JP4099345B2

JP4099345B2 - 装置ユニット及び画像形成装置

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Publication number: JP4099345B2
Application number: JP2002106997A
Authority: JP
Inventors: 俊夫西野; 圭二加藤; 康之石黒; 淳志井上; 俊秀大越; 二三十溝口; 渉吉田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2002-04-09
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2022-04-09
Also published as: JP2003302888A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、交換可能な消耗部品と、該消耗部品の受容部を有し、かつ、少なくとも消耗部品よりも長期間の使用が可能な機能部品を備える装置ユニット及びその装置ユニットを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を利用した画像形成装置は、感光体表面上に形成された静電潜像を現像してトナー画像とし、そのトナー画像を記録媒体に転写して画像を形成する現像ユニット（装置ユニット）を備えている。その現像ユニットは、スポンジローラ、攪拌ローラ、および現像ローラ等を含む現像器を有する現像ハウジング部（機能部品）と、トナーカートリッジ（消耗部品）とを備えている。
【０００３】
画像形成を重ねるに従いトナーカートリッジ内のトナーが消費されるため、ある時期に達すると、トナーカートリッジを交換して新しいトナーを補給しなければならなくなるが、現像器を有する現像ハウジング部は寿命が尽きるまで継続して使用される。すなわち、１台（1基）の現像ユニットに対して、複数個のトナーカートリッジが交換されつつ使用される仕組みになっている。
【０００４】
その現像ハウジング部の使用寿命（余命）を確認するためには、現像ユニット側に、それまでの使用履歴や稼動状態をユーザに知らせる手段を設ける必要がある。そこで、現像ユニットの寿命を計るために、トナーカートリッジの交換回数が指標となることを利用して、１台の現像ユニットに対するトナーカートリッジの交換回数の限度をユーザに知らせることによって現像ハウジング部の寿命を認識させるようにした現像ユニットが提案されている。
【０００５】
例えば、▲１▼特開昭６３−７５７５６号公報には、現像ハウジング部（現像器）が寿命に達するまでに使用される複数個のトナーカートリッジのうち、特定のトナーカートリッジを現像ハウジング部からの離脱が不可能となるような構成とし、この離脱不可能なトナーカートリッジを最後に現像ハウジング部に装着することによって、現像ハウジング部の交換をユーザに促すようにした構成が開示されている。
【０００６】
また、▲２▼特開平５−１１９６２０号公報および▲３▼実開昭６３−５４１５８号公報では、トナーカートリッジから現像ハウジング部へのトナー補給回数を計数し、その補給回数が一定値に達した状態をもって、現像ハウジング部（現像器）の寿命を認識できるようにした構成が提案されている。
【０００７】
具体的には、上記▲２▼の公報では、現像ハウジング部側に複数のホルダを形成し、トナーカートリッジを現像ハウジング部に装着する際に、該ホルダに嵌合するような突部を、トナーカートリッジ側に形成し、トナー補給に際して、使用済みのトナーカートリッジを外すと、該突部が折り取られてホルダ内部に残るようにしている。
【０００８】
従って、新たなトナーカートリッジは、内部に突部が残存していないホルダに突部を嵌合して装着されることとなる。よって、現像ハウジング部のすべてのホルダ内部に突部が残っていると、次の新しいトナーカートリッジの装着が不可能となるため、ユーザは、この状態をもって、現像ハウジング部の寿命を認識することができる。
【０００９】
一方、上記▲３▼の公報では、現像ハウジング部にトナーカートリッジを装着する度に、トナーカートリッジ側から現像ハウジング部側に指標子を落下させ、その落下した指標子の数を検知部材で検出し、これをトナーの補給回数として知らせることにより、現像ハウジング部の寿命を認識できるようにしている。
【００１０】
また、▲４▼特開昭６３−１０３２７７号公報には、トナーカートリッジを複数種類に区別することで、現像ハウジング部（現像器）の交換時期をユーザに知らせるようにした現像装置（現像ユニット）が開示されている。
【００１１】
具体的には、１種類のトナーカートリッジごとに現像ハウジング部に設けられた再装着阻止手段によって、一度装着したトナーカートリッジを離脱すれば再び同種類のトナーカートリッジは装着できないような構成となっている。
【００１２】
