JP4723317B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に設けられた現像装置にトナーを補給するべく当該現像装置に着脱自在に装着されるトナーカートリッジの着脱構造を備えた画像形成装置に関するものである。

従来、読み取ったり他の機器から電送されてきた画像情報に基づき画像を形成して出力したりするように構成された画像形成装置に適用されるトナーカートリッジが知られている。このトナーカートリッジは、画像形成装置において、前記画像情報による静電潜像が形成された感光体ドラムの周面にトナーを供給してトナー像を形成させる現像装置へトナーを補給するためのものであり、当該現像装置に対し着脱自在に装着し得るようになっている。

かかるトナーカートリッジは、箱形を呈したカートリッジ本体の底部に開口されたトナー補給口を開閉自在に閉止するシャッタ部材を有している。そして、トナーカートリッジを現像装置に装着した状態でオペレータの手操作によりこのシャッタ部材を開放することによってカートリッジ本体内のトナーがトナー補給口を通って現像装置に装填されるようになされている。

このようなトナーカートリッジは、現像装置の直上位置に配置されるようになされ、装置本体のメンテナンス用の前面ドアーを開放した状態で当該トナーカートリッジを現像装置に対して平行に挿脱することにより着脱操作し得るようになっているのが一般的であるが、装置本体内の各種機器の配置レイアウトによっては、トナーカートリッジを現像装置の前面側に配置するようにしたものも存在する。

ところで、トナーカートリッジを現像装置の前面側に配置するようにしたタイプの画像形成装置にあっては、確実な装着状態を確保するためにトナーカートリッジの着脱操作を現像装置に対して上方から行うようにすることが考えられる。しかしながら、トナーカートリッジを上方から真っ直ぐに落とし込むようにして現像装置の前面側に装着する一方、真っ直ぐに引き上げるようにして現像装置から取り外すようにするためには、現像装置のトナー受入口を構成する部分との干渉を回避するために、画像形成装置内における前面ドアーの裏側に広い空間を確保しなければならず、これによって画像形成装置のコンパクト化が阻害されるとともに、トナーカートリッジの着脱操作の操作性が劣るという問題点を有していた。

かかる問題点を解消するものとして、特許文献１に記載されているような画像形成装置が提案されている。この画像形成装置においては、装置本体にトナーカートリッジを包持するフォルダがその底部に設けられた回転軸回りに回動可能とされ、このフォルダを装置本体に対して傾斜した傾斜姿勢に姿勢設定することによりトナーカートリッジをフォルダに対して着脱可能とする一方、直立姿勢に姿勢設定することにより当該トナーカートリッジが装置本体に装着されるようになっている。かかるトナーカートリッジの着脱構造によれば、画像形成装置のコンパクト化に貢献した上でトナーカートリッジの着脱操作の操作性も向上する。
特開２００４−４５５９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のトナーカートリッジの着脱構造にあっては、トナーカートリッジを包持するフォルダの回転支点となる回転軸が当該フォルダの底部における装置本体の奥側に設けられているため、直立姿勢に姿勢設定されたフォルダを傾斜姿勢に姿勢変更するに際し、フォルダの底板の手前側の角部の回転軌跡が回動軸を中心とした大きな円になるため、装置本体内にその分のスペースを確保しなければならず、結局、画像形成装置のコンパクト化に課題を残したものになっている。

そこで、フォルダの手前側下部の角部を回転支点とすることが考えられるが、このようにすると、フォルダの上側の角部の回転軌跡の径寸法が大きくなって装置本体内の上側にその分のスペースを確保しなければならず、画像形成装置のコンパクト化に課題を残すことについては前記同様である。

