交換ユニット、主装置、および、これらを備えた交換ユニットの誤装着防止構造
【課題】製造コストの増加を抑制しつつ主装置に交換ユニットが誤った姿勢で装着されるのを防止することができる交換ユニットおよび主装置を提供する。
【解決手段】トナーカートリッジ８０は、挿入口６１Ｂ、第１嵌合部６１Ａが設けられた装着部６１を有する現像ユニット６０において、挿入口６１Ｂから挿入方向Ａに沿って装着部６１に装填されるトナーカートリッジであり、トナーカートリッジ８０は、第１嵌合部６１Ａと挿入方向Ａに沿って着脱自在に嵌合する第２嵌合部８０Ａを有している。第２嵌合部８０Ａは、Ｘ‐Ｚ面における断面形状が第１嵌合部６１Ａの断面形状と点対称を成している。
【解決手段】トナーカートリッジ８０は、挿入口６１Ｂ、第１嵌合部６１Ａが設けられた装着部６１を有する現像ユニット６０において、挿入口６１Ｂから挿入方向Ａに沿って装着部６１に装填されるトナーカートリッジであり、トナーカートリッジ８０は、第１嵌合部６１Ａと挿入方向Ａに沿って着脱自在に嵌合する第２嵌合部８０Ａを有している。第２嵌合部８０Ａは、Ｘ‐Ｚ面における断面形状が第１嵌合部６１Ａの断面形状と点対称を成している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、交換ユニットの誤装着防止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
消耗品等の交換ユニットを用いる機器において、交換ユニットが誤った姿勢で主装置にセットされると機器の破損や品質の劣化を招くという問題があった。そのため、交換ユニットの主装置への誤装着を防止する交換ユニットおよび主装置が種々考案されている。
【０００３】
このような主装置への誤装着を防止する交換ユニットの中には、プロセスカートリッジ（交換ユニット）に凹凸パターンを設け、交換ユニットの凹凸パターンと嵌合する凹凸パターンをプリンタ本体（主装置）に設けることで交換ユニットの誤装着を防止するものもある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−１８５３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に示す交換ユニットおよび主装置では、交換ユニットと主装置に嵌合する凹凸パターンをそれぞれ設ける必要がある。嵌合する凹凸パターンの形状は同一形状ではないためそれぞれ別形状の金型を製作して製造する必要があった。このような別形状の金型を製作することは製造コストの増加を招き問題であった。
【０００５】
本発明は、製造コストの増加を抑制しつつ主装置に交換ユニットが誤った姿勢で装着されるのを防止することができる交換ユニットおよび主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】
【０００６】
この発明の交換ユニットは、開口部が形成され第１嵌合部が設けられた装着部を有する主装置に、開口部から所定の装填方向に沿って装着部に装填される交換ユニットであり、交換ユニットは第１嵌合部と装填方向に沿って着脱自在に嵌合する第２嵌合部を有している。第２嵌合部は、装填方向に平行な特定の面でその断面形状が第１嵌合部の断面形状と点対称を成している。
【０００７】
この構成では、交換ユニットの第２嵌合部は装填方向に平行な特定の面でその断面形状が第１嵌合部の断面形状と点対称を成し、装填方向に沿って着脱自在に第１嵌合部と嵌合する。ここで、所定の装填方向とは、第１嵌合部が第２嵌合部に嵌合する向きである。これにより、第１嵌合部および第２嵌合部を同一形状とすることができる。一方、交換ユニットは、第２嵌合部が第１嵌合部と嵌合する向きにしか装着部に装填することができない。これにより、交換ユニットの装着ユニットへの誤装着を防止することができる。
【０００８】
なお、第２嵌合部は、その長手方向が装填方向に対して平行に形成されるとともに、第１嵌合部と嵌合する嵌合面が長手方向に対して平行を成すものとしても良い。これにより、交換ユニットの装着部への装着をスムーズに行なうことができる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、製造コストの増加を抑制しつつ主装置に交換ユニットが誤装着されるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明の第１実施形態に係る画像形成装置１について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１１】
図１は、画像形成装置１の概略の正面断面図である。
【００１２】
画像形成装置１は、画像読取部１０、印刷部２０、定着ユニット３０、用紙給紙部５０、現像ユニット（主装置）６０を備え、用紙Ｐにトナー像を転写させて印刷処理を行なうとともに、原稿の画像データを読み取る。
【００１３】
画像読取部１０は、原稿台１１と、自動原稿搬送装置１２と、露光部１３、を有している。
【００１４】
原稿台１１は、透明ガラス体によって形成されており、印刷部２０の上方に配置されている。
【００１５】
自動原稿搬送装置１２は、原稿セットトレイ８上にセットされた複数枚の原稿を１枚ずつ繰り出す繰り出し機構７０を備えており、原稿台１１の原稿読取位置へ搬送経路Ｑに沿って原稿を搬送する。そして、原稿の画像データを原稿読取位置で読み取ってから原稿を排紙トレイ８Ａへ搬送する。
【００１６】
露光部１３は、走査ユニット、光源ランプ、光学レンズ、ＣＣＤラインセンサ等を有し、原稿台１１上に載置された原稿を走査し、画像データとして読み取る。
【００１７】
用紙給紙部５０は、現像ユニット６０の下部に配置された給紙トレイ５１〜５３、各給紙トレイから用紙Ｐを繰り出す用紙繰り出し機構５１Ａ〜５３Ａ、給紙トレイ５１〜５３に対応して形成された各搬送経路に配置された複数の搬送ローラ対、等を備えている。
【００１８】
印刷部２０は、感光体ドラム２２、レーザスキャンユニットＬＳＵ、現像ユニット６０、転写ローラ２５、を有している。
【００１９】
給紙トレイ５１〜５３のうちいずれか１つから繰り出された用紙Ｐは、レジストローラ対５５によって搬送位置を微調整され、上方に位置する感光体ドラム２２および転写ローラ２５に狭持される。感光体ドラム２２に面する用紙Ｐの印刷面にトナー像が転写され、定着ユニット３０へ挟持搬送される。感光体ドラム２２近傍には、クリーナ、帯電器等が配置されている。
【００２０】
レーザスキャンユニットＬＳＵは、画像読取部１０等から転送された画像データに応じてレーザ光を感光体ドラム２２の表面に照射し静電潜像を形成する。
【００２１】
現像ユニット６０は、感光体ドラム２２に形成される静電潜像にトナーを供給し、トナー像を感光体ドラム２２の表面に顕像化する。
【００２２】
定着ユニット３０は、転写ローラ２５の直上方に配置されており、トナー像が転写された用紙Ｐを加熱及び加圧して用紙Ｐの印刷面に転写されたトナー像を定着させる。
【００２３】
定着ユニット３０においてトナー像をその印刷面に定着処理された用紙Ｐは、複数の搬送ローラ対４０によって後処理装置５４へと搬送され、ステープル処理や穿孔処理等が施された後、排紙トレイ９に排出される。
【００２４】
制御部９０は、現像ユニット６０、定着ユニット３０等の駆動を制御する。
【００２５】
図２は、現像ユニット６０の構成を示す概略図である。
【００２６】
ここで、現像ユニット６０において、長手方向に一致する水平方向をＸ方向、長手方向と直交する水平方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向とする。
【００２７】
現像ユニット６０は、主として、筐体６２、現像ローラ６３、検知スイッチ（検知部）６４、トナーカートリッジ（交換ユニット）８０、を備えている。
【００２８】
筐体６２は、下部にトナーを貯留する貯留槽を有し、貯留槽の直上方にはトナーカートリッジ８０を装填する装着部６１が設けられている。筐体６２は、その最下部に貯留槽に貯留しているトナーを感光体ドラム２２に供給する現像ローラ６３が軸支されている。現像ローラ６３の端部には駆動ギア６３Ｇが軸着されている。駆動ギア６３Ｇは、図示しない駆動モータによって回転駆動される。これにより、現像ローラ６３を回転させて感光体ドラム２２へトナーを供給することができる。
【００２９】
筐体６２の上部には、トナーカートリッジ８０を着脱自在に装填する装着部６１が設けられている。装着部６１はＸ方向を長手方向として直方体状に形成され、筐体６２の側面部には装着部６１の挿入口（開口部）６１Ｂが設けられている。これにより、筐体６２の側面からトナーカートリッジ８０を装着部６１へ装填することができる。
【００３０】
トナーカートリッジ８０は、その下面に開口が設けられており、その開口はフィルムシールによって封止されている。装着部６１にトナーカートリッジ８０を装填してからフィルムシールをＸ方向に引っ張ると、フィルムシールがトナーカートリッジ８０から引き剥がされトナーカートリッジ８０内の図示しないトナーホッパーを経由して下方に設けられている貯留槽に供給される。