このような構成により、全種類のトナーカートリッジを装着し離脱した段階でトナーカートリッジは装着できなくなり、トナーの補給回数が限度に達した状態であることをユーザは知ることができ、これにより、現像ハウジング部の寿命を認識することができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記▲１▼の技術では、ユーザが複数個のトナーカートリッジを正しい順序で装着する必要があり、装着順序を誤って、離脱不可能なトナーカートリッジを先に装着した場合、現像ハウジング部の寿命に至る前に現像ハウジング部を交換してしまうことになるという問題が生ずる。
【００１４】
すなわち、例えば、形状が酷似したトナーカートリッジが複数個存在すると、各々に対して装着順序が決められているにも関わらず、装着順序を誤ったり、装着順序を無視して規定外の順番でトナーカートリッジを装着するといった不具合を招くことになる。
【００１５】
このような不具合により、本来の設定寿命に達していない現像ハウジング部に対して、新たな現像剤補給が行えず、複写動作の継続が不可能となる。その結果、現像ハウジング部へ未装着のままトナーカートリッジが残ってしまうと同時に、現像ハウジング部の寿命よりも早期に現像ハウジング部を交換する必要があるという問題が生ずる。
【００１６】
一方、上記▲２▼の技術では、現像ハウジング部側には複数のホルダを設け、トナーカートリッジには該ホルダに嵌合する突部を設けなければならず、さらに、トナーカートリッジの装着方向が装着毎に変化するために、トナーカートリッジを複数方向に固定できる固定手段も必要となる。
【００１７】
さらに、上記▲３▼の技術では、現像ハウジング部側に落下した指標子の数を検出する検出部材を必要とするため、部品点数が増え、現像ユニットの構造が複雑になるという問題が生ずる。
【００１８】
また、上記▲４▼の技術においても、１種類のトナーカートリッジごとに再装着阻止手段が必要となるため、複数種類のトナーカートリッジに対応するために現像ハウジング部には複数の再装着阻止手段が必要となる。したがって、現像ユニットの構造が複雑になるという問題が生ずる。
【００１９】
本発明は、このような実情に鑑みてなされ、該当する所定の消耗部品（トナーカートリッジ）のみを間違いなく装着できる構成が簡易な装置ユニット（現像ユニット）及びその装置ユニットを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を達成するための手段を以下のように構成している。
【００２１】
（１）交換可能な複数の消耗部品と、前記複数の消耗部品をそれぞれ覆うように構成されかつ互いに大きさが異なる複数の特定部材と、該消耗部品の受容部とを有し、かつ、少なくとも前記消耗部品よりも長期間の使用が可能な機能部品を備える装置ユニットにおいて、
前記機能部品から消耗部品が取り外される度毎に、前記受容部の形状が更新され、該更新された受容部の形状に嵌合可能な消耗部品のみが装着可能となるように構成され、
前記機能部品から消耗部品を取り外す際に、これを覆う前記特定部材のみが前記機能部品側へ係止することで前記機能部品側へ残留し、前記消耗部品から分離して残留した特定部材によって前記受容部の形状が画定されることを特徴とする。
【００２２】
この構成においては、装置ユニット（現像ユニット）の機能部品（現像ハウジング部）から消耗部品（トナーカートリッジ）が取り外される度毎に、前記受容部の形状が更新され、該更新された受容部の形状に嵌合可能な消耗部品のみが装着可能となる。これにより、確実に所定の消耗部品のみを間違いなく装着できる。
【００２３】
すなわち、従来は該当しない消耗部品を誤装着してしまうのを防止するために受容部に再装着阻止手段を設けていたが、この構成によれば、上記のような再装着阻止手段は不要となり、機能部品より消耗部品が取り外される度毎に受容部の形状が更新されるという簡易な構成によって、該当する所定の消耗部品のみを間違いなく装着することができる。
【００２４】
また、例えば、各々が異なる形状を有する複数個の消耗部品を交換した時点で１基の機能部品が寿命に到達すると設定した場合、上記の構成によれば、使用限度を越えた機能部品の誤使用を確実に防止できる。また、消耗部品の挿入する順番を誤ることによって機能部品の寿命を間違って認識してしまうのを防止することもできる。
【００２５】
（２）交換可能な複数の消耗部品と、前記複数の消耗部品をそれぞれ覆うように構成されかつ互いに大きさが異なる複数の特定部材と、該消耗部品の受容部とを有し、かつ、少なくとも前記消耗部品よりも長期間の使用が可能な機能部品を備える装置ユニットにおいて、
前記機能部品から消耗部品が取り外される度毎に、前記受容部および前記受容部に前記消耗部品を挿入するための挿入開口部の断面形状が更新され、該更新された断面形状の挿入開口部に嵌合可能な消耗部品のみが装着可能となるように構成され、
前記機能部品から消耗部品を取り外す際に、これを覆う前記特定部材のみが前記機能部品側へ係止することで前記機能部品側へ残留し、前記消耗部品から分離して残留した特定部材によって前記受容部の形状が画定されることを特徴とする。
【００２６】
この構成においては、装置ユニット（現像ユニット）の機能部品（現像ハウジング部）から消耗部品（トナーカートリッジ）が取り外される度毎に、上記受容部および該受容部に消耗部品を挿入するための挿入開口部の断面形状が更新され、該更新された断面形状の挿入開口部に嵌合可能な消耗部品のみが装着可能となる。これにより、該当する所定の消耗部品のみを間違いなく装着することができる。