本発明は、従来のかかる状況に鑑みなされたものであって、従来にも増して画像形成装置のコンパクト化に貢献することが可能なトナーカートリッジの着脱構造を備えた画像形成装置を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、画像形成装置の装置本体内に設けられた所定のフレームに、像担持体へトナーを供給してトナー像を形成させる現像装置が装着され、前記現像装置にトナーを補給するためのトナーカートリッジが設けられ、このトナーカートリッジを前記現像装置に対して着脱自在に装着するトナーカートリッジの着脱構造であって、前記フレームには、起立姿勢と傾斜姿勢との間で姿勢変更可能なカートリッジ支持部材が設けられ、前記カートリッジ支持部材は、傾斜姿勢に姿勢設定されて前記トナーカートリッジが前記現像装置に装着されていない状態で前記トナーカートリッジが挿脱可能になると共に、起立姿勢に姿勢設定された状態でトナーカートリッジが前記現像装置に装着されるように構成され、前記支点は、前記カートリッジ支持部材の下部における回動中心の延びる方向と直交する水平方向の略中央位置に設定されており、前記トナーカートリッジには、当該トナーカートリッジに収容された前記トナーを前記現像装置へ補給するためのトナー補給口が形成され、さらに、前記トナーカートリッジは、前記トナー補給口を開閉するシャッタ部材を備えており、前記トナーカートリッジは、前記シャッタ部材によって前記トナー補給口が閉じられた状態でのみ、前記起立姿勢から前記傾斜姿勢へ移行することが可能であることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、トナーカートリッジを現像装置に装着するに際し、カートリッジ支持部材を支点回りに一方向に回動させて傾斜姿勢に姿勢設定することにより、トナーカートリッジを斜めに傾けた状態でカートリッジ支持部材に装着することができる。その後、トナーカートリッジが装着されたカートリッジ支持部材を支点回りに他方向に回動させて起立姿勢に姿勢変更することにより、トナーカートリッジが現像装置に装着される。

現像装置に装着されたトナーカートリッジを取り外すに際しては、起立姿勢に姿勢設定されているカートリッジ支持部材を傾斜姿勢に姿勢設定すればよい。こうした上でトナーカートリッジをカートリッジ支持部材に沿って斜め上に引き上げることにより当該トナーカートリッジは現像装置から取り外される。

そして、傾斜姿勢に設定されたカートリッジ支持部材が装置本体の前面側に向けて傾くようにカートリッジ支持部材の傾動方向を設定しておくことにより、装置本体の前面ドアーを開放した状態で、カートリッジ支持部材は、その上面開口がオペレータに向いた状態になるため、トナーカートリッジは、各所への干渉が回避された状態で着脱操作が容易になるとともに、トナーカートリッジが現像装置に装着された状態で場所を取らない起立姿勢に姿勢設定されるため、装置本体内にトナーカートリッジを着脱するための広い空間を確保する必要がなくなり、その分画像形成装置の設置スペースのコンパクト化に貢献する。

加えて、カートリッジ支持部材の回動支点は、カートリッジ支持部材の下部における回動中心の延びる方向と直交する水平方向の略中央位置に設定されているため、カートリッジ支持部材の底部の回動軌跡の曲率径寸法は、支点がカートリッジ支持部材の下部の端部側に設けられている場合の回動軌跡の曲率半径に比べて小さくなってカートリッジ支持部材の回動に要する空間を少なくすることが可能になり、これによっても画像形成装置のコンパクト化に貢献する。
しかも、トナーカートリッジは、シャッタ部材によってトナー補給口が閉じられた状態でのみ、起立姿勢から前記傾斜姿勢へ移行することが可能であるので、トナーカートリッジの交換時に、装置本体から取り出した使用済みのトナーカートリッジから残留トナーが外部へ漏れ出すことを防止できる。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記シャッタ部材は、前記トナーカートリッジを前記フレームに係合させるための係合部材を備えており、前記係合部材は、前記シャッタ部材が前記トナー補給口を閉じているときには、前記トナーカートリッジと前記フレームとの係合を解除させた状態となり、前記トナーカートリッジの前記起立姿勢から前記傾斜姿勢への移行を許容し、一方、前記シャッタ部材が前記トナー補給口を開放しているときには、前記トナーカートリッジと前記フレームとを係合させた状態となり、前記トナーカートリッジの前記起立姿勢から前記傾斜姿勢への移行を禁止することを特徴とするものである。
かかる構成によれば、シャッタ部材がトナー補給口を開放しているときには、係合部材がトナーカートリッジとフレームとを係合させてトナーカートリッジの起立姿勢から傾斜姿勢への移行を禁止するので、トナーがトナー補給口から外部に排出されることを防止できる。
また、請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記フレームには、前記カートリッジ支持部材の後方下縁部に向けてストッパ突起が突設され、前記カートリッジ支持部材は、前記傾斜姿勢の状態では、当該カートリッジ支持部材の後方下縁部が前記ストッパ突起に当たり、これにより、当該カートリッジ支持部材が前記傾斜姿勢を超えて回動範囲外に傾くことを防止することを特徴とするものである。
かかる構成によれば、カートリッジ支持部材が傾斜姿勢の状態になったときには、カートリッジ支持部材の後方下縁部がストッパ突起に当たることにより、カートリッジ支持部材が傾斜姿勢を超えて回動範囲外に傾くことを防止することができる。

