入された場合は、その突出部81の先端が何れかの干渉キー101の先端に当接する。このため、前記非互換のトナーコンテナ41は、それ以上挿入できなくなり、収容部44Aにおいて前記非互換のトナーコンテナ41の装着が拒まれる。
なお、黒色以外の他の色に対応する被連結部90(90B〜90D)は、それぞれ、干渉キー101の位置が異なっている点で黒色の被連結部90Aと形状が異なっている。つまり、各色に対応する複数の被連結部90それぞれは、4つの干渉キー101の配置パターンが各色ごとに異なっている。例えば、イエローに対応する被連結部90Bは、位置P1,P2,P5,P6に干渉キー101が配置されている。また、シアンに対応する被連結部90Cは、位置P1,P2,P7,P8に干渉キー101が配置されている。また、マゼンタに対応する被連結部90Dは、位置P1,P3,P5,P7に干渉キー101が配置されている。
ところで、収容部44Aに対して装着互換性を有しない非互換のトナーコンテナ41が収容部44Aに挿入されたときに、収容部44Aの前記装着位置までトナーコンテナ41が挿入される場合がある。例えば、非互換構造を実現するための突出部81が折損するなどして失われた場合は、収容部44Aに非互換のトナーコンテナ41が装着位置まで挿入可能となる。従来、収容部44に非互換のトナーコンテナ41の装着が許容されることを見越して、画像形成装置10の制御部8は、非互換のトナーコンテナ41が装着位置まで装着された場合に、ICメモリー57と通信して、ICメモリー57から得た識別情報に基づいてそのトナーコンテナ41が不適正なものかどうかを判定し、不適正と判定された場合に画像形成動作を中断し、適正と判定された場合にICメモリー57から必要な情報を取得している。しかしながら、トナーコンテナ41が不適正かどうかの判定処理は、装着後にトナーコンテナ41からトナーの補給動作が可能になるまでの準備時間の短縮化を阻害する。このため、本実施形態では、前記準備時間の短縮を可能とするため、上述したように、特定の突出部81に導電部材82が設けられている。また、以下に述べるように、各被連結部90に接触端子102が設けられている。
図8(A)に示すように、本実施形態では、制御部8による収容部44Aにおけるトナーコンテナ41Aの検出を可能にするために、接触端子102が被連結部90Aに設けられている。接触端子102は、導電性を有する金属板を加工して形成されたものである。接触端子102は、金属端子102A,102B,102Cにより構成されている。
金属端子102Cは、被連結部90Aにおいて突出ボス94側に配置されており、取付面92に設けられた支持片(不図示)によって支持されている。また、金属端子102A,102Bは、金属端子102Cの外側(上側)において金属端子102Cに対向するように配置されており、取付面92に設けられた支持片(不図示)に支持されている。図8(A)において、金属端子102Aは、突出ボス94の中心を通る鉛直線よりも右側に配置されており、金属端子102Bは前記鉛直線よりも左側に配置されている。
接触端子102は、8つの接点A1〜A8を有している。接点A1〜A8は、通常時に開いている所謂ノーマルオープンタイプのものである(図9(A)参照)。なお、図9(A)は、接点A5の通常時の状態が示されている。接点A1〜A8それぞれは、相対する一対の接触部103を有しており、後述するように、これらの接触部103の間の隙間に干渉キー101や突出部81が挿入されると、接点A1〜A8は更に開く方向の外力が加えられて、接触部103の間の隙間が更に開かれる。
接触端子102において、接点A1〜A8は、位置P11〜P18に対応している。詳細には、位置P11に対応して接点A1が設けられており、接点A1の位置からCCW方向(反時計回転方向)へ等角度間隔を隔てて接点A2〜A8が設けられている。接点A1〜A8のうち、接点A1〜A4は、金属端子102Aと金属端子102Cとによって構成されており、接点A5〜A8は、金属端子102Bと金属端子102Cとによって構成されている。