【００３１】
検知スイッチ６４は、装着部６１の奥手側の挿入口６１Ｂに対向する位置の側面に設けられており、トナーカートリッジ８０が装着部６１に装填されていることを検知する。トナーカートリッジ８０が装着部６１へ挿入され、トナーカートリッジ８０が検知スイッチ６４に当接すると検知スイッチ６４が作動する。これにより、装着部６１にトナーカートリッジ８０が装填されていることを検知することができる。なお、本実施形態では、検知スイッチ６４を設ける例を挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像ユニット６０の仕様に応じて検知スイッチ６４を設けないものとしても良い。
【００３２】
制御部９０は、検知スイッチ６４が装着部６１にトナーカートリッジ８０が装填されているのを検知すると、現像ユニット６０を駆動するとともに各種の制御処理を実行する。
【００３３】
ここで、現像ユニット６０における誤装着防止構造について説明すると以下の通りである。
【００３４】
トナーカートリッジ８０の挿入方向Ａにおける先端部には、上面視においてＬ字状を成す切り欠きが設けられている。切り欠き部分の下部には、第２嵌合部８０Ａが設けられている。一方、トナーカートリッジ８０の挿入方向Ａにおける後端部には、取っ手８１が設けられている。これにより、トナーカートリッジ８０を装着部６１に装填するときのトナーカートリッジ８０の取り回しを容易にすることができる。なお、挿入方向ＡはＸ方向と平行を成している。
【００３５】
装着部６１の奥手側の挿入方向Ａに直交する面には、トナーカートリッジ８０が挿入されたときに第２嵌合部８０Ａと嵌合する第１嵌合部６１Ａが設けられている。
【００３６】
なお、本実施形態では、検知スイッチ６４を装着部６１の奥手側の側面に設ける例を挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第２嵌合部８０Ａと嵌合する第１嵌合部６１Ａの嵌合面に検知スイッチ６４を設けるといったことも考えられる。
【００３７】
図３は、トナーカートリッジ８０を装着部６１へ装填するときの装着部６１の第１嵌合部６１Ａおよびトナーカートリッジ８０の第２嵌合部８０Ａ周辺の構成を示す図である。図３（Ａ）は、Ｘ‐Ｙ面における断面構成を示す図である。図３（Ｂ）は、Ｘ‐Ｚ面における断面構成を示す図である。図４（Ａ‐１）は、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａが嵌合する直前の状態を示す図である。図４（Ａ‐２）は、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａが嵌合した状態を示す図である。
【００３８】
第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａは、互いに嵌合する面が３段から成る階段状に形成されている。Ｘ‐Ｚ面において、第１嵌合部６１Ａの断面形状は、第２嵌合部８０Ａの断面形状に対して点対称な形状を呈している。図２に示すように、トナーカートリッジ８０を第２嵌合部８０Ａが下側に位置する状態で挿入方向Ａに沿って装着部６１に装填すると、第１嵌合部６１Ａと第２嵌合部８０Ａが嵌め合う。これにより、トナーカートリッジ８０を装着部６１に装填することができる。一方、トナーカートリッジ８０の上下を逆さまにした状態でトナーカートリッジ８０を装着部６１に挿入すると、第１嵌合部６１Ａと第２嵌合部８０Ａが嵌め合わない。このため、装着部６１にトナーカートリッジ８０が上下の向きを反対にした状態で装填されるのを防止することができる。また、同一形状の金型を用いて第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａを製造することができるので、製造コストの低減を図ることもできる。
【００３９】
なお、本実施形態では、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａが階段状に形成されている例を挙げて説明している。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａの形状は、挿入方向Ａに沿って装着部６１に着脱自在であり、且つ、Ｘ‐Ｚ面における断面形状が点対称を成すものであれば良い。この場合にも上記実施形態に係る現像ユニット６０と同様の効果を得ることができる。また、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａは、挿入方向Ａに沿って装着部６１に着脱自在な形状であれば、挿入方向Ａと平行を成す複数の面内において点対称を成す形状とすることも考えられる。この場合にも第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａを同一の形状とすることができるので、上記実施形態に係る現像ユニット６０と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
上記第１実施形態では、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａは互いに嵌合するときに、Ｙ‐Ｚ面内で対向する下側および上側に取り付けて嵌合させる例を挙げて説明している。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａは、トナーカートリッジ８０を装着部６１に挿入したときに嵌合する位置にそれぞれ取り付ければ良い。例えば、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａの取り付ける位置をＹ‐Ｚ面内で上下逆さまに、すなわち１８０°回転させて装着部６１およびトナーカートリッジ８０にそれぞれ取り付けても良い。また、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０ＡをＹ‐Ｚ面内で９０°回転させてそれぞれ取り付けても良い。このように、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａの取り付け位置をＹ‐Ｚ面内で変更しても上記実施形態に係る現像ユニット６０と同様の効果を得ることができる。また、仕向け地ごとに第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａの取り付け位置を変更することで、異なる仕向け地向けのトナーカートリッジ８０が誤って装着部６１に装着されるのを防止するという効果も得ることができる。
【００４１】
上記第１実施形態では、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａは、そのＸ‐Ｚ面内における断面形状が点対称を成す階段状に形成されＹ方向に一様な断面形状を呈している例を挙げて説明している。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａは、挿入方向Ａと平行を成すいずれか特定の面内で点対称を成し、且つ、挿入方向Ａに沿って装着部６１に着脱可能な形状であれば良い。この場合にも上記実施形態に係る現像ユニット６０と同様の効果を得ることができる。ここで、図４（Ｂ）〜（Ｄ）を用いて、Ｘ‐Ｚ面内において点対称を成し、挿入方向Ａに沿って装着部６１に着脱可能な第１嵌合部および第２嵌合部について例を挙げて説明すると以下の通りである。
【００４２】
図４（Ｂ‐１）は、Ｌ字状を成す第１嵌合部６２Ｂおよび第２嵌合部８２Ｂを示すものであり、図４（Ｂ‐２）は、第１嵌合部６２Ｂおよび第２嵌合部８２Ｂが嵌合した状態を示している。
【００４３】
図４（Ｃ‐１）は、嵌合面の中央部が傾斜している第１嵌合部６３Ｃおよび第２嵌合部８３Ｃを示すものであり、図４（Ｃ‐２）は、第１嵌合部６３Ｃおよび第２嵌合部８３Ｃが嵌合した状態を示している。
【００４４】
図４（Ｄ‐１）は、嵌合面の中央部に凹凸形状を形成した第１嵌合部６４Ｄおよび第２嵌合部８４Ｄを示すものであり。図４（Ｄ‐２）は、第１嵌合部６４Ｄおよび第２嵌合部８４Ｄが嵌合した状態を示している。
【００４５】
なお、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示す第１嵌合部および第２嵌合部を仕向け地ごとに使い分けるといったことも考えられる。より具体的は、仕向け地ごとに用いる第１嵌合部および第２嵌合部を予め設定して装着部６１およびトナーカートリッジ８０に設けるものとする。この場合には、仕向け地ごとに第１嵌合部および第２嵌合部の形状が変更されているので、同じ仕向け地向けのトナーカートリッジ８０のみ装着部６１に装着することができる。これにより、異なる仕向け地向けのトナーカートリッジ８０が装着部６１に誤装着されるのを防止することができる。
【００４６】