【００２７】
また、例えば、各々が異なる形状を有する複数個の消耗部品を交換した時点で１基の機能部品が寿命に到達すると設定した場合、上記の構成によれば、使用限度を越えた機能部品の誤使用を確実に防止することができる。そして、消耗部品の挿入する順番を誤ることによって機能部品の寿命を間違って認識してしまうのを防止することもできる。
【００２９】
また、消耗部品の交換に伴って受容部の形状、あるいは、受容部および挿入開口部の断面形状が縮小されるように更新される。つまり、単一の機能部品に対する装着順序として、先に装着される消耗部品が、後から装着される消耗部品より大きく形成されている。このような簡易な構成によって、より確実に該当する所定の消耗部品のみを間違いなく装着することができる。
【００３１】
さらに、機能部品から消耗部品を取り外す際に、特定部材が該消耗部品より分離されて該機能部品側へ残留し、前記受容部の形状、あるいは、前記受容部および該受容部に消耗部品を挿入するための挿入開口部の断面形状が更新され、これらの更新された形状に嵌合可能な消耗部品が装着される。このような簡易な構成によって、該当する所定の消耗部品のみを間違いなく装着することができる。
【００３３】
また、特定部材は機能部品側へ係止され、機能部品より消耗部品を外す際に、特定部材は消耗部品より分離され、機能部品側に残留する。このような簡易な構成によって、該当する所定の消耗部品（トナーカートリッジ）のみを装着することができる。
【００３４】
（３）画像形成装置は、（１）または（２）に記載の装置ユニットを備えたことを特徴とする。
【００３５】
この構成においては、機能部品から消耗部品が取り外される毎に、上記受容部の形状あるいは、受容部および挿入開口部の断面形状に更新され、これらの更新された形状に嵌合可能な消耗部品のみが装着される。このような簡易な構成によって、該当する所定の消耗部品のみを間違いなく装着することができる。
【００３６】
また、例えば、各々が異なる形状を有した複数個の消耗部品を交換した時点で１基の機能部品が寿命に到達すると設定した場合、上記の構成によれば、使用限度を越えた機能部品の誤使用を確実に防止できる。そして、消耗部品の挿入する順番を誤ることによって機能部品の寿命を間違って認識してしまうのを防止することもできる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態に係る装置ユニットとその装置ユニットを具備した画像形成装置について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００３８】
〔装置ユニットが適用される画像形成装置の動作説明〕
図１は、電子写真方式の画像形成装置１４の構成を示し、この画像形成装置１４は、画像形成部２０、給紙部５および給紙部６を備え、その給紙部５および給紙部６はそれぞれ給紙ローラ７および分離ローラ８を具備し、各給紙部には記録紙（記録媒体）が収納されている。
【００３９】
その画像形成部２０は、感光体ドラム１、帯電器２、レーザー書き込み系３、現像ユニット（装置ユニット）４、レジストローラ９、転写チャージャ１０、分離チャージ１１、搬送ベルト１２、定着部１３を備え、画像形成に係る動作を行う。
【００４０】
具体的には、感光体ドラム１が、図１において矢印で示すように、時計方向に回転する過程で、帯電器２により感光体ドラム１の外周面が一様に帯電する。この帯電部分に、原稿画像情報に基づいてレーザー書き込み系３からレーザービームが照射され、感光体ドラム１の周表面に静電潜像が形成される。次いで、該静電潜像に対し、感光体ドラム１の周表面に対面して配置されている現像ユニット４によりトナーを供給し、トナー画像を形成する。
【００４１】
一方、給紙部５または給紙部６に収納された記録紙（記録媒体）は、給紙ローラ７によって引き出され、分離ローラ８により一枚ずつ分離して搬送される。記録紙は、その後、停止状態のレジストローラ９のニップ部に当接して待機し、感光体ドラム１の回転周期に同期してレジストローラ９が回転すると、感光体ドラム１の外周に向けて搬送される。
【００４２】
感光体ドラム１の周表面上にあるトナー画像は、転写チャージャ１０によって記録紙に転写され、分離チャージャ１１によって記録紙が感光体ドラム１から分離される。感光体ドラム１から分離した記録紙は、搬送ベルト１２によって定着部１３に搬送される。定着部１３では転写された画像を記録紙上に定着させる。そして、記録紙は排紙ローラ１５によって排出部（図示せず）へ搬送される。
【００４３】
〔機能部品としての現像ユニット〕
次に、図２に基づいて現像ユニット４を説明する。この現像ユニット４は、現像器４７を有する現像ハウジング部（機能部品）４１と、カバー形状部材（特定部材，外枠）６３を有するトナーカートリッジ（消耗部品）４２とを備えている。現像ハウジング部４１は、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリルニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、変性ポリフェニレンオキサイド（Ｍ−ＰＰＯ）等の熱可塑性樹脂を肉厚２〜４ｍｍ程度に射出成形されたものである。