この接触端子102は、被連結部90Aにおいて、前記支持片だけでなく、干渉キー101にも支持されている。詳細には、接点A2が位置P12の干渉キー101に挿通されている(図9(B)参照)。なお、図9(B)は、接点A2が干渉キー101に挿通されて、接点A2が開いている状態が示されている。また、接点A4は位置P14の干渉キー101に挿通されており、接点A6は位置P16の干渉キー101に挿通されており、接点A8は位置P18の干渉キー101に挿通されている。この場合、各接点A4,A6,A8も開いた状態を維持している。このように、接点A2,A4,A6,A8が干渉キー101に挿通されることにより、各接点A2,A4,A6,A8は、閉じ方向のバネ力によって干渉キー101を挟持する。
接触端子102が被連結部90Aに取り付けられた状態で、収容部44Aにトナーコンテナ41Aが装着されると、トナーコンテナ41Aが前記装着位置に到達する前に、突出部81の先端が接触端子102において対応する各接点に当接する。そして、更にトナーコンテナ41Aが収容部44Aの奥側へ挿入されると、突出部81の先端が対応する接点に進入して、接点の接触部103間の隙間を更に広げる。具体的には、トナーコンテナ41Aが収容部44Aに挿入されると、4つの突出部81が、接点A1,A3,A5,A7に進入し、各接点の隙間を更に広げる(図9(C)参照)。なお、図9(C)は、接点A5に突出部81が進入して、接点A5が開いている状態が示されている。
図9(C)に示すように、接点A5に連結部80Aの突出部81Aが進入すると、突出部81Aの導電部材82が接点A5に接触する。また、接点A1に連結部80Aの突出部81Aが進入した場合も、突出部81Aの導電部材82が接点A1に接触する(図8(B)参照)。このため、収容部44Aの装着位置にトナーコンテナ41Aが装着されると、接点A1では、金属端子102Aと金属端子102Cとの間が導電部材82によって電気的に導通し、接点A5では、金属端子102Bと金属端子102Cとの間が導電部材82によって電気的に導通する。
4つの被連結部90それぞれに設けられた4つの接触端子102は、信号線L1、信号線L2、及びグランド線L3によって制御部8に接続されている。具体的には、図10に示すように、接触端子102の金属端子102Aに信号線L1が結線されており、その信号線L1が制御部8の入力端子(不図示)に接続されている。4つの被連結部90それぞれにおいて、信号線L1,L2は独立して結線されており、グランド線L3は共通線として結線されている。このように接線されることによって、本実施形態の第1回路71が構成されている。つまり、第1回路71は、信号線L1が結線された金属端子102A(本発明の一方の第2電気接続部の一例)と、グランド線L3が結線された金属端子102Cとを有し、信号線L1及びグランド線L3が制御部8に接続された回路である。
また、接触端子102の金属端子102Bに信号線L2が結線されており、その信号線L2が制御部8の入力端子(不図示)に接続されている。また、金属端子102A,102Bに共通のグランド線L3が結線されており、そのグランド線L3が制御部8のグランド端子(不図示)に接続されている。このように接線されることによって、本実施形態の第2回路72が構成されている。つまり、第2回路72は、信号線L2が結線された金属端子102B(本発明の他方の第2電気接続部の一例)と、グランド線L3が結線された金属端子102Cとを有し、信号線L2及びグランド線L3が制御部8に接続された回路である。
グランド線L3は、基準電位(例えば、アース電位)となるように接地された状態で制御部8に接続されている。制御部8から信号線L1,L2それぞれには、所定の電圧値の電圧が印加されている。制御部8は、信号線L1とグランド線L3間に電流が流れているかどうかを検知することによって、信号線L1とグランド線L3とが導通しているかどうか、つまり、金属端子102Aと金属端子102Cとが導通しているかどうかを判定する。また、制御部8は、信号線L2とグランド線L3間に電流が流れているかどうかを検知することによって、信号線L2とグランド線L3とが導通しているかどうか、つまり、金属端子102Bと金属端子102Cとが導通しているかどうかを判定する。