上記第１実施形態では、トナーカートリッジ８０を装着部６１に装着するときに、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａを互いにＹ‐Ｚ面内で対向する位置に配置して嵌合させる例を挙げて説明した。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、図５に示すように、トナーカートリッジ８０が装着部６１に装填されたときに、第１嵌合部３６１Ａおよび第２嵌合部３８０ＡをＹ‐Ｚ面内で点対称となる位置にそれぞれ配置し、その嵌合面が挿入方向Ａと全て平行を成すように配置することも考えられる。この場合における第２実施形態について上記第１実施形態と異なる部分について説明すると以下の通りである。
【００４７】
図６（Ａ‐１）は、上下互い違いに配置された第１嵌合部３６１Ａおよび第２嵌合部３８０Ａが嵌合した状態を模式的に示す図である。図６（Ａ‐２）は、第１嵌合部３６１Ａおよび第２嵌合部３８０Ａの嵌合面の中心Ｃ１を含むＡ‐Ａ断面を模式的に示す図である。Ａ‐Ａ断面は、Ｘ‐Ｚ面に平行を成す断面である。
【００４８】
図６（Ａ‐２）に示すように、第１嵌合部３６１Ａおよび第２嵌合部３８０Ａは、Ａ‐Ａ断面における形状が互いに点対称を成す。一方、図６（Ａ‐１）に示すように、Ｙ‐Ｚ面内においても互いに点対称を成す。このように、挿入方向Ａと平行を成すＡ‐Ａ断面内および挿入方向Ａと直交するＹ‐Ｚ面内においてそれぞれ点対称を成すように第１嵌合部３６１Ａおよび第２嵌合部３８０Ａを配置して嵌合させるものとしても上記第１実施形態に係る現像ユニット６０と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
なお、第１嵌合部３６１Ａおよび第２嵌合部３８０Ａは、互いに嵌合する嵌合面と直交する断面の形状が、上記第１実施形態で示した第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａと同じ３段の階段状を呈している。第１嵌合部３６１Ａおよび第２嵌合部３８０Ａは、Ｘ方向の長さがトナーカートリッジ８０の切り欠き部分の長さＸＬと同じ長さに設けられている。
【００５０】
上記第２実施形態において、第１嵌合部および第２嵌合部の形状は、第１嵌合部３６１Ａおよび第２嵌合部３８０Ａの形状に限定されるものではない。第１嵌合部および第２嵌合部は、互いに嵌合した状態でＹ‐Ｚ面内における断面と、嵌合面の中心すなわち重心を含み挿入方向Ａに平行を成す断面とにおいてそれぞれ点対称を成し、Ｘ方向の長さが切り欠き部分の長さＸＬと同じ長さであり挿入方向Ａに挿脱自在な形状であれば良い。この場合における具体的な第１嵌合部および第２嵌合部の形状について図６（Ｂ）〜（Ｄ）を用いて以下に例示して説明する。
【００５１】
図６（Ｂ‐１）に示すように、第１嵌合部３６２Ｂおよび第２嵌合部３８２Ｂは、装着部６１およびトナーカートリッジ８０に上下互い違いに配置されており、そのＬ字状を成す嵌合面が全て挿入方向Ａと平行を成して配置されている。
【００５２】
図６（Ｂ−２）は、第１嵌合部３６２Ｂおよび第２嵌合部３８２ＢのＬ字状を成す嵌合面の中心Ｃ２を含み、挿入方向Ａと平行を成すＢ‐Ｂ断面における断面形状である。図６（Ｂ‐２）に示すように、Ｂ‐Ｂ断面で第１嵌合部３６２Ｂおよび第２嵌合部３８２Ｂは互いに点対称を成している。
【００５３】
図６（Ｃ‐１）に示すように、第１嵌合部３６３Ｃおよび第２嵌合部３８３Ｃは、上記第１実施形態で示した第１嵌合部６３Ｃおよび第２嵌合部８３Ｃと同様に嵌合面が傾斜しており、嵌合面を挟んで左右互い違いに配置されている。図６（Ｃ‐２）は、第１嵌合部３６３Ｃおよび第２嵌合部３８３Ｃの嵌合面の中心Ｃ３を含むＳ‐Ｓ断面における断面形状を示す図である。Ｓ‐Ｓ断面は、挿入方向Ａと平行を成す断面である。図６（Ｃ−２）に示すように、Ｓ‐Ｓ断面で第１嵌合部３６３Ｃおよび第２嵌合部３８３Ｃは互いに点対称を成している。
【００５４】
図６（Ｄ‐１）に示すように、第１嵌合部３６４Ｄおよび第２嵌合部３８４Ｄは、上記第１実施形態で示した第１嵌合部６４Ｄおよび第２嵌合部８４Ｄと同様に嵌合面の中央部に凹凸が設けられ、その嵌合面を挟んで左右互い違いに配置されている。図６（Ｄ‐２）は、第１嵌合部３６４Ｄおよび第２嵌合部３８４Ｄの嵌合面の中心Ｃ４を含むＤ‐Ｄ断面における断面形状を示す図である。Ｄ‐Ｄ断面は、挿入方向Ａと平行を成す断面である。図６（Ｄ‐２）に示すように、Ｄ‐Ｄ断面内において第１嵌合部３６４Ｄおよび第２嵌合部３８４Ｄは互いに点対称を成している。
【００５５】
上記第１、第２実施形態では、装着部６１の奥手側の側面およびトナーカートリッジ８０の切り欠き部分に、第１嵌合部および第２嵌合部が設けられている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、装着部６１およびトナーカートリッジ８０の挿入方向Ａと平行を成し、互いに対向する面に第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａをそれぞれ設けるものとしても良い。この場合における第３実施形態について第１、第２実施形態と異なる部分について説明すると以下の通りである。
【００５６】
図７は、現像ユニット１６０およびトナーカートリッジ１８０の周辺の構成を示す図である。図８（Ａ）は、Ｙ‐Ｚ面における装着部１６１の断面形状を示す概略図である。図８（Ｂ）は、Ｙ‐Ｚ面におけるトナーカートリッジ１８０の断面形状を示す概略図である。図９（Ａ）は、装着部１６１にトナーカートリッジ１８０を装着したときの第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａ周辺の構成を示す図である。図９（Ｂ）は、Ｅ‐Ｅ断面における第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａの断面形状を示す図である。ここで、Ｅ‐Ｅ断面は、第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａが互いに嵌合する嵌合面の中心Ｃ５を含み挿入方向Ｂに平行を成す断面である。
【００５７】
トナーカートリッジ１８０には、挿入方向Ｂに沿って下端部に第２嵌合部１８０Ａが設けられている。
【００５８】
装着部１６１には、トナーカートリッジ１８０を挿入するときに第２嵌合部１８０Ａと接する部分にＸ方向に沿って第１嵌合部１６１Ａが設けられている。筐体１６２の側面部には、挿入口１６１Ｂが設けられている。
【００５９】
第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａは、互いに嵌合した状態で、図９（Ａ）に示すようにＹ‐Ｚ面における断面形状が点対称をなすとともに、図９（Ｂ）に示すようにＥ‐Ｅ断面における断面が点対称を成している。また、第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａは、Ｙ‐Ｚ面における断面形状がＸ方向に沿って一様に形成されている。このため、トナーカートリッジ１８０を装着部１６１に挿入方向Ｂに沿って着脱自在に装填することができる。これにより、第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａを同一形状とすることができ、同一形状の金型を用いて製造することができる。この結果、製造コストの低減を図りつつ、装着部１６１にトナーカートリッジ１８０が上下反対に挿入されるのを防止するという効果も得ることができる。
【００６０】
なお、挿入口１６１Ｂにトナーカートリッジ１８０を挿入するときに第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａを摺動させながら装着部６１内へトナーカートリッジ１８０は装填される。このため、トナーカートリッジ１８０を位置決めしつつ装着部１６１へ装填することができる。
【００６１】
本実施形態では、装着部１６１とトナーカートリッジ１８０は、それぞれ箱状に形成さえている例を挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、装着部とトナーカートリッジはそれぞれ円柱状を成し、トナーカートリッジは装着部に着脱自在に形成するものとしても良い。この場合にも、上記実施形態と同様に第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａを装着部とトナーカートリッジ１８０にそれぞれ設けることでトナーカートリッジの誤装着の防止を図ることができる。
【００６２】
上記第３実施形態では、トナーカートリッジ１８０の挿入方向Ｂと平行な面に第１嵌合部１６１Ａと第２嵌合部１８０Ａが設けられている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、装着部２６１にトナーカートリッジ８０を取り付ける挿入口を２方向に設けるものとしても良い。この場合における第４実施形態において上記実施形態と異なる部分について説明すると以下のとおりである。なお、第４実施形態における第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａの配置は、第１実施形態における配置と同様である。