請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、前記トナー像が被転写材に転写された後に、像担持体に残留したトナーを取り除くクリーニング装置を具備し、前記現像装置には、トナーカートリッジからのトナーを受入れるためのトナー受入開口と、このトナー受入開口を開閉する第１シャッタが設けられ、前記クリーニング装置には、貯留した廃トナーを排出するための廃トナー排出口と、この廃トナー排出口を開閉する第２シャッタが設けられ、前記カートリッジ支持部材が傾斜姿勢から起立姿勢に姿勢変更されることにより前記第１および第２シャッタのいずれか一方または双方が開放されるように構成されていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、カートリッジ支持部材を傾斜姿勢から起立姿勢に姿勢変更することによりトナーカートリッジの第１シャッタおよびクリーニング装置の第２シャッタのいずれか一方または双方が開放されるため、そのシャッタについては別途開放操作を行う必要はなく、その分シャッタの開閉操作も含めたトナーカートリッジの着脱操作が容易になる。

請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の発明において、前記トナーカートリッジには、前記クリーニング装置からの廃トナーを受け入れる廃トナー回収ボトルが一体的に接続されていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、装置本体に対するトナーカートリッジの着脱操作で廃トナー回収ボトルも同時に着脱されるため、廃トナー回収ボトルをトナーカートリッジと別体として設けた場合に比較し、トナーカートリッジおよび廃トナー回収ボトルの着脱操作が容易になる。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記廃トナー回収ボトルは、前記第２シャッタが開放されることにより、クリーニング装置に貯留された廃トナーが前記廃トナー排出口を介して回収されるように設置位置が設定されていることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、トナーカートリッジを現像装置に装着することにより同時に装置本体に装着された廃トナー回収ボトルの第２シャッタが開放され、これによってクリーニング装置内に貯留される廃トナーが廃トナー排出口を介して直ちに廃トナー回収ボトルに回収される。

請求項１記載の発明によれば、傾斜姿勢に設定されたカートリッジ支持部材が装置本体の前面側に向けて傾くようにカートリッジ支持部材の傾動方向を設定しておくことにより、装置本体の前面ドアーを開放した状態で、カートリッジ支持部材は、その上面開口がオペレータに向いた状態になるため、トナーカートリッジは、各所への干渉が回避された状態で着脱操作が容易になるとともに、装置本体内にトナーカートリッジを着脱するための広い空間を確保する必要がなくなり、その分画像形成装置の設置スペースのコンパクト化に貢献することができる。

また、カートリッジ支持部材の回動支点は、カートリッジ支持部材の下部における回動中心の延びる方向と直交する水平方向の略中央位置に設定されているため、カートリッジ支持部材の底部の回動軌跡の曲率径寸法は、支点がカートリッジ支持部材の下部の端部に設けられている場合の回動軌跡の曲率半径に比べて小さくなってカートリッジ支持部材の回動に要する空間を少なくすることが可能になり、これによっても画像形成装置のコンパクト化に貢献することができる。
しかも、トナーカートリッジは、シャッタ部材によってトナー補給口が閉じられた状態でのみ、起立姿勢から前記傾斜姿勢へ移行することが可能であるので、トナーカートリッジの交換時に、装置本体から取り出した使用済みのトナーカートリッジから残留トナーが外部へ漏れ出すことを防止できる。
請求項２記載の発明によれば、シャッタ部材がトナー補給口を開放しているときには、係合部材がトナーカートリッジとフレームとを係合させてトナーカートリッジの起立姿勢から傾斜姿勢への移行を禁止するので、トナーがトナー補給口から外部に排出されることを防止できる。
請求項３記載の発明によれば、カートリッジ支持部材が傾斜姿勢の状態になったときには、カートリッジ支持部材の後方下縁部がストッパ突起に当たることにより、カートリッジ支持部材が傾斜姿勢を超えて回動範囲外に傾くことを防止することができる。