本実施形態では、信号線L1とグランド線L3間に電流が流れている場合に、金属端子102Aと金属端子102Cとが導通していると判定し、信号線L2とグランド線L3間に電流が流れている場合に、金属端子102Bと金属端子102Cとが導通していると判定する。例えば、黒色に対応する被連結部90Aにおいて、導電部材82が接点A1に挿入されると接点A1が閉じられて、金属端子102Aと金属端子102Cとの間に電流が流れ、この電流を制御部8が検知する。当該電流は、第1回路71が金属端子102Aと金属端子102Cとの接触状態を示す電流信号として制御部8に送出する接触信号である。また、導電部材82が接点A5に挿入されると接点A5が閉じられて、金属端子102Bと金属端子102Cとの間に電流が流れ、この電流を制御部8が検知する。当該電流は、第2回路72が金属端子102Bと金属端子102Cとの接触状態を示す電流信号として制御部8に送出する接触信号である。
上述したように、トナーコンテナ41が収容部44に装着されていない未装着状態では、接点A1〜A3は全て開いている。この場合、制御部8は、信号線L1,L2それぞれとグランド線L3との間で電流を検知することができないため、金属端子102A,102Bと金属端子102Cとが導通していないと判定する。
一方、黒色に対応する収容部44Aに装着互換性を有する黒色のトナーコンテナ41Aが装着されると、図11に示すように、被連結部90Aでは、接点A1及び接点A5が閉じられる。この場合、制御部8は、信号線L1,L2それぞれとグランド線L3との間に電流が流れていることを検知し、金属端子102A,102Bと金属端子102Cとが導通していると判定する。
なお、イエローに対応する収容部44Bに装着互換性を有するトナーコンテナ41が装着されると、被連結部90Bでは、接点A4及び接点A7が閉じられる。この場合、制御部8は金属端子102A,102Bと金属端子102Cとが導通していると判定する。また、シアンに対応する収容部44Cに装着互換性を有するトナーコンテナ41が装着されると、被連結部90Cでは、接点A3及び接点A6が閉じられる。この場合、制御部8は、金属端子102A,102Bと金属端子102Cとが導通していると判定する。また、マゼンタに対応する収容部44Dに装着互換性を有するトナーコンテナ41が装着されると、被連結部90Dでは、接点A2及び接点A8が閉じられる。この場合、制御部8は、金属端子102A,102Bと金属端子102Cとが導通していると判定する。
本実施形態では、制御部8は、第1回路71及び第2回路72それぞれから前記電流信号を受けた場合に、収容部44に装着互換性を有する適正なトナーコンテナ41が装着されたと判定する。具体的には、制御部8は、信号線L1とグランド線L3間に電流が流れていること、及び信号線L2とグランド線L3との間に電流が流れていることを検知した場合に、収容部44に装着互換性を有する適正なトナーコンテナ41が装着されたと判定する。つまり、金属端子102Aと金属端子102Cとが導通していると判定し、且つ金属端子102Bと金属端子102Cとが導通していると判定した場合に、収容部44に装着互換性を有する適正なトナーコンテナ41が装着されたと判定する。この判定後、制御部8は、ICメモリー57との間で識別情報を送受信してトナーコンテナ41が不適正かどうかの判定をすることなく、ICメモリー57と通信して、ICメモリー57から必要な情報を読み出す処理を開始する。
仮に、接点A5に対応する突出部81Aが折損したトナーコンテナ41Aが収容部44Aの装着位置まで挿入された場合は、図12(A)に示すように接点A5が開いた状態のままとなり、制御部8は、金属端子102Bと金属端子102Cとの導通を判定することができない。また、接点A1に対応する突出部81Aが折損したトナーコンテナ41Aが収容部44Aの装着位置まで挿入された場合は、図12(B)に示すように接点A1が開いた状態のままとなり、制御部8は、金属端子102Aと金属端子102Cとの導通を判定することができない。この場合、制御部8は、どちらか一方が導通していると判定してから所定時間(タイムアップ時間)が経過したタイミングで、収容部44Aに不適正なトナーコンテナ41が装着されたと判定し、その内容を示すメッセージを操作表示部9の液晶表示部に表示する処理を行う。