【００６３】
図１０は、現像ユニット２６０およびトナーカートリッジ８０の周辺の構成を示す図である。
【００６４】
現像ユニット２６０は、上部に装着部２６１が設けられている。装着部２６１は、筐体２６２の上面に挿入口２６１Ａが形成されるとともに、筐体２６２の側面部に挿入口２６１Ｂが形成されている。
【００６５】
第１嵌合部６１Ａは、装着部２６１の長手方向と直交する側面、すなわち挿入口２６１Ｂと対向する側面に設けられている。
【００６６】
トナーカートリッジ８０は挿入方向Ｃ１、Ｃ２に沿って挿入口２６１Ａおよび挿入口２６１Ｂから装着部２６１に装着される。第２嵌合部８０Ａが下側となる状態で挿入方向Ｃ１、Ｃ２に沿ってトナーカートリッジ８０を装着部２６１に装填すると第２嵌合部８０Ａが第１嵌合部６１Ａに嵌合する。一方、トナーカートリッジ８０を逆さまにして、すなわち第２嵌合部８０Ａが上側となる状態で挿入方向Ｃ１、Ｃ２に沿って装着部２６１に装着すると、第２嵌合部８０Ａが第１嵌合部６１Ａと嵌め合わない。これにより、トナーカートリッジ８０の装着部２６１への誤装着を防止しつつ、２方向からトナーカートリッジ８０を装着部２６１へ着脱自在に取り付けることができる。
【００６７】
上記第４実施形態では、トナーカートリッジ８０を装着部２６１に装着したときに、第１嵌合部６１Ａが下側になるように配置し、第２嵌合部８０Ａが上側になるように配置する例を挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、挿入方向Ｃ１、Ｃ２のいずれからも装着部２６１に着脱自在となる位置に配置する場合には、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａの代わりに、第１嵌合部６２Ｂおよび第２嵌合部８２Ｂを用いても良い。より具体的には、図４（Ｂ）に示す第１嵌合部６２Ｂおよび第２嵌合部８２ＢをＹ-Ｚ面内で１８０°回転させて装着部２６１およびトナーカートリッジ８０にそれぞれ設ける。これにより、挿入方向Ｃ１、Ｃ２のいずれからも装着部２６１にトナーカートリッジ８０を着脱自在に装着することができる。また、上記第１嵌合部６２Ｂおよび第２嵌合部８２Ｂと同様に、図４（Ｃ）に示す第１嵌合部６３Ｃおよび第２嵌合部８３ＣをＹ-Ｚ面内で１８０°回転させて第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａの代わりに用いるものとしても良い。
【００６８】
第４実施形態では、現像ユニット２６０にトナーカートリッジ８０を直交する２方向から取り付ける例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、トナーカートリッジ８０を挿入方向が異なる複数の現像ユニットの装着部に挿入するものとしても良い。より具体的には、例えば、第１仕向け地の画像形成装置では現像ユニット６０が使用され、第２仕向け地の画像形成装置では現像ユニット２６０が使用されるといったことが考えられる。この場合には、トナーカートリッジの挿入方向が異なる複数の現像ユニットにおいて、使用するトナーカートリッジの共通化を図りつつトナーカートリッジの誤装着を防止するという効果を得ることができる。
【００６９】
なお、上記実施形態では、交換ユニットをトナーカートリッジ８０とし、主装置を現像ユニット６０とする例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、サプライ品等の交換ユニットを着脱自在に装填する装着部を有する本体装置に、本発明を適用することで上記実施形態に係る現像ユニット６０と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
なお、図１〜１０において、各部の断面図示については簡単のため一部を適宜省略するとともに摸式的に示している。
【００７１】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】この発明の一実施形態に係るプリンタの全体の構成を示す図である。
【図２】現像ユニットおよびトナーカートリッジの構成を示す図である。
【図３】（Ａ）はトナーカートリッジを装着部へ装填するときのＸ‐Ｙ断面における第１嵌合部および第２嵌合部周辺の構成を示す図である。（Ｂ）はトナーカートリッジを装着部へ装填するときのＸ‐Ｚ断面における第１嵌合部および第２嵌合部周辺の構成を示す図である。
【図４】（Ａ‐１）は階段状を成す第１嵌合部および第２嵌合部が嵌合する直前の状態を示す図である。（Ａ‐２）は階段状を成す第１嵌合部および第２嵌合部が嵌合した状態を示す図である。
【００７３】
（Ｂ‐１）はＬ字状を成す第１嵌合部および第２嵌合部が嵌合する直前の状態を示す図である。（Ｂ‐２）はＬ字状を成す第１嵌合部および第２嵌合部が嵌合した状態を示す図である。
【００７４】
（Ｃ‐１）は、嵌合面の中央部が傾斜している第１嵌合部および第２嵌合部を示す図である。（Ｃ‐２）は、第１嵌合部および第２嵌合部が嵌合した状態を示している。
【００７５】
（Ｄ‐１）は、嵌合面の中央部に凹凸形状を形成した第１嵌合部および第２嵌合部が嵌合する直前の状態を示す図である。（Ｄ‐２）は、第１嵌合部および第２嵌合部が嵌合した状態を示す図である。
【図５】（Ａ）は、第２実施形態におけるトナーカートリッジを装着部へ装填するときのＸ‐Ｙ断面における第１嵌合部および第２嵌合部周辺の構成を示す図である。（Ｂ）はトナーカートリッジを装着部へ装填するときのＸ‐Ｚ断面における第１嵌合部および第２嵌合部周辺の構成を示す図である。
【図６】（Ａ‐１）は、上下に配置された階段状を成す第１嵌合部および第２嵌合部の嵌合した状態を示す断面図である。（Ａ‐２）は、Ａ‐Ａ断面における嵌合した第１嵌合部および第２嵌合部の断面形状を示す図である。
【００７６】
（Ｂ‐１）は、上下に配置されたＬ字状を成す第１嵌合部および第２嵌合部の嵌合した状態を示す断面図である。（Ｂ‐２）は、Ｂ‐Ｂ断面における嵌合した第１嵌合部および第２嵌合部の断面形状を示す図である。
【００７７】
（Ｃ‐１）は、左右に配置され、嵌合面に傾斜部が設けられた第１嵌合部および第２嵌合部の嵌合した状態を示す断面図である。（Ｃ‐２）は、Ｓ‐Ｓ断面における嵌合した第１嵌合部および第２嵌合部の断面形状を示す図である。
【００７８】
（Ｄ‐１）は、左右に配置され、嵌合面の中央部に凹凸形状を形成した第１嵌合部および第２嵌合部の嵌合した状態を示す断面図である。（Ｄ‐２）は、Ｄ‐Ｄ断面における嵌合した第１嵌合部および第２嵌合部の断面形状を示す図である。
【図７】第３実施形態における挿入方向に沿って第１嵌合部および第２嵌合部をそれぞれ設けた場合の現像ユニットおよびトナーカートリッジの構成を示す図である。
【図８】（Ａ）は、Ｙ‐Ｚ面における装着部の断面形状を示す概略図である。（Ｂ）は、Ｙ‐Ｚ面におけるトナーカートリッジの断面形状を示す概略図である。
【図９】（Ａ）は、装着部にトナーカートリッジを装着したときの第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａ周辺の構成を示す図である。（Ｂ）は、Ｅ‐Ｅ断面における第１嵌合部および第２嵌合部の断面形状を示す図である。
【図１０】第４実施形態の２方向からトナーカートリッジを現像ユニットに装填する場合の現像ユニットおよびトナーカートリッジの構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
６０ 現像ユニット（主装置）
６１ 装着部
６１Ａ 第１嵌合部
６１Ｂ 挿入口（開口部）
８０ トナーカートリッジ（交換ユニット）
８０Ａ 第２嵌合部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、交換ユニットの誤装着防止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
消耗品等の交換ユニットを用いる機器において、交換ユニットが誤った姿勢で主装置にセットされると機器の破損や品質の劣化を招くという問題があった。そのため、交換ユニットの主装置への誤装着を防止する交換ユニットおよび主装置が種々考案されている。
【０００３】
このような主装置への誤装着を防止する交換ユニットの中には、プロセスカートリッジ（交換ユニット）に凹凸パターンを設け、交換ユニットの凹凸パターンと嵌合する凹凸パターンをプリンタ本体（主装置）に設けることで交換ユニットの誤装着を防止するものもある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−１８５３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１に示す交換ユニットおよび主装置では、交換ユニットと主装置に嵌合する凹凸パターンをそれぞれ設ける必要がある。嵌合する凹凸パターンの形状は同一形状ではないためそれぞれ別形状の金型を製作して製造する必要があった。このような別形状の金型を製作することは製造コストの増加を招き問題であった。