請求項４記載の発明によれば、カートリッジ支持部材を傾斜姿勢から起立姿勢に姿勢変更することによりトナーカートリッジの第１シャッタおよびクリーニング装置の第２シャッタのいずれか一方または双方が開放されるため、そのシャッタについては別途開放操作を行う必要はなく、その分シャッタの開閉操作も含めたトナーカートリッジの着脱操作を容易に行うことができる。

請求項５記載の発明によれば、トナーカートリッジには、クリーニング装置からの廃トナーを受け入れる廃トナー回収ボトルが一体的に接続されているため、装置本体に対するトナーカートリッジの着脱操作で廃トナー回収ボトルも同時に着脱され、これによって廃トナー回収ボトルをトナーカートリッジと別体として設けた場合に比較し、トナーカートリッジおよび廃トナー回収ボトルを容易に着脱することができる。

請求項６記載の発明によれば、トナーカートリッジを現像装置に装着することにより同時に装置本体に装着された廃トナー回収ボトルの第２シャッタが開放され、これによってクリーニング装置内に貯留される廃トナーを廃トナー排出口を介して直ちに廃トナー回収ボトルへ回収することができる。

まず、本発明に係るトナーカートリッジ２０の着脱構造が適用された画像形成装置について説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の内部構造の一実施形態を説明するための正面断面視の説明図である。

図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１０は、複写機として使用されるものであり、胴内排紙型と称される箱形を呈した装置本体１１と、この装置本体１１の上部に設けられた、原稿画像を読み取る画像読取部１６とを備えた基本構成を有している。前記装置本体１１には、画像読取部１６によって読み取られた原稿の画像情報に基づき画像を形成する画像形成部１２と、この画像形成部１２によって形成され、用紙に転写された画像に定着処理を施す定着部１３と、転写用の用紙を貯留する用紙貯留部１４とが内装されている。

前記画像読取部１６は、装置本体１１の上面に開閉可能に設けられた原稿押え１６１と、装置本体１１の上部の筐体内でコンタクトガラス１６３を介して原稿押え１６１と対向配置された光学系ユニット１６２とを備えている。コンタクトガラス１６３は、載置された原稿の原稿面を読み取るために原稿押え１６１より若干小さい平面形状に寸法設定されている。前記原稿押え１６１は、装置本体上面の一側辺に設けられた所定の軸回りに正逆回動して開閉可能になっている。

かかる画像読取部１６の適所には、原稿読み取りや複写処理等に関する処理条件を入力操作するための図略の操作パネルが設けられている。この操作パネルには、図略の表示パネルやテンキー、さらにはスタートボタン、モード切換えキー等が設けられている。

前記光学系ユニット１６２は、図略の光源や複数のミラー、レンズユニット、さらにはＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）等を有している。そして、光源からの光が原稿面で反射され、この反射光がこれらミラーおよびレンズユニットを介して原稿情報としてＣＣＤに入力されるようになっている。ＣＣＤに入力されたアナログ量としての原稿情報は、デジタル信号に変換されて所定の記憶装置に記憶されるようになっている。

前記画像形成部１２は、用紙貯留部１４から給紙された用紙にトナー画像を形成させるものであり、本実施形態では、上流側（図１の紙面の右側）から下流側へ向けて順次配設されたマゼンタ用ユニット１２Ｍと、シアン用ユニット１２Ｃと、イエロー用ユニット１２Ｙと、ブラック用ユニット１２Ｋとが備えられている。各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋには、感光体ドラム（像担持体）１２１および現像装置１２２がそれぞれ備えられている。各感光体ドラム１２１は、図１において反時計方向へ向けて回転しつつ対応した現像装置１２２からトナーの供給を受けるようになっている。

各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋの各現像装置１２２に対応した位置には、装置本体１１の前面側（図１の紙面の表側）のそれぞれに対向して配設された４台のトナーカートリッジ２０が設けられ、これらのトナーカートリッジ２０から対応したユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋの現像装置１２２に対して所定の色のトナーが補給されるようになっている。