なお、接点A1,A5それぞれに対応する2つの突出部81Aが折損したトナーコンテナ41Aが収容部44Aの装着位置まで挿入された場合は、金属端子102A,102Bと金属端子102Cとの導通を判定することができない。そのため、制御部8は、トナーコンテナ41Aの着脱用として筐体11の前面に設けられた前面カバー(不図示)が閉じられたことを検知してから、所定時間(タイムアップ時間)が経過したタイミングで、前記メッセージを表示する処理を行う。前記前面カバーの検知は、カバー開閉を検知するための光センサーやリミットスイッチなどの検知部から検知信号に基づいて行われる。
上述したように、本実施形態では、トナーコンテナ41に互換キーとしての連結部80が設けられており、また、突出部81Aに導電部材82が設けられている。そのため、収容部44に装着互換性を有しない非互換のトナーコンテナ41が挿入された場合は、連結部80の突出部81と被連結部90の干渉キー101とが当接し、トナーコンテナ41の装着が禁止される。また、突出部81Aが折損したトナーコンテナ41が収容部44に挿入された場合、トナーコンテナ41は装着位置まで挿入されるが、制御部8によって不適正のトナーコンテナ41が挿入されたと判定されて、そのメッセージが表示される。これにより、ユーザーは、トナーコンテナ41が適正かどうかを確認することができる。
また、収容部44に装着互換性を有するトナーコンテナ41が挿入された場合は、連結部80が干渉することなく被連結部90に連結可能となる。また、制御部8は、接触端子102の導通を検知することによって適正なトナーコンテナ41が装着されたと判定し、その判定後に、ICメモリー57から必要な情報の読み出し処理を開始する。このため、ICメモリー57との間で識別情報を送受信してトナーコンテナ41が不適正かどうかの判定処理を行う必要がなくなるため、トナーコンテナ41の装着後にトナーコンテナ41からトナーの補給動作が可能になるまでの準備時間を短縮することができる。
なお、上述の実施形態では、トナーコンテナ41が4つの突出部81を有し、そのうちの2つの突出部81Aに導電部材82が設けられた構成を例示したが、本発明はこの構成に限られない。例えば、4つの突出部81の全てに導電部材82が設けられていてもよく、また、いずれか一つの突出部81だけに導電部材82が設けられていてもよい。
また、互換キーとしての連結部80がカバー部材56に設けられた構成を例示したが、例えば、トナーコンテナ41がカバー部材56を備えていないものであれば、連結部80が容器本体52に設けられた構成であってもよい。
また、上述の実施形態では、金属端子102A,102Bそれぞれに信号線L1,L2を結線した構成を例示したが、例えば、複数の接点A1〜A8ごとに金属端子を分離させて、8つの金属端子それぞれに独立した信号線を結線する構成であってもかまわない。
また、上述の実施形態では、第1回路71及び第2回路72の2つの回路を設け、それぞれの回路から前記電流信号を受けた場合に、収容部44に装着互換性を有する適正なトナーコンテナ41が装着されたと判定する構成を例示したが、本発明はこのような構成に限られない。第1回路71又は第2回路72のいずれか一方から前記電流信号を受けた場合に適正なトナーコンテナ41が装着されたと判定する構成であってもよい。また、第1回路71及び第2回路72の2つの回路を設けた構成に限られず、金属端子102Aと金属端子102Bとを導通させて、これら2つの回路が一つにまとめられた回路として構成されていてもよい。
また、上述の実施形態では、装着時の導電部材82による導通を4つのトナーコンテナ41ごとに個別に判定する構成を例示したが、本発明はこの構成に限られない。例えば、複数の被連結部90それぞれの接触端子102を共通の信号線L1,L2で結線した構成とし、4つのトナーコンテナ41の全てが装着された場合に導電部材82による導通を判定する構成であってもよい。この場合は、個別に判定することはできないが、信号線を減少させることができる。
また、上述の実施形態では、記憶部の一例として非接触タイプのICメモリー57を例示して説明したが、例えば、ICメモリー57に代えて、接触してデータの転送を行う接触タイプのメモリー(記憶部の一例)を用いることも可能である。この場合、突出部81Aに設けられた2つの導電部材82は、前記メモリーに電気接続されており、前記メモリーの接触端子を兼ねてもよい。