【０００５】
本発明は、製造コストの増加を抑制しつつ主装置に交換ユニットが誤った姿勢で装着されるのを防止することができる交換ユニットおよび主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】
【０００６】
この発明の交換ユニットは、開口部が形成され第１嵌合部が設けられた装着部を有する主装置に、開口部から所定の装填方向に沿って装着部に装填される交換ユニットであり、交換ユニットは第１嵌合部と装填方向に沿って着脱自在に嵌合する第２嵌合部を有している。第２嵌合部は、装填方向に平行な特定の面でその断面形状が第１嵌合部の断面形状と点対称を成している。
【０００７】
この構成では、交換ユニットの第２嵌合部は装填方向に平行な特定の面でその断面形状が第１嵌合部の断面形状と点対称を成し、装填方向に沿って着脱自在に第１嵌合部と嵌合する。ここで、所定の装填方向とは、第１嵌合部が第２嵌合部に嵌合する向きである。これにより、第１嵌合部および第２嵌合部を同一形状とすることができる。一方、交換ユニットは、第２嵌合部が第１嵌合部と嵌合する向きにしか装着部に装填することができない。これにより、交換ユニットの装着ユニットへの誤装着を防止することができる。
【０００８】
なお、第２嵌合部は、その長手方向が装填方向に対して平行に形成されるとともに、第１嵌合部と嵌合する嵌合面が長手方向に対して平行を成すものとしても良い。これにより、交換ユニットの装着部への装着をスムーズに行なうことができる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、製造コストの増加を抑制しつつ主装置に交換ユニットが誤装着されるのを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明の第１実施形態に係る画像形成装置１について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１１】
図１は、画像形成装置１の概略の正面断面図である。
【００１２】
画像形成装置１は、画像読取部１０、印刷部２０、定着ユニット３０、用紙給紙部５０、現像ユニット（主装置）６０を備え、用紙Ｐにトナー像を転写させて印刷処理を行なうとともに、原稿の画像データを読み取る。
【００１３】
画像読取部１０は、原稿台１１と、自動原稿搬送装置１２と、露光部１３、を有している。
【００１４】
原稿台１１は、透明ガラス体によって形成されており、印刷部２０の上方に配置されている。
【００１５】
自動原稿搬送装置１２は、原稿セットトレイ８上にセットされた複数枚の原稿を１枚ずつ繰り出す繰り出し機構７０を備えており、原稿台１１の原稿読取位置へ搬送経路Ｑに沿って原稿を搬送する。そして、原稿の画像データを原稿読取位置で読み取ってから原稿を排紙トレイ８Ａへ搬送する。
【００１６】
露光部１３は、走査ユニット、光源ランプ、光学レンズ、ＣＣＤラインセンサ等を有し、原稿台１１上に載置された原稿を走査し、画像データとして読み取る。
【００１７】
用紙給紙部５０は、現像ユニット６０の下部に配置された給紙トレイ５１〜５３、各給紙トレイから用紙Ｐを繰り出す用紙繰り出し機構５１Ａ〜５３Ａ、給紙トレイ５１〜５３に対応して形成された各搬送経路に配置された複数の搬送ローラ対、等を備えている。
【００１８】
印刷部２０は、感光体ドラム２２、レーザスキャンユニットＬＳＵ、現像ユニット６０、転写ローラ２５、を有している。
【００１９】
給紙トレイ５１〜５３のうちいずれか１つから繰り出された用紙Ｐは、レジストローラ対５５によって搬送位置を微調整され、上方に位置する感光体ドラム２２および転写ローラ２５に狭持される。感光体ドラム２２に面する用紙Ｐの印刷面にトナー像が転写され、定着ユニット３０へ挟持搬送される。感光体ドラム２２近傍には、クリーナ、帯電器等が配置されている。
【００２０】
レーザスキャンユニットＬＳＵは、画像読取部１０等から転送された画像データに応じてレーザ光を感光体ドラム２２の表面に照射し静電潜像を形成する。
【００２１】
現像ユニット６０は、感光体ドラム２２に形成される静電潜像にトナーを供給し、トナー像を感光体ドラム２２の表面に顕像化する。
【００２２】
定着ユニット３０は、転写ローラ２５の直上方に配置されており、トナー像が転写された用紙Ｐを加熱及び加圧して用紙Ｐの印刷面に転写されたトナー像を定着させる。
【００２３】
定着ユニット３０においてトナー像をその印刷面に定着処理された用紙Ｐは、複数の搬送ローラ対４０によって後処理装置５４へと搬送され、ステープル処理や穿孔処理等が施された後、排紙トレイ９に排出される。
【００２４】
制御部９０は、現像ユニット６０、定着ユニット３０等の駆動を制御する。
【００２５】
図２は、現像ユニット６０の構成を示す概略図である。
【００２６】
ここで、現像ユニット６０において、長手方向に一致する水平方向をＸ方向、長手方向と直交する水平方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向とする。
【００２７】
現像ユニット６０は、主として、筐体６２、現像ローラ６３、検知スイッチ（検知部）６４、トナーカートリッジ（交換ユニット）８０、を備えている。
【００２８】
筐体６２は、下部にトナーを貯留する貯留槽を有し、貯留槽の直上方にはトナーカートリッジ８０を装填する装着部６１が設けられている。筐体６２は、その最下部に貯留槽に貯留しているトナーを感光体ドラム２２に供給する現像ローラ６３が軸支されている。現像ローラ６３の端部には駆動ギア６３Ｇが軸着されている。駆動ギア６３Ｇは、図示しない駆動モータによって回転駆動される。これにより、現像ローラ６３を回転させて感光体ドラム２２へトナーを供給することができる。
【００２９】
筐体６２の上部には、トナーカートリッジ８０を着脱自在に装填する装着部６１が設けられている。装着部６１はＸ方向を長手方向として直方体状に形成され、筐体６２の側面部には装着部６１の挿入口（開口部）６１Ｂが設けられている。これにより、筐体６２の側面からトナーカートリッジ８０を装着部６１へ装填することができる。
【００３０】
トナーカートリッジ８０は、その下面に開口が設けられており、その開口はフィルムシールによって封止されている。装着部６１にトナーカートリッジ８０を装填してからフィルムシールをＸ方向に引っ張ると、フィルムシールがトナーカートリッジ８０から引き剥がされトナーカートリッジ８０内の図示しないトナーホッパーを経由して下方に設けられている貯留槽に供給される。
【００３１】
検知スイッチ６４は、装着部６１の奥手側の挿入口６１Ｂに対向する位置の側面に設けられており、トナーカートリッジ８０が装着部６１に装填されていることを検知する。トナーカートリッジ８０が装着部６１へ挿入され、トナーカートリッジ８０が検知スイッチ６４に当接すると検知スイッチ６４が作動する。これにより、装着部６１にトナーカートリッジ８０が装填されていることを検知することができる。なお、本実施形態では、検知スイッチ６４を設ける例を挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像ユニット６０の仕様に応じて検知スイッチ６４を設けないものとしても良い。
【００３２】
制御部９０は、検知スイッチ６４が装着部６１にトナーカートリッジ８０が装填されているのを検知すると、現像ユニット６０を駆動するとともに各種の制御処理を実行する。
【００３３】
ここで、現像ユニット６０における誤装着防止構造について説明すると以下の通りである。
【００３４】
トナーカートリッジ８０の挿入方向Ａにおける先端部には、上面視においてＬ字状を成す切り欠きが設けられている。切り欠き部分の下部には、第２嵌合部８０Ａが設けられている。一方、トナーカートリッジ８０の挿入方向Ａにおける後端部には、取っ手８１が設けられている。これにより、トナーカートリッジ８０を装着部６１に装填するときのトナーカートリッジ８０の取り回しを容易にすることができる。なお、挿入方向ＡはＸ方向と平行を成している。
【００３５】
装着部６１の奥手側の挿入方向Ａに直交する面には、トナーカートリッジ８０が挿入されたときに第２嵌合部８０Ａと嵌合する第１嵌合部６１Ａが設けられている。
【００３６】
なお、本実施形態では、検知スイッチ６４を装着部６１の奥手側の側面に設ける例を挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第２嵌合部８０Ａと嵌合する第１嵌合部６１Ａの嵌合面に検知スイッチ６４を設けるといったことも考えられる。
【００３７】