【００４４】
現像ハウジング部４１は、現像器４７、トナーカートリッジ受容部４６（以下、受容部４６と記載する）および現像器４７にトナーを供給するトナーホッパ部（図示せず）を有している。現像器４７は、スポンジローラ（図示せず）、攪拌ローラ（図示せず）、現像ローラ４３、層厚規制ブレード４４、および駆動ギア４８を備えている。
【００４５】
現像ローラ４３は、感光体ドラム１（図１参照）の静電潜像にトナーを供給するためものであり、層厚規制ブレード４４は現像ローラ４３上のトナーの層厚を規制し、駆動ギア４８は、駆動モータ（図示せず）等の駆動源から駆動力を受けて現像ローラ４３を回転させる。
【００４６】
受容部４６は、上記トナーホッパ部の上面開口部にトナーカートリッジ４２を装着するためのものである。具体的には、受容部４６は、現像ハウジング部４１の端壁に挿入開口部４５を備え、該挿入開口部４５からトナーカートリッジ４２を挿入することにより、トナーホッパ部の上面にトナーカートリッジ４２が装着されるように構成されている。
【００４７】
トナーカートリッジ４２からトナーホッパ部に供給されたトナーは、上記スポンジローラを介して上記現像器内へ投入される。なお、現像器内部の詳細は図示していないが、トナーとキャリア（鉄粉）とが攪拌ローラによって攪拌され、キャリアに保持されたトナーが現像ローラ４３の表面に所定の厚さで現出し、そのトナーは、感光体ドラム１の静電潜像に応じて感光体ドラム１の周表面に電着され、トナー画像が形成されるように構成される。
【００４８】
〔機能部品へ装着可能な消耗部品としてのトナーカートリッジ〕
次に、トナーカートリッジ４２について、図３ないし図８に基づいて説明する。このトナーカートリッジ４２は、矩形または台形の断面形状を有するトナーを収納するための容器であり、ＰＳあるいはＭ−ＰＰＯ等の熱可塑性樹脂を肉厚１〜３ｍｍ程度に射出成形したものであり、下面に開口部５１を有しており、その開口部５１の全周にわたってフランジ部（ツバ部）５３が形成されている。
【００４９】
このフランジ部５３は、トナーカートリッジ４２全体の剛性を向上させるとともに、トナーカートリッジ４２に、後述するフィルムシール５２を接着あるいは溶着する際の取付面となり、また、現像ハウジング部４１へトナーカートリッジ４２を装着する際の係合案内面としても機能する。
【００５０】
このように構成されるトナーカートリッジ４２に所定量の粉体トナーを充填した後、開口部５１は、フィルムシール５２（封止部材）によって、例えば両面テープの貼着、接着剤塗布により接着するか、あるいは、熱板溶着法、超音波溶着法により熱溶着する等の方法で閉鎖され、内部のトナーが封止される。
【００５１】
そのフィルムシール５２には、トナーカートリッジ４２の開口面に接着あるいは熱溶着しない余長部分（引き剥がす際の掴み手となる）があり、その部分は折り返され、その先端部は剥離テープ等によってトナーカートリッジ４２の適所に固着される。なお、フィルムシール５２は、低密度ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の厚さ５０〜２００μｍ（ミクロン）程度の可撓性材料からなる。
【００５２】
一方、トナーカートリッジ４２に設けられたカバー形状部材６３は、トナーカートリッジ４２を現像ハウジング部４１に装着させるためのものであり、密着した状態でトナーカートリッジ４２全体を蓋うように構成されている。
【００５３】
他方、カバー形状部材６３は、一端に開口部６６を有し、他端は壁面６５として閉鎖された蓋体状に形成され、トナーカートリッジ４２は、そのカバー形状部材６３に対して、開口部６６より挿脱可能となっている。
【００５４】
そして、トナーカートリッジ４２の一方の側面には取手部６１が設けられており、また、カバー形状部材６３の開口部６６と反対側の壁面６５には、フック状の爪（掛止爪）６２が一対突設されている。
【００５５】
その取手部６１は、現像ハウジング部４１の挿入開口部４５から受容部４６（図２参照）へカバー形状部材６３を伴ったトナーカートリッジ４２を挿入し、トナー使用後には、（カバー形状部材６３を受容部４６内に残して、）トナーカートリッジ４２のみを抜き出すためのものである。
【００５６】
一方、カバー形状部材６３の爪６２は、現像ハウジング部４１の受容部４６内にカバー形状部材６３を係止させ、トナー使用後に、トナーカートリッジ４２を抜き出す際に、カバー形状部材６３のみを現像ハウジング部４１に留めておくためのものである。
【００５７】
図４（ｃ）に示すように、一個目のトナーカートリッジ４２Ａに付随している外枠６３Ａにおいては、爪６２Ａは、カバー形状部材６３Ａの壁面６５Ａ上に一対設けられており、この両爪６２Ａは、現像ハウジング部４１の対応する壁面（一端壁面）４６Ｂに配列間隔（ピッチ）Ｐ₁ に合わせて設けられた二箇所のスロット状の小孔６４Ａに嵌合掛止し、これにより、カバー形状部材６３Ａが現像ハウジング部４１の受容部４６内に係止される。なお、図４（ｃ）は、現像ハウジング部４１の上方から見た嵌合掛止部の断面図である。
【００５８】
ここで、１基の新品現像ユニット４で使用されるトナーカートリッジ４２のトータル個数はあらかじめ設定されており、設定個数のトナーカートリッジ４２が使用されると、現像ハウジング部４１に設けられた現像器４７が寿命に到達し、現像ユニット４は交換時期にあると判断される。