前記各感光体ドラム１２１の直下位置には帯電器１２３がそれぞれ設けられているとともに、帯電器１２３のさらに下方位置には露光装置１２４が設けられている。そして、各感光体ドラム１２１は、前記帯電器１２３によって周面が一様に帯電され、画像読取部１６で入力された画像データに基づく各色に対応したレーザー光が前記各露光装置１２４から帯電後の感光体ドラム１２１の周面に照射されることにより、各感光体ドラム１２１の周面に静電潜像が形成されるようになっている。かかる静電潜像に現像装置１２２からトナーが供給されることにより、感光体ドラム１２１の周面にトナー像が形成される。

前記各感光体ドラム１２１の上方位置には、当該各感光体ドラム１２１に当接するように駆動ローラ１２５ａおよび従動ローラ１２５ｂ間に張設された転写ベルト１２５が設けられている。この転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１に対応して設けられた転写ローラ１２５ｃによって感光体ドラム１２１の周面に押し付けられた状態で各感光体ドラム１２１と同期しながら駆動ローラと従動ローラとの間を周回するようになっている。

従って、転写ベルト１２５が周回することによりその表面に対しマゼンタ用ユニット１２Ｍの感光体ドラム１２１によるマゼンタのトナー像の転写が静電気的に行なわれ、ついで転写ベルト１２５の同一位置にシアン用ユニット１２Ｃの感光体ドラム１２１によるシアンのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、ついで転写ベルト１２５の同一位置にイエロー用ユニット１２Ｙの感光体ドラム１２１によるイエローのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、最後のブラック用ユニット１２Ｋの感光体ドラム１２１によるブラックのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれ、これによって転写ベルト１２５の表面にカラーのトナー像が形成される。この転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーのトナー像が用紙貯留部１４から搬送されてきた用紙（被転写剤）Ｐに転写されることになる。

そして、各感光体ドラム１２１の図１における左方位置には当該感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去して清浄化するクリーニング装置１２６が設けられている。クリーニング装置１２６によって清浄化処理された感光体ドラム１２１の周面は、新たな帯電処理のために帯電器１２３へ向かうことになる。

前記クリーニング装置１２６で感光体ドラム１２１の周面から取り除かれた廃トナーは、所定の経路を通って廃トナー回収ボトル９０に回収され、貯留されるようになっている。

画像形成部１２の図１における左方位置には、上下方向に延びる用紙搬送路１１１が形成されている。この用紙搬送路１１１には、適所に搬送ローラ対１１２が設けられ、用紙貯留部１４からの用紙がこの搬送ローラ対１１２の駆動で駆動ローラ１２５ａに掛け回されている転写ベルト１２５へ向けて搬送されるようになっている。かかる用紙搬送路１１１には、駆動ローラ１２５ａと対向した位置に転写ベルト１２５の表面と当接した第２転写ローラ１１３が設けられ、用紙搬送路１１１を搬送されつつある用紙Ｐが転写ベルト１２５と第２転写ローラ１１３とに押圧挟持された状態で第２転写ローラ１１３により転写ベルト１２５上のトナー像が当該用紙Ｐに静電気的に吸着されることで用紙Ｐに対する転写処理が行われるようになっている。

そして、転写ベルト１２５の図１における右端部には、当該転写ベルト１２５の表面に残留した残留トナーを除去する転写ベルト用クリーニング装置１２７が設けられ、用紙Ｐへの転写処理が完了した転写ベルト１２５は、表面の残留トナーがこの転写ベルト用クリーニング装置１２７によって取り除かれ清浄化された状態で次の転写処理へ向けて周回されるようになっている。転写ベルト用クリーニング装置１２７の下部には、それ専用の図略の廃トナー回収ボトル９０′が設けられている。

前記定着部１３は、画像形成部１２で転写された用紙上のトナー像に対し定着処理を施すものであり、内部に加熱源である通電発熱体を備えた定着ローラ１３１と、図１における左方でこの定着ローラ１３１と対向配置された加圧ローラ１３２とを備えて構成されている。そして、画像形成部１２から第２転写ローラ１１３を介して導出された転写処理済の用紙Ｐは、これら定着ローラ１３１および加圧ローラ１３２間に押圧挟持されつつ定着ローラ１３１により加熱される熱処理でトナー画像が定着され、用紙上に安定した状態のカラー画像が形成されるようになっている。