図３は、トナーカートリッジ８０を装着部６１へ装填するときの装着部６１の第１嵌合部６１Ａおよびトナーカートリッジ８０の第２嵌合部８０Ａ周辺の構成を示す図である。図３（Ａ）は、Ｘ‐Ｙ面における断面構成を示す図である。図３（Ｂ）は、Ｘ‐Ｚ面における断面構成を示す図である。図４（Ａ‐１）は、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａが嵌合する直前の状態を示す図である。図４（Ａ‐２）は、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａが嵌合した状態を示す図である。
【００３８】
第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａは、互いに嵌合する面が３段から成る階段状に形成されている。Ｘ‐Ｚ面において、第１嵌合部６１Ａの断面形状は、第２嵌合部８０Ａの断面形状に対して点対称な形状を呈している。図２に示すように、トナーカートリッジ８０を第２嵌合部８０Ａが下側に位置する状態で挿入方向Ａに沿って装着部６１に装填すると、第１嵌合部６１Ａと第２嵌合部８０Ａが嵌め合う。これにより、トナーカートリッジ８０を装着部６１に装填することができる。一方、トナーカートリッジ８０の上下を逆さまにした状態でトナーカートリッジ８０を装着部６１に挿入すると、第１嵌合部６１Ａと第２嵌合部８０Ａが嵌め合わない。このため、装着部６１にトナーカートリッジ８０が上下の向きを反対にした状態で装填されるのを防止することができる。また、同一形状の金型を用いて第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａを製造することができるので、製造コストの低減を図ることもできる。
【００３９】
なお、本実施形態では、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａが階段状に形成されている例を挙げて説明している。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａの形状は、挿入方向Ａに沿って装着部６１に着脱自在であり、且つ、Ｘ‐Ｚ面における断面形状が点対称を成すものであれば良い。この場合にも上記実施形態に係る現像ユニット６０と同様の効果を得ることができる。また、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａは、挿入方向Ａに沿って装着部６１に着脱自在な形状であれば、挿入方向Ａと平行を成す複数の面内において点対称を成す形状とすることも考えられる。この場合にも第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａを同一の形状とすることができるので、上記実施形態に係る現像ユニット６０と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
上記第１実施形態では、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａは互いに嵌合するときに、Ｙ‐Ｚ面内で対向する下側および上側に取り付けて嵌合させる例を挙げて説明している。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａは、トナーカートリッジ８０を装着部６１に挿入したときに嵌合する位置にそれぞれ取り付ければ良い。例えば、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａの取り付ける位置をＹ‐Ｚ面内で上下逆さまに、すなわち１８０°回転させて装着部６１およびトナーカートリッジ８０にそれぞれ取り付けても良い。また、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０ＡをＹ‐Ｚ面内で９０°回転させてそれぞれ取り付けても良い。このように、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａの取り付け位置をＹ‐Ｚ面内で変更しても上記実施形態に係る現像ユニット６０と同様の効果を得ることができる。また、仕向け地ごとに第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａの取り付け位置を変更することで、異なる仕向け地向けのトナーカートリッジ８０が誤って装着部６１に装着されるのを防止するという効果も得ることができる。
【００４１】
上記第１実施形態では、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａは、そのＸ‐Ｚ面内における断面形状が点対称を成す階段状に形成されＹ方向に一様な断面形状を呈している例を挙げて説明している。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａは、挿入方向Ａと平行を成すいずれか特定の面内で点対称を成し、且つ、挿入方向Ａに沿って装着部６１に着脱可能な形状であれば良い。この場合にも上記実施形態に係る現像ユニット６０と同様の効果を得ることができる。ここで、図４（Ｂ）〜（Ｄ）を用いて、Ｘ‐Ｚ面内において点対称を成し、挿入方向Ａに沿って装着部６１に着脱可能な第１嵌合部および第２嵌合部について例を挙げて説明すると以下の通りである。
【００４２】
図４（Ｂ‐１）は、Ｌ字状を成す第１嵌合部６２Ｂおよび第２嵌合部８２Ｂを示すものであり、図４（Ｂ‐２）は、第１嵌合部６２Ｂおよび第２嵌合部８２Ｂが嵌合した状態を示している。
【００４３】
図４（Ｃ‐１）は、嵌合面の中央部が傾斜している第１嵌合部６３Ｃおよび第２嵌合部８３Ｃを示すものであり、図４（Ｃ‐２）は、第１嵌合部６３Ｃおよび第２嵌合部８３Ｃが嵌合した状態を示している。
【００４４】
図４（Ｄ‐１）は、嵌合面の中央部に凹凸形状を形成した第１嵌合部６４Ｄおよび第２嵌合部８４Ｄを示すものであり。図４（Ｄ‐２）は、第１嵌合部６４Ｄおよび第２嵌合部８４Ｄが嵌合した状態を示している。
【００４５】
なお、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示す第１嵌合部および第２嵌合部を仕向け地ごとに使い分けるといったことも考えられる。より具体的は、仕向け地ごとに用いる第１嵌合部および第２嵌合部を予め設定して装着部６１およびトナーカートリッジ８０に設けるものとする。この場合には、仕向け地ごとに第１嵌合部および第２嵌合部の形状が変更されているので、同じ仕向け地向けのトナーカートリッジ８０のみ装着部６１に装着することができる。これにより、異なる仕向け地向けのトナーカートリッジ８０が装着部６１に誤装着されるのを防止することができる。
【００４６】
上記第１実施形態では、トナーカートリッジ８０を装着部６１に装着するときに、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａを互いにＹ‐Ｚ面内で対向する位置に配置して嵌合させる例を挙げて説明した。しかし、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、図５に示すように、トナーカートリッジ８０が装着部６１に装填されたときに、第１嵌合部３６１Ａおよび第２嵌合部３８０ＡをＹ‐Ｚ面内で点対称となる位置にそれぞれ配置し、その嵌合面が挿入方向Ａと全て平行を成すように配置することも考えられる。この場合における第２実施形態について上記第１実施形態と異なる部分について説明すると以下の通りである。
【００４７】
図６（Ａ‐１）は、上下互い違いに配置された第１嵌合部３６１Ａおよび第２嵌合部３８０Ａが嵌合した状態を模式的に示す図である。図６（Ａ‐２）は、第１嵌合部３６１Ａおよび第２嵌合部３８０Ａの嵌合面の中心Ｃ１を含むＡ‐Ａ断面を模式的に示す図である。Ａ‐Ａ断面は、Ｘ‐Ｚ面に平行を成す断面である。
【００４８】
図６（Ａ‐２）に示すように、第１嵌合部３６１Ａおよび第２嵌合部３８０Ａは、Ａ‐Ａ断面における形状が互いに点対称を成す。一方、図６（Ａ‐１）に示すように、Ｙ‐Ｚ面内においても互いに点対称を成す。このように、挿入方向Ａと平行を成すＡ‐Ａ断面内および挿入方向Ａと直交するＹ‐Ｚ面内においてそれぞれ点対称を成すように第１嵌合部３６１Ａおよび第２嵌合部３８０Ａを配置して嵌合させるものとしても上記第１実施形態に係る現像ユニット６０と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
なお、第１嵌合部３６１Ａおよび第２嵌合部３８０Ａは、互いに嵌合する嵌合面と直交する断面の形状が、上記第１実施形態で示した第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａと同じ３段の階段状を呈している。第１嵌合部３６１Ａおよび第２嵌合部３８０Ａは、Ｘ方向の長さがトナーカートリッジ８０の切り欠き部分の長さＸＬと同じ長さに設けられている。
【００５０】