【００５９】
なお、１台の現像ユニット４において最後に使用されるトナーカートリッジ４２はカバー形状部材６３を有しておらず、トナーカートリッジ４２のみが現像ハウジング部４１に挿入される。
【００６０】
上記説明では、トナーカートリッジ４２およびカバー形状部材６３を組合せた状態で説明を行っているが、それぞれ独立したトナーカートリッジ４２およびカバー形状部材６３が一体的に組合わされる状態を示した図５（ａ）および（ｂ）を参照すれば、個々の構造は一層明らかとなる。
【００６１】
すなわち、図５（ａ）および（ｂ）では、現像ユニット４にトナーカートリッジ２を挿入する前に、カバー形状部材６３に対してトナーカートリッジ４２を組み合わせる過程を示しており、図示のように、トナーカートリッジ４２の取手部６１を持って、カバー形状部材６３の開口部６６からトナーカートリッジ４２を嵌め込み、図４（ａ）（ｂ）のように一体化させればよい。
【００６２】
２個目のトナーカートリッジ４２Ｂを挿入した場合の爪６２Ｂの係止状態を図６（ａ）及び（ｂ）に示す。現像ハウジング部４１の一端壁面４６Ｂには、一回目に挿入されるトナーカートリッジ４２Ａの外枠６３Ａの壁面６５Ａに設けられた爪６２Ａの配列間隔（ピッチ）Ｐ₁ と、二回目に挿入されるトナーカートリッジ４２Ｂの外枠６３Ｂの壁面６５Ｂに設けられた爪６２Ｂの配列間隔（ピッチ）Ｐ₂ とに合わせて、二対のスロット状の小孔６４Ａ及び６４Ｂを設けている（図４（ｃ）参照）。
【００６３】
これらの二対のスロット状の小孔６４Ａ及び６４Ｂのうち、外側の小孔の対６４Ａについては、一個目のトナーカートリッジ４２Ａが挿入された場合に爪６２Ａが嵌合したままとなり（図４（ｃ）参照）、内側の小孔の対６４Ｂについては、二個目のトナーカートリッジ４２Ｂが挿入された場合に爪６２Ｂが嵌合することになる。
【００６４】
なお、一回目に挿入されるトナーカートリッジ４２Ａの外枠６３Ａの壁面６５Ａには、二回目に挿入されるトナーカートリッジ４２Ｂの外枠６３Ｂに設けた爪６２Ｂの配列間隔（ピッチ）Ｐ₂ に合わせて、一対のスロット状の小孔６４Ｂ’を設けている。
【００６５】
したがって、二個目のトナーカートリッジ４２Ｂを挿入した場合には、トナーカートリッジ４２Ｂの外枠６３Ｂの壁面６５Ｂに設けられた爪６２Ｂは、現像ハウジング部４１の一端壁面４６Ｂのスロット状小孔６４Ｂと、外枠６３Ａの一側壁面６５Ａに設けられたスロット状小孔６４Ｂ’とを介して嵌合する（即ち、爪６２Ｂは互いに密着状態で重なり合う二枚の壁面を貫通して嵌合する）ことになり（図６（ｂ）参照）、フック形状となった爪６２Ｂの先端部が一端壁面４６Ｂに引掛り、外枠６３Ｂが係止される。
【００６６】
よって、外枠６３Ａが一個目のトナーカートリッジ４２Ａに付随する状態で挿入され、このトナーカートリッジ４２Ａの抜脱操作に伴い現像ハウジング部４１の一端壁面４６Ｂに係止されることによって留め置かれても、外枠６３Ａの壁面６５Ａが、２個目のトナーカートリッジ４２Ｂの挿入操作の妨げになることがない。そして、三個目のトナーカートリッジ４２Ｃは、外枠６３を伴わず、トナーカートリッジ本体（二個目のトナーカートリッジ本体と同一形状である）のみが挿入される。
【００６７】
もし、現像ハウジング４１へ挿入するカートリッジの順番を誤れば、受容部４６内でカートリッジが適正に位置決めされないので、適切にトナー補給を行えないといった不都合が生じることになる（一個目のトナーカートリッジ４２Ａは現像ハウジングに装着された状態で出荷することが可能なので、この装着順序は誤り難い）。
【００６８】
しかし、二個目のトナーカートリッジ４２Ｂを装着すべきところで、三個目トナーカートリッジ４２Ｃを装着してしまうと、一個目のトナーカートリッジ４２Ａに付随して装着され、現像ハウジング４１内に留め置かれた外枠６３Ａの断面形状に対して、三個目のトナーカートリッジ４２Ｃの断面形状が小さ過ぎるため、過剰なガタが発生し、カートリッジ装着順序が誤っていることがこの時点で作業者に認識されることになる。
【００６９】
なお、上記説明では一回目に挿入されるトナーカートリッジ４２Ａに付随する外枠６３Ａの壁面６５Ａに設けた爪６２Ａの配列間隔Ｐ１と、二回目に挿入されるトナーカートリッジ４２Ｂに付随する外枠６３Ｂの壁面６５Ｂに設けた爪６２Ｂの配列間隔Ｐ２について、それぞれ対をなす爪の水平方向の対向間隔（ピッチ）を異ならせ、この爪対向間隔に合せて現像ハウジングの壁面の小孔６４Ａ及び６４Ｂを設けるように対応しているが、配列間隔Ｐ１及びＰ２の大小関係を上記説明における関係と逆の関係とすることによっても対応することができる。
【００７０】
また、爪６２の対向間隔を異ならせる方法以外に、異なる実施形態として、外枠６３Ａの壁面６５Ａにおける爪６２Ａと、外枠６３Ｂの壁面６５Ａにおける爪６２Ｂの高さ方向の取付位置を異ならせ、この爪取付位置に合せて現像ハウジングの壁面の小孔６４Ａ及び６４Ｂを設けるよう対応することもできる。
【００７１】