定着処理の完了したカラー画像付の用紙Ｐは、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１１４を通って装置本体１１に設けられた胴内排紙トレイ１１５へ向けて排出されることになる。

前記用紙貯留部１４は、装置本体１１における露光装置１２４の下方位置に挿脱自在に装着された用紙トレイ１４１を有している。用紙トレイ１４１には用紙束が貯留されるようになっている。そして、用紙トレイ１４１に貯留された用紙束からピックアップローラ１４２の駆動で用紙Ｐが１枚ずつ繰り出され、用紙搬送路１１１を通って画像形成部１２へ導入されるようになっている。

以下、トナーカートリッジ２０および廃トナー回収ボトル９０が一体化されてなるトナー貯留ユニット１７について、図２および図３を基に説明する。図２は、トナー貯留ユニット１７を正面側（図１の紙面の表面側）から斜めに見た斜視図であり、図３は、図２に示すトナー貯留ユニット１７を背面側（図１の紙面の裏面側）から見た斜視図である。

まず、図２に示すように、トナー貯留ユニット１７は、上下方向に長尺の略矩形状を呈したフレーム板１７１の略上半分に形成されたトナーカートリッジ２０と、同略下半分に形成された廃トナー回収ボトル９０とを備えた基本構成を有している。

前記トナーカートリッジ２０は、フレーム板１７１の略上半分の位置に形成されたカートリッジ本体３０と、このカートリッジ本体３０の下部の図２における右方側に設けられたシャッタ部材４０と、このシャッタ部材４０の開閉操作を行う操作レバー５０と、この操作レバー５０の動きをロックすることによってシャッタ部材４０の開放姿勢と閉止姿勢との間の姿勢変更を規制する姿勢変更規制構造６０と、カートリッジ本体３０内のトナーを攪拌しながら移送するスパイラルフィーダ７０と、図略の駆動モータの駆動力をスパイラルフィーダ７０に伝達するための駆動力伝達機構８０とを備えている。

前記廃トナー回収ボトル９０は、フレーム板１７１の略下半分の位置に形成されている。かかる廃トナー回収ボトル９０は、フレーム板１７１から前方に向けて膨設されることによって形成された前面側ボトル容器９１と、フレーム板１７１の背面側に付設された後面側ボトル容器９２とからなっている。フレーム板１７１におけるこれらボトル容器９１，９２間には仕切りが存在しない状態とされ、これによって廃トナー回収ボトル９０内には、前面側ボトル容器９１内と後面側ボトル容器９２内とからなる廃トナー貯留空間が形成されている。

前記後面側ボトル容器９２の後面には、図３における上方右側にクリーニング装置１２６の廃トナー回収管１２６ａに対応した廃トナー回収孔９２１が設けられ、トナーカートリッジ２０が傾斜姿勢Ｖ１に姿勢設定された状態で、廃トナー回収管１２６ａがこの廃トナー回収孔９２１に差し込まれるようになっている。そして、クリーニング装置１２６に溜まった廃トナーは、廃トナー回収管１２６ａの先端開口から廃トナー回収孔９２１を介して後面側ボトル容器９２内に回収されるようになっている。

このような廃トナー回収ボトル９０がフレーム板１７１を介してカートリッジ本体３０と一体的に形成されているのは、カートリッジ本体３０からのトナーの消費量と、廃トナー回収ボトル９０に回収されるトナー回収量とのバランスを考慮して両者の容量を予め設定しておくことにより、カートリッジ本体３０内が空になった状態で廃トナー回収ボトル９０が満杯になるようにすることができ、このタイミングで両者を同時に交換するのが交換作業の作業性の面で好都合だからである。

前記カートリッジ本体３０は、フレーム板１７１の前面側に膨設された前面側カートリッジ容器３１と、同背面側に膨設された背面側カートリッジ容器３２とからなっている。フレーム板１７１におけるこれら前面側カートリッジ容器３１と背面側カートリッジ容器３２との間には仕切りが存在しない状態とされ、これによって前面側カートリッジ容器３１と背面側カートリッジ容器３２との間にトナー貯留空間が形成されている。