上記第２実施形態において、第１嵌合部および第２嵌合部の形状は、第１嵌合部３６１Ａおよび第２嵌合部３８０Ａの形状に限定されるものではない。第１嵌合部および第２嵌合部は、互いに嵌合した状態でＹ‐Ｚ面内における断面と、嵌合面の中心すなわち重心を含み挿入方向Ａに平行を成す断面とにおいてそれぞれ点対称を成し、Ｘ方向の長さが切り欠き部分の長さＸＬと同じ長さであり挿入方向Ａに挿脱自在な形状であれば良い。この場合における具体的な第１嵌合部および第２嵌合部の形状について図６（Ｂ）〜（Ｄ）を用いて以下に例示して説明する。
【００５１】
図６（Ｂ‐１）に示すように、第１嵌合部３６２Ｂおよび第２嵌合部３８２Ｂは、装着部６１およびトナーカートリッジ８０に上下互い違いに配置されており、そのＬ字状を成す嵌合面が全て挿入方向Ａと平行を成して配置されている。
【００５２】
図６（Ｂ−２）は、第１嵌合部３６２Ｂおよび第２嵌合部３８２ＢのＬ字状を成す嵌合面の中心Ｃ２を含み、挿入方向Ａと平行を成すＢ‐Ｂ断面における断面形状である。図６（Ｂ‐２）に示すように、Ｂ‐Ｂ断面で第１嵌合部３６２Ｂおよび第２嵌合部３８２Ｂは互いに点対称を成している。
【００５３】
図６（Ｃ‐１）に示すように、第１嵌合部３６３Ｃおよび第２嵌合部３８３Ｃは、上記第１実施形態で示した第１嵌合部６３Ｃおよび第２嵌合部８３Ｃと同様に嵌合面が傾斜しており、嵌合面を挟んで左右互い違いに配置されている。図６（Ｃ‐２）は、第１嵌合部３６３Ｃおよび第２嵌合部３８３Ｃの嵌合面の中心Ｃ３を含むＳ‐Ｓ断面における断面形状を示す図である。Ｓ‐Ｓ断面は、挿入方向Ａと平行を成す断面である。図６（Ｃ−２）に示すように、Ｓ‐Ｓ断面で第１嵌合部３６３Ｃおよび第２嵌合部３８３Ｃは互いに点対称を成している。
【００５４】
図６（Ｄ‐１）に示すように、第１嵌合部３６４Ｄおよび第２嵌合部３８４Ｄは、上記第１実施形態で示した第１嵌合部６４Ｄおよび第２嵌合部８４Ｄと同様に嵌合面の中央部に凹凸が設けられ、その嵌合面を挟んで左右互い違いに配置されている。図６（Ｄ‐２）は、第１嵌合部３６４Ｄおよび第２嵌合部３８４Ｄの嵌合面の中心Ｃ４を含むＤ‐Ｄ断面における断面形状を示す図である。Ｄ‐Ｄ断面は、挿入方向Ａと平行を成す断面である。図６（Ｄ‐２）に示すように、Ｄ‐Ｄ断面内において第１嵌合部３６４Ｄおよび第２嵌合部３８４Ｄは互いに点対称を成している。
【００５５】
上記第１、第２実施形態では、装着部６１の奥手側の側面およびトナーカートリッジ８０の切り欠き部分に、第１嵌合部および第２嵌合部が設けられている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、装着部６１およびトナーカートリッジ８０の挿入方向Ａと平行を成し、互いに対向する面に第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａをそれぞれ設けるものとしても良い。この場合における第３実施形態について第１、第２実施形態と異なる部分について説明すると以下の通りである。
【００５６】
図７は、現像ユニット１６０およびトナーカートリッジ１８０の周辺の構成を示す図である。図８（Ａ）は、Ｙ‐Ｚ面における装着部１６１の断面形状を示す概略図である。図８（Ｂ）は、Ｙ‐Ｚ面におけるトナーカートリッジ１８０の断面形状を示す概略図である。図９（Ａ）は、装着部１６１にトナーカートリッジ１８０を装着したときの第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａ周辺の構成を示す図である。図９（Ｂ）は、Ｅ‐Ｅ断面における第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａの断面形状を示す図である。ここで、Ｅ‐Ｅ断面は、第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａが互いに嵌合する嵌合面の中心Ｃ５を含み挿入方向Ｂに平行を成す断面である。
【００５７】
トナーカートリッジ１８０には、挿入方向Ｂに沿って下端部に第２嵌合部１８０Ａが設けられている。
【００５８】
装着部１６１には、トナーカートリッジ１８０を挿入するときに第２嵌合部１８０Ａと接する部分にＸ方向に沿って第１嵌合部１６１Ａが設けられている。筐体１６２の側面部には、挿入口１６１Ｂが設けられている。
【００５９】
第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａは、互いに嵌合した状態で、図９（Ａ）に示すようにＹ‐Ｚ面における断面形状が点対称をなすとともに、図９（Ｂ）に示すようにＥ‐Ｅ断面における断面が点対称を成している。また、第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａは、Ｙ‐Ｚ面における断面形状がＸ方向に沿って一様に形成されている。このため、トナーカートリッジ１８０を装着部１６１に挿入方向Ｂに沿って着脱自在に装填することができる。これにより、第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａを同一形状とすることができ、同一形状の金型を用いて製造することができる。この結果、製造コストの低減を図りつつ、装着部１６１にトナーカートリッジ１８０が上下反対に挿入されるのを防止するという効果も得ることができる。
【００６０】
なお、挿入口１６１Ｂにトナーカートリッジ１８０を挿入するときに第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａを摺動させながら装着部６１内へトナーカートリッジ１８０は装填される。このため、トナーカートリッジ１８０を位置決めしつつ装着部１６１へ装填することができる。
【００６１】
本実施形態では、装着部１６１とトナーカートリッジ１８０は、それぞれ箱状に形成さえている例を挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、装着部とトナーカートリッジはそれぞれ円柱状を成し、トナーカートリッジは装着部に着脱自在に形成するものとしても良い。この場合にも、上記実施形態と同様に第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａを装着部とトナーカートリッジ１８０にそれぞれ設けることでトナーカートリッジの誤装着の防止を図ることができる。
【００６２】
上記第３実施形態では、トナーカートリッジ１８０の挿入方向Ｂと平行な面に第１嵌合部１６１Ａと第２嵌合部１８０Ａが設けられている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、装着部２６１にトナーカートリッジ８０を取り付ける挿入口を２方向に設けるものとしても良い。この場合における第４実施形態において上記実施形態と異なる部分について説明すると以下のとおりである。なお、第４実施形態における第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａの配置は、第１実施形態における配置と同様である。
【００６３】
図１０は、現像ユニット２６０およびトナーカートリッジ８０の周辺の構成を示す図である。
【００６４】
現像ユニット２６０は、上部に装着部２６１が設けられている。装着部２６１は、筐体２６２の上面に挿入口２６１Ａが形成されるとともに、筐体２６２の側面部に挿入口２６１Ｂが形成されている。
【００６５】
第１嵌合部６１Ａは、装着部２６１の長手方向と直交する側面、すなわち挿入口２６１Ｂと対向する側面に設けられている。
【００６６】
トナーカートリッジ８０は挿入方向Ｃ１、Ｃ２に沿って挿入口２６１Ａおよび挿入口２６１Ｂから装着部２６１に装着される。第２嵌合部８０Ａが下側となる状態で挿入方向Ｃ１、Ｃ２に沿ってトナーカートリッジ８０を装着部２６１に装填すると第２嵌合部８０Ａが第１嵌合部６１Ａに嵌合する。一方、トナーカートリッジ８０を逆さまにして、すなわち第２嵌合部８０Ａが上側となる状態で挿入方向Ｃ１、Ｃ２に沿って装着部２６１に装着すると、第２嵌合部８０Ａが第１嵌合部６１Ａと嵌め合わない。これにより、トナーカートリッジ８０の装着部２６１への誤装着を防止しつつ、２方向からトナーカートリッジ８０を装着部２６１へ着脱自在に取り付けることができる。
【００６７】
上記第４実施形態では、トナーカートリッジ８０を装着部２６１に装着したときに、第１嵌合部６１Ａが下側になるように配置し、第２嵌合部８０Ａが上側になるように配置する例を挙げて説明している。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、挿入方向Ｃ１、Ｃ２のいずれからも装着部２６１に着脱自在となる位置に配置する場合には、第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａの代わりに、第１嵌合部６２Ｂおよび第２嵌合部８２Ｂを用いても良い。より具体的には、図４（Ｂ）に示す第１嵌合部６２Ｂおよび第２嵌合部８２ＢをＹ-Ｚ面内で１８０°回転させて装着部２６１およびトナーカートリッジ８０にそれぞれ設ける。これにより、挿入方向Ｃ１、Ｃ２のいずれからも装着部２６１にトナーカートリッジ８０を着脱自在に装着することができる。また、上記第１嵌合部６２Ｂおよび第２嵌合部８２Ｂと同様に、図４（Ｃ）に示す第１嵌合部６３Ｃおよび第２嵌合部８３ＣをＹ-Ｚ面内で１８０°回転させて第１嵌合部６１Ａおよび第２嵌合部８０Ａの代わりに用いるものとしても良い。