8 :制御部
9 :操作表示部
10 :画像形成装置
41 :トナーコンテナ
41A :トナーコンテナ
42 :保持フレーム
44 :収容部
45 :連結支持部
52 :容器本体
56 :カバー部材
57 :ICメモリー
71 :第1回路
72 :第2回路
80 :連結部
81 :突出部
82 :導電部材
90 :被連結部
95 :リーダー
101 :干渉キー
102 :接触端子
102A :金属端子
102B :金属端子
102C :金属端子

Claims (8)

  1. 画像形成装置の容器装着部に着脱可能に構成されたトナー容器であって、
    前記容器装着部に対して前記トナー容器の択一的な装着を可能とする互換キーと、
    前記互換キーに設けられ、前記トナー容器が前記容器装着部に定められた装着位置に装着された場合に前記容器装着部と電気的に接続される電気接続部と、を備えるトナー容器。
  2. 前記互換キーは、前記装着位置へ向かう装着方向へ突出する複数の突出部を含み、
    前記電気接続部は、前記複数の突出部のうちの少なくとも一つの突出部に設けられている請求項1に記載のトナー容器。
  3. 前記トナー容器に関する情報を記憶する記憶部を更に備え、
    前記電気接続部は、前記記憶部と電気的に接続された接触端子である請求項1又は2に記載のトナー容器。
  4. トナー容器と、
    前記トナー容器を着脱可能に構成された容器装着部と、を備え、
    前記トナー容器は、
    前記トナー容器に関する情報を記憶する記憶部と、
    前記トナー容器に取り付けられ、前記容器装着部に対して前記トナー容器の択一的な装着を可能とする互換キーと、
    前記互換キーに設けられ、前記トナー容器が前記容器装着部に定められた装着位置に装着された場合に前記容器装着部と電気的に接続される第1電気接続部と、を有し、
    前記容器装着部は、
    前記容器装着部に対して装着互換性を有する前記トナー容器の前記互換キーのみと勘合する互換部材と、
    前記互換部材に設けられ、前記装着位置に装着された前記トナー容器の前記第1電気接続部と電気的に接触可能な第2電気接続部と、
    前記第2電気接続部と前記第1電気接続部との接触を検知した場合に前記容器装着部に前記トナー容器が装着されたと判定する制御部と、を有する画像形成装置。
  5. 前記制御部は、前記容器装着部に前記トナー容器が装着されたと判定すると、前記記憶部に対する通信を開始する請求項4に記載の画像形成装置。
  6. 前記互換キーは、前記装着位置へ向かう装着方向へ突出する複数の突出部を含み、
    前記第1電気接続部は、前記複数の突出部のうちの少なくとも二つの突出部それぞれに設けられており、
    前記容器装着部は、
    一方の前記突出部に設けられた前記第1電気接続部に接触可能な一方の前記第2電気接続部を含み、前記一方の第2電気接続部と前記第1電気接続部との接触状態を示す接触信号を前記制御部に送出する第1回路と、
    他方の前記突出部に設けられた前記第1電気接続部に接触可能な他方の前記第2電気接続部を含み、前記他方の第2電気接続部と前記第1電気接続部との接触状態を示す接触信号を前記制御部に送出する第2回路と、を有し、
    前記制御部は、前記第1回路及び前記第2回路それぞれから前記接触信号を受けた場合に、前記容器装着部に前記トナー容器が装着されたと判定する請求項4又は5に記載の画像形成装置。
  7. 前記第1電気接続部は、前記記憶部と電気的に接続された接触端子である請求項4から6のいずれかに記載の画像形成装置。
  8. 前記互換部材は、装着互換性を有する前記トナー容器の前記装着位置への装着を許容し、装着互換性を有しない非互換のトナー容器が前記装着位置へ向かう装着方向へ挿入された場合に前記装着位置の手前で前記互換キーに当接して前記トナー容器の装着を禁止する当接部を有する請求項4から7のいずれかに記載の画像形成装置。
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