前記前面側カートリッジ容器３１には、図２における右方下部に正面視で扇形状を呈した操作レバー装着部３１１が形成されている。この操作レバー装着部３１１は、前面側カートリッジ容器３１の図２における右下隅部の所定位置を曲率中心とした円弧状に形成され、前面側カートリッジ容器３１の正面から所定寸法だけ背面側に向かって没設されている。前記操作レバー５０は、かかる操作レバー装着部３１１に装着された状態で、前面側カートリッジ容器３１の正面から前方に向かって突出しないように厚み寸法が設定され、これによってトナーカートリッジ２０のコンパクト化の一助になっている。

前記背面側カートリッジ容器３２には、上面にトナーをカートリッジ本体３０内に装填するためのトナー装填口３２１が設けられていると共に、底面にトナーを現像装置１２２へ補給するためのトナー補給口３２２（図５）が開口されている。また、前記駆動力伝達機構８０は、背面側カートリッジ容器３２の背面に設けられている。

なお、前記トナー装填口３２１は、所定量のトナーがカートリッジ本体３０内に装填された状態で図略の蓋体によって開放が困難な状態で閉止されるようになっている。このようにされるのは、トナーカートリッジ２０は、トナーが消費されてしまうと補給することなく新たなトナーカートリッジ２０と交換されるものであるため、ユーザーサイドでトナー装填口３２１が不用意に開放されないようにするためである。

以下、シャッタ部材４０、操作レバー５０および姿勢変更規制構造６０について、図４〜図６を基に、必要に応じて図１〜図３を参照しながら説明する。図４は、トナーカートリッジ２０の要部の部分拡大斜視図であり、図５は、図４のＡ−Ａ線断面図である。また、図６は、シャッタ部材４０、操作レバー５０および姿勢変更規制構造６０の相互の動作を説明するための一部切り欠きスケルトン斜視図であり、（イ）は、シャッタ部材４０が閉止位相に位相設定された状態、（ロ）は、シャッタ部材４０が開放位相に位相設定された状態をそれぞれ示している。

これらの図に示すように、シャッタ部材４０は、筒状体によって形成され、カートリッジ本体３０の図４における右方下部において前面側カートリッジ容器３１の前面板および背面側カートリッジ容器３２の背面板を貫通した状態で当該カートリッジ本体３０に取り付けられている。シャッタ部材４０をカートリッジ本体３０に摺接状態で貫通させるために、前面側カートリッジ容器３１の前面板には、貫通孔３１２（図５）が設けられていると共に、同背面側カートリッジ容器３２の背面板にも貫通孔３２３（図５）が設けられている。

かかるシャッタ部材４０には、当該シャッタ部材４０が、図６の（イ）に示すように、閉止位相Ｓ１に位相設定された状態で、右方に向いたトナー通過開口４１が前端側に設けられていると共に、同左方に向いたトナー払出開口４２が後端側に設けられている。すなわち、トナー通過開口４１とトナー払出開口４２とは、シャッタ部材４０において互いに対角位置（すなわち１８０°位相ずれした位置）に設けられているのである。前記操作レバー５０は、このようなシャッタ部材４０の前端部に一体的に形成されている。

従って、シャッタ部材４０が閉止位相Ｓ１に位相設定された状態では、図６の（イ）に示すように、トナー通過開口４１が横向きになっていることからカートリッジ本体３０内のトナーがシャッタ部材４０内に導入されないばかりか、トナー払出開口４２もトナー補給口３２２（図５）から外れて横向きになっていることから、トナーがトナー補給口３２２を介して外部に排出されることはない。

そして、シャッタ部材４０が閉止位相Ｓ１に位相設定された状態（図６の（イ））で、起立姿勢Ｔ１に位相設定されている操作レバー５０をシャッタ部材４０の筒心回りに反時計方向に向けて略９０°回動させて横倒し姿勢Ｔ２に姿勢変更すると、シャッタ部材４０は、筒心回りに略９０°回動して、図６の（ロ）に示すように、閉止位相Ｓ１から開放位相Ｓ２に位相変更され、これによってトナー通過開口４１が上向きになると共に、トナー払出開口４２が下向きになり、これによってカートリッジ本体３０内のトナーは、シャッタ部材４０内を通ってトナー払出開口４２から排出され得る状態になる。