この場合については、図７および図８を参照すること。図７および図８は、現像ハウジング部４１の側方から見た嵌合部の断面図である。例えば、カートリッジ４２のフランジ部５３の下面を高さ方向の基準とした爪６２の高さ方向の取付位置Ｈに関して、一回目に装着するトナーカートリッジ４２Ａの外枠６３ＡでＨ１とし、二回目に装着するトナーカートリッジ４２Ｂの外枠６３ＢでＨ２とし、Ｈ１とＨ２に対して大小関係を与えるようにすればよい。
【００７２】
さらに、また上記説明を総合すれば、壁面６５における爪６２の配置については、対向間隔（ピッチ）Ｐと、基準面からの取付高さＨとを、同時に異ならせる設定でもよいことは明らかである。
【００７３】
〔現像ユニット４が交換時期に達するまでの流れ〕
次に、１台の新品現像ユニット４で使用される複数個のトナーカートリッジ４２を交換し、この現像ユニット４が交換時期に達するまでの流れを図９に基づいて説明する。図９（ａ）に１個目のトナーカートリッジ４２ａを装着する前の現像ハウジング部４１を示し、図９（ｂ）に１個目のトナーカートリッジ専用のカバー形状部材６３ａを有する使用前のトナーカートリッジ４２ａを示す。
【００７４】
図９（ｃ）に２個目のトナーカートリッジ４２ｂを装着する前の現像ハウジング部４１を示し、図９（ｄ）に使用済みのトナーカートリッジ４２ａならびに２個目のトナーカートリッジ専用のカバー形状部材６３ｂを有する使用前のトナーカートリッジ４２ｂを示す。
【００７５】
図９（ｅ）に３個目のトナーカートリッジ４２ｃを装着する前の現像ハウジング部４１を示し、図９（ｆ）に使用済みのトナーカートリッジ４２ｂならびに使用前の３個目のトナーカートリッジ４２ｃを示す。図９（ｇ）にトナーカートリッジ４２ｃを装着した現像ハウジング部４１を示す。
【００７６】
ここでは、１台の新品現像ユニット４で使用されるトナーカートリッジ４２の個数は３個に設定されており、設定個数のトナーカートリッジ４２が使用されると、現像ハウジング部４１に設けられた現像器４７が寿命に到達し、現像ユニット４は交換時期にあると判断されるとする。この場合、例えば１台の新品現像ハウジング部４１と３個の未使用トナーカートリッジ４２とが１セットになって出荷される。
【００７７】
１個目のトナーカートリッジ４２ａおよび２個目のトナーカートリッジ４２ｂは未使用時、すなわち現像ハウジング部４１に装着する前は、それぞれカバー形状部材６３ａおよびカバー形状部材６３ｂを有している。一方、最後に現像ハウジング部４１に装着する３個目のトナーカートリッジ４２ｃは未使用時でもカバー形状部材６３を有していない。
【００７８】
ここで、トナーカートリッジ４２ａに設けられたカバー形状部材６３ａ、トナーカートリッジ４２ｂに設けられたカバー形状部材６３ｂ、およびトナーカートリッジ４２ｃにおける、それぞれの上面の幅をＷ０、Ｗ１、Ｗ２、それぞれの高さをＨ０、Ｈ１、Ｈ２、それぞれの下面の幅をＢ０、Ｂ１、Ｂ２とすると、ぞれぞれの断面形状は以下の関係になるように形成されている。
【００７９】
Ｗ０＞Ｗ１＞Ｗ２、Ｈ０＞Ｈ１＞Ｈ２、Ｂ０＞Ｂ１＞Ｂ２
すなわち、トナーカートリッジ４２ａに設けられたカバー形状部材６３ａの断面形状を最大として、それ以降は順に断面形状は小さくなっている。
【００８０】
また、カバー形状部材６３ａの断面形状は、トナーカートリッジ４２を一度も装着していない新品の現像ハウジング部４１における受容部４６ならびに挿入開口部４５の断面形状（以下、単に受容部４６の断面形状と記載する）と、ほぼ一致するようにカバー形状部材６３ａは形成されている。ただし、厳密には、両者の嵌合動作を円滑に行うために、受容部４６の断面形状が若干大きく設定され、カバー形状部材６３ａの断面形状が若干小さく設定されている。
【００８１】
したがって、新品の現像ハウジング部４１に装着できるのはカバー形状部材６３ａを有するトナーカートリッジ４２ａのみとなる。すなわち、他のトナーカートリッジは断面形状が小さ過ぎるので、現像ハウジング部４１内で適切な位置決めを行うことができない。これにより、現像ハウジング部に対するトナーカートリッジのガタが過大であると認識され、操作者が誤って正規装着順序でないトナーカートリッジを装着することを防ぐことができる。
【００８２】
未使用のトナーカートリッジ４２ａが現像ハウジング部４１へ装着され、所定位置まで押し込まれると、爪６２によってカバー形状部材６３ａが係止される。画像形成動作に伴ってトナーカートリッジ４２ａ内に充填されていたトナーが全て消費されると、例えば画像形成装置１４に設けられた表示手段には次の未使用トナーカートリッジ４２ｂへ交換するように表示され、操作者に指示する。
【００８３】
トナーカートリッジ４２ａをトナーカートリッジ４２ｂに交換するためには、まず、使用済みのトナーカートリッジ４２ａを現像ハウジング部４１から抜去する。ここで、カバー形状部材６３ａは、現像ハウジング部４１に係止状態となっているので、現像ハウジング部４１に留まる。これにより、受容部４６の断面形状は、トナーカートリッジ４２ａが装着される前の受容部４６の断面形状よりも、カバー形状部材６３ａの肉厚分に相当する分だけ縮小する。
【００８４】