【００６８】
第４実施形態では、現像ユニット２６０にトナーカートリッジ８０を直交する２方向から取り付ける例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、トナーカートリッジ８０を挿入方向が異なる複数の現像ユニットの装着部に挿入するものとしても良い。より具体的には、例えば、第１仕向け地の画像形成装置では現像ユニット６０が使用され、第２仕向け地の画像形成装置では現像ユニット２６０が使用されるといったことが考えられる。この場合には、トナーカートリッジの挿入方向が異なる複数の現像ユニットにおいて、使用するトナーカートリッジの共通化を図りつつトナーカートリッジの誤装着を防止するという効果を得ることができる。
【００６９】
なお、上記実施形態では、交換ユニットをトナーカートリッジ８０とし、主装置を現像ユニット６０とする例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、サプライ品等の交換ユニットを着脱自在に装填する装着部を有する本体装置に、本発明を適用することで上記実施形態に係る現像ユニット６０と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
なお、図１〜１０において、各部の断面図示については簡単のため一部を適宜省略するとともに摸式的に示している。
【００７１】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】この発明の一実施形態に係るプリンタの全体の構成を示す図である。
【図２】現像ユニットおよびトナーカートリッジの構成を示す図である。
【図３】（Ａ）はトナーカートリッジを装着部へ装填するときのＸ‐Ｙ断面における第１嵌合部および第２嵌合部周辺の構成を示す図である。（Ｂ）はトナーカートリッジを装着部へ装填するときのＸ‐Ｚ断面における第１嵌合部および第２嵌合部周辺の構成を示す図である。
【図４】（Ａ‐１）は階段状を成す第１嵌合部および第２嵌合部が嵌合する直前の状態を示す図である。（Ａ‐２）は階段状を成す第１嵌合部および第２嵌合部が嵌合した状態を示す図である。
【００７３】
（Ｂ‐１）はＬ字状を成す第１嵌合部および第２嵌合部が嵌合する直前の状態を示す図である。（Ｂ‐２）はＬ字状を成す第１嵌合部および第２嵌合部が嵌合した状態を示す図である。
【００７４】
（Ｃ‐１）は、嵌合面の中央部が傾斜している第１嵌合部および第２嵌合部を示す図である。（Ｃ‐２）は、第１嵌合部および第２嵌合部が嵌合した状態を示している。
【００７５】
（Ｄ‐１）は、嵌合面の中央部に凹凸形状を形成した第１嵌合部および第２嵌合部が嵌合する直前の状態を示す図である。（Ｄ‐２）は、第１嵌合部および第２嵌合部が嵌合した状態を示す図である。
【図５】（Ａ）は、第２実施形態におけるトナーカートリッジを装着部へ装填するときのＸ‐Ｙ断面における第１嵌合部および第２嵌合部周辺の構成を示す図である。（Ｂ）はトナーカートリッジを装着部へ装填するときのＸ‐Ｚ断面における第１嵌合部および第２嵌合部周辺の構成を示す図である。
【図６】（Ａ‐１）は、上下に配置された階段状を成す第１嵌合部および第２嵌合部の嵌合した状態を示す断面図である。（Ａ‐２）は、Ａ‐Ａ断面における嵌合した第１嵌合部および第２嵌合部の断面形状を示す図である。
【００７６】
（Ｂ‐１）は、上下に配置されたＬ字状を成す第１嵌合部および第２嵌合部の嵌合した状態を示す断面図である。（Ｂ‐２）は、Ｂ‐Ｂ断面における嵌合した第１嵌合部および第２嵌合部の断面形状を示す図である。
【００７７】
（Ｃ‐１）は、左右に配置され、嵌合面に傾斜部が設けられた第１嵌合部および第２嵌合部の嵌合した状態を示す断面図である。（Ｃ‐２）は、Ｓ‐Ｓ断面における嵌合した第１嵌合部および第２嵌合部の断面形状を示す図である。
【００７８】
（Ｄ‐１）は、左右に配置され、嵌合面の中央部に凹凸形状を形成した第１嵌合部および第２嵌合部の嵌合した状態を示す断面図である。（Ｄ‐２）は、Ｄ‐Ｄ断面における嵌合した第１嵌合部および第２嵌合部の断面形状を示す図である。
【図７】第３実施形態における挿入方向に沿って第１嵌合部および第２嵌合部をそれぞれ設けた場合の現像ユニットおよびトナーカートリッジの構成を示す図である。
【図８】（Ａ）は、Ｙ‐Ｚ面における装着部の断面形状を示す概略図である。（Ｂ）は、Ｙ‐Ｚ面におけるトナーカートリッジの断面形状を示す概略図である。
【図９】（Ａ）は、装着部にトナーカートリッジを装着したときの第１嵌合部１６１Ａおよび第２嵌合部１８０Ａ周辺の構成を示す図である。（Ｂ）は、Ｅ‐Ｅ断面における第１嵌合部および第２嵌合部の断面形状を示す図である。
【図１０】第４実施形態の２方向からトナーカートリッジを現像ユニットに装填する場合の現像ユニットおよびトナーカートリッジの構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
６０ 現像ユニット（主装置）
６１ 装着部
６１Ａ 第１嵌合部
６１Ｂ 挿入口（開口部）
８０ トナーカートリッジ（交換ユニット）
８０Ａ 第２嵌合部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部が形成され第１嵌合部が設けられた装着部を有する主装置に、前記開口部から所定の装填方向に沿って前記装着部に装填される交換ユニットであって、
前記第１嵌合部に前記装填方向に沿って着脱自在に嵌合する第２嵌合部を有し、
前記第２嵌合部は、前記装填方向に平行な特定の面でその断面形状が前記第１嵌合部の断面形状と点対称を成す、
交換ユニット。
【請求項２】
前記第２嵌合部は、その長手方向が前記装填方向に対して平行に形成されるとともにその嵌合面が前記長手方向に対して平行を成している、
請求項１に記載の交換ユニット。
【請求項３】
開口部が形成され第１嵌合部が設けられた装着部を有し、
前記装着部は、前記開口部から所定の装填方向に沿って請求項１または２に記載の交換ユニットが装填される、
主装置。
【請求項４】
前記装着部には、異なる２方向に前記開口部が設けられており、
前記第２嵌合部は、前記異なる２方向に沿って前記第１嵌合部と着脱自在に設けられている、
請求項３に記載の主装置。
【請求項５】
前記交換ユニットが前記装着部に装着されたことを検知する検知部をさらに備えている、
請求項３または４に記載の主装置。
【請求項６】
請求項１または２に記載の交換ユニットと、
前記交換ユニットを装着する請求項３から５のいずれか１項に記載の主装置と、
を備えている交換ユニットの誤装着防止構造。
【請求項１】
開口部が形成され第１嵌合部が設けられた装着部を有する主装置に、前記開口部から所定の装填方向に沿って前記装着部に装填される交換ユニットであって、
前記第１嵌合部に前記装填方向に沿って着脱自在に嵌合する第２嵌合部を有し、
前記第２嵌合部は、前記装填方向に平行な特定の面でその断面形状が前記第１嵌合部の断面形状と点対称を成す、
交換ユニット。
【請求項２】
前記第２嵌合部は、その長手方向が前記装填方向に対して平行に形成されるとともにその嵌合面が前記長手方向に対して平行を成している、
請求項１に記載の交換ユニット。
【請求項３】
開口部が形成され第１嵌合部が設けられた装着部を有し、
前記装着部は、前記開口部から所定の装填方向に沿って請求項１または２に記載の交換ユニットが装填される、
主装置。
【請求項４】
前記装着部には、異なる２方向に前記開口部が設けられており、
前記第２嵌合部は、前記異なる２方向に沿って前記第１嵌合部と着脱自在に設けられている、
請求項３に記載の主装置。
【請求項５】
前記交換ユニットが前記装着部に装着されたことを検知する検知部をさらに備えている、
請求項３または４に記載の主装置。
【請求項６】
請求項１または２に記載の交換ユニットと、
前記交換ユニットを装着する請求項３から５のいずれか１項に記載の主装置と、
を備えている交換ユニットの誤装着防止構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２８２２８６（Ｐ２００９−２８２２８６Ａ）
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３４１２８（Ｐ２００８−１３４１２８）
【出願日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月３日（２００９．１２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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