次に、２個目のトナーカートリッジ４２ｂを現像ハウジング部４１に挿入する。ここで、トナーを収容したトナーカートリッジ４２ｂを蓋うカバー形状部材６３ｂの断面形状と、トナーカートリッジ４２ａが現像ハウジング部４１から除去されて、カバー形状部材６３ａが現像ハウジング部４１に留まった状態の受容部４６の断面形状とは、ほぼ一致するように、カバー形状部材６３ｂは形成されている。これにより、トナーカートリッジ４２ｂは現像ハウジング部４１に嵌合する。なお、厳密には、両者の嵌合を円滑に行うために、受容部４６の断面積が若干大きく設定され、カバー形状部材６３ｂの断面形状は若干小さく設定されることになる。
【００８５】
また、使用済みのトナーカートリッジ４２ａも、この時点で現像ハウジング部４１への装着は可能であるが、使用済みトナーカートリッジとして容易に認識され得る。すなわち、使用済みのトナーカートリッジ４２ａを装着したとしても、例えば画像形成装置１４に設けられた表示手段には、エラーメッセージとして出力されるか、またはトナーカートリッジ交換を指示されるためである。
【００８６】
一方、未使用の３個目のトナーカートリッジ４２ｃはトナーカートリッジ４２ｂよりも小さい断面形状となっているので、この時点で現像ハウジング部４１へ装着することはできない（寸法的には、開口部を通過可能であるが、現像ハウジング部４１内でカートリッジの適切な位置決めを行うことができない）。
【００８７】
未使用のトナーカートリッジ４２ｂを受容部４６の所定位置まで押し込むと、爪６２によってカバー形状部材６３ｂが係止され、トナーカートリッジ４２ｂは現像ハウジング部４１へ装着される。なお、カバー形状部材６３ｂの爪６２は、カバー形状部材６３ａの爪６２の取付間隔（ピッチ）よりも狭められ、取付位置がトナーカートリッジ４２ｂの中央寄りに設定される。カバー形状部材６３ｂの爪６２が嵌合する現像ユニットの端部壁面に設けられるスロット状の小穴も、カバー形状部材６３ｂの爪６２の取付間隔に合致するように設けられている。
【００８８】
画像形成動作に伴ってトナーカートリッジ４２ｂ内に充填されていたトナーが全て消費されると、例えば画像形成装置１４に設けられた表示手段には次の未使用トナーカートリッジ４２ｃへ交換するように表示され、操作者に指示する。
【００８９】
トナーカートリッジ４２ｂをトナーカートリッジ４２ｃに交換するためには、まず、使用済みのトナーカートリッジ４２ｂを現像ハウジング部４１から抜去する。ここで、カバー形状部材６３ｂは、現像ハウジング部４１に係止状態となっているので、現像ハウジング部４１に留まる。これにより、受容部４６の断面形状は、トナーカートリッジ４２ｂが装着される前の受容部４６の断面形状よりも、カバー形状部材６３ｂの肉厚分に相当する分だけ縮小する。
【００９０】
次に、３個目のトナーカートリッジ４２ｃを現像ハウジング部４１に挿入する。３個目のトナーカートリッジ４２ｃに関しては、トナーカートリッジ４２ａおよび４２ｂのようなカバー形状部材６３は有していないが、トナーカートリッジ４２ｃの断面形状と、トナーカートリッジ４２ｂが現像ハウジング部４１から除去されて、カバー形状部材６３ｂが現像ハウジング部４１に留まった状態の受容部４６の断面形状とは、ほぼ一致するように、トナーカートリッジ４２ｃは形成されている。
【００９１】
これにより、トナーカートリッジ４２ｃは現像ハウジング部４１に嵌合する。なお、厳密には、両者の嵌合を円滑に行うために、受容部４６の断面積が若干大きく設定され、カバー形状部材６３ｂの断面形状は若干小さく設定されることになる。
【００９２】
一方、使用済みのトナーカートリッジ４２ｂも、この時点で現像ハウジング部４１への装着は可能であるが、使用済みトナーカートリッジとして容易に認識され得る。すなわち、使用済みのトナーカートリッジ４２ｂを装着したとしても、例えば画像形成装置１４に設けられた表示手段には、エラーメッセージとして出力されるか、またはトナーカートリッジ交換を指示されるためである。
【００９３】
未使用のトナーカートリッジ４２ｃを受容部４６の所定位置まで押し込むと、トナーカートリッジ４２ｂは現像ハウジング部４１へ装着される。トナーカートリッジ４２ｃは、現像ハウジング部４１に装着するために、トナーカートリッジ４２ｂから、カバー形状部材６３ｂを除去した構成になっている。
【００９４】
画像形成動作に伴ってトナーカートリッジ４２ｃ内に充填されていたトナーが全て消費されると、例えば画像形成装置１４に設けられた表示手段によって、次の未使用現像ユニット４へ交換するように操作者に指示する。
【００９５】
以上のような１基の新品現像ハウジング部４１、および３個の未使用トナーカートリッジ４２を１セットとすれば、３回のトナーカートリッジ装着が順次行われる。この結果、使用中の現像ハウジング部４１に設けられた現像器４７が寿命に到達したことを操作者は認識でき、現像器４７の寿命限度を越えて現像ユニット４を使用することによる不具合発生を防止することができる。
【００９６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、以下の効果を奏する。
【００９７】
（１）機能部品から消耗部品が取り外される度毎に、前記受容部の形状が更新され、該更新された受容部の形状に嵌合可能な消耗部品のみが装着可能となる。これにより、確実に該当する所定の消耗部品のみを間違いなく装着できる。
【００９８】
また、従来設けていた再装着阻止手段は不要となり、機能部品より消耗部品が取り外される度毎に受容部の形状が更新されるという単純な構成によって、該当する所定の消耗部品のみを間違いなく装着することができる。
【００９９】
そして、例えば、各々が異なる形状を有する複数個の消耗部品を交換した時点で１基の機能部品が寿命に到達すると設定した場合、上記の構成によれば、使用限度を越えた機能部品の誤使用を確実に防止できる。また、消耗部品の挿入する順番を誤ることによって機能部品の寿命を間違って認識してしまうのを防止することもできる。
【０１００】
（２）機能部品から消耗部品が取り外される度毎に、上記受容部および該受容部に消耗部品を挿入するための挿入開口部の断面形状が更新され、該更新された断面形状の挿入開口部に嵌合可能な消耗部品のみが装着可能となるので、該当する所定の消耗部品のみを間違いなく装着することができる。
【０１０１】
また、例えば、各々が異なる形状を有する複数個の消耗部品を交換した時点で１基の機能部品が寿命に到達すると設定した場合、上記の構成によれば、使用限度を越えた機能部品の誤使用を確実に防止することができる。そして、消耗部品の挿入する順番を誤ることによって機能部品の寿命を間違って認識してしまうのを防止することもできる。
【０１０２】
（３）消耗部品の交換に伴って受容部の形状、あるいは、受容部および挿入開口部の断面形状が縮小されることにより更新されるので、該当する所定の消耗部品のみをより確実に間違いなく装着することができる。
【０１０３】
（４）機能部品から消耗部品を取り外す際に、前記消耗部品を構成する特定部材が部分的に分離されて前記機能部品側へ残留することにより、受容部の形状、あるいは、前記受容部および該受容部に消耗部品を挿入するための挿入開口部の断面形状が更新され、これらの更新された形状に嵌合可能な消耗部品が装着されるので、該当する所定の消耗部品のみを確実に間違いなく装着することができる。
【０１０４】
（５）特定部材は、機能部品側へ係止されるので、機能部品から消耗部品を取り外す際に、その特定部材は、消耗部品より分離され、機能部品側に残留するので、該当する所定の消耗部品のみを確実に装着することができる。
【０１０５】
（６）画像形成装置が、前記（１）ないし（５）項のいずれかに記載の装置ユニットを備えるので、機能部品から消耗部品が取り外される毎に、上記受容部の形状あるいは、受容部および挿入開口部の断面形状に更新され、これらの更新された形状に嵌合可能な消耗部品のみを間違いなく装着することができる。
【０１０６】
また、例えば、各々が異なる形状を有した複数個の消耗部品を交換した時点で１基の機能部品が寿命に到達すると設定した場合、上記の構成によれば、使用限度を越えた機能部品の誤使用を確実に防止でき、画像品位を所定のレベルに保持することができる。そして、消耗部品の挿入順を誤ることによって機能部品の寿命を間違って認識してしまうような不具合の発生を防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる画像形成装置の構成説明図である。
【図２】同現像ユニットの分解斜視図である。
【図３】同トナーカートリッジの斜視図と断面図である。
【図４】同特定部材と一体のトナーカートリッジの斜視図と要部断面図である。
【図５】同特定部材にトナーカートリッジを組み合わせる工程の説明図である。
【図６】同トナーカートリッジ挿入時の説明図である。
【図７】同異なる実施形態の要部断面図である。
【図８】同トナーカートリッジ挿入時の説明図である。
【図９】同現像ユニットの交換時期に達するまでの流れの説明図である。
【符号の説明】
４−装置ユニット
４１−機能部品
４２−消耗部品
４６−受容部
６３−特定部材

Claims

交換可能な複数の消耗部品と、前記複数の消耗部品をそれぞれ覆うように構成されかつ互いに大きさが異なる複数の特定部材と、該消耗部品の受容部とを有し、かつ、少なくとも前記消耗部品よりも長期間の使用が可能な機能部品を備える装置ユニットにおいて、
前記機能部品から消耗部品が取り外される度毎に、前記受容部の形状が更新され、該更新された受容部の形状に嵌合可能な消耗部品のみが装着可能となるように構成され、
前記機能部品から消耗部品を取り外す際に、これを覆う前記特定部材のみが前記機能部品側へ係止することで前記機能部品側へ残留し、前記消耗部品から分離して残留した特定部材によって前記受容部の形状が画定されることを特徴とする装置ユニット。
交換可能な複数の消耗部品と、前記複数の消耗部品をそれぞれ覆うように構成されかつ互いに大きさが異なる複数の特定部材と、該消耗部品の受容部とを有し、かつ、少なくとも前記消耗部品よりも長期間の使用が可能な機能部品を備える装置ユニットにおいて、
前記機能部品から消耗部品が取り外される度毎に、前記受容部および前記受容部に前記消耗部品を挿入するための挿入開口部の断面形状が更新され、該更新された断面形状の挿入開口部に嵌合可能な消耗部品のみが装着可能となるように構成され、
前記機能部品から消耗部品を取り外す際に、これを覆う前記特定部材のみが前記機能部品側へ係止することで前記機能部品側へ残留し、前記消耗部品から分離して残留した特定部材によって前記受容部の形状が画定されることを特徴とする装置ユニット。
請求項１または２に記載の装置ユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。