図７および図８は、箱形フレーム１００の一実施形態を示す斜視図であり、図７は、カートリッジ側トレイ１０５が本体側トレイ１０２に装着されていない状態、図８は、本体側トレイ１０２に装着されたカートリッジ側トレイ１０５にトナー貯留ユニット１７が装着された状態をそれぞれ示している。なお、図７および図８においてＸ−Ｘ方向を左右方向（幅方向）、Ｙ−Ｙ方向を前後方向といい、特に−Ｘ方向を左方、＋Ｘ方向を右方、−Ｙ方向を前方、＋Ｙ方向を後方という。

図７に示すように、装置本体１１（図１）内には、中央部に画像形成部１２を構成する各種の機器（感光体ドラム１２１、現像装置１２２、帯電器１２３、露光装置１２４および転写ベルト１２５等）を装着すると共に、前方側にトナー貯留ユニット１７を装着するための箱形フレーム（フレーム）１００が設けられている。

この箱形フレーム１００は、直方体状を呈したフレーム本体１０１と、このフレーム本体１０１の前面に固定された本体側トレイ１０２とを備えて構成されている。前記フレーム本体１０１は、平板状の底板１０１ａと、この底板１０１ａの幅方向両側部から立設された左右一対の側板１０１ｂと、これら一対の側板１０１ｂの上縁部間に架設された天板１０１ｃとを備えている。そして、これら底板１０１ａ、側板１０１ｂおよび天板１０１ｃに囲繞された空間に画像形成部１２の各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋを構成する感光体ドラム１２１や現像装置１２２、帯電器１２３、露光装置１２４、転写ベルト１２５等（図１）が内装されるようになっている。

前記本体側トレイ１０２は、後述するカートリッジ側トレイ（カートリッジ支持部材）１０５を介して前記トナー貯留ユニット１７を装着するためのものであり、一対の側板１０１ｂの前方上縁部間に架設される梁材１０２ａと、この梁材１０２ａから前方に突出した状態で垂下された複数枚の仕切り板１０２ｂとからなっている。

前記仕切り板１０２ｂは、本実施形態においては、６枚が設けられ、各仕切り板１０２ｂ間にカートリッジ側トレイ１０５を介して各ユニット１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｙ，１２Ｋに対応したトナー貯留ユニット１７および転写ベルト用クリーニング装置１２７に対応したトナー貯留ユニット１７がぞれぞれ着脱自在に装着されるようになっている。具体的には、一番右側の本体側トレイ１０２とその左側の仕切り板１０２ｂとの間に転写ベルト用クリーニング装置１２７のトナー貯留ユニット１７が装着され、以後、左側に向かって互いに対向した仕切り板１０２ｂ間にマゼンタ用ユニット１２Ｍのトナー貯留ユニット１７、シアン用ユニット１２Ｃのトナー貯留ユニット１７、イエロー用ユニット１２Ｙのトナー貯留ユニット１７およびブラック用ユニット１２Ｋのトナー貯留ユニット１７がそれぞれ装着されるようになっている。

本実施形態においては、ブラック用ユニット１２Ｋ用の仕切り板１０２ｂ間の間隙寸法は、他の色用の仕切り板１０２ｂ間の隙間寸法および転写ベルト用クリーニング装置１２７用の仕切り板１０２ｂ間の隙間寸法より大きく寸法設定されている。このようにされているのは、他の色より使用量が多いブラックのトナーを貯留するトナー貯留ユニット１７の容量が他の色のトナーを貯留するトナー貯留ユニット１７の容量より大きいからであり、かかる容量の大きいブラック用のトナー貯留ユニット１７を収容するべく、ブラック用ユニット１２Ｋ用の仕切り板１０２ｂ間の間隙寸法が他のものより大きく寸法設定されている。因みに、他の隙間寸法は同一に設定されている。

かかる各仕切り板１０２ｂには、前縁面の上下方向中央部から前方に向かって突設された矩形状の突設板１０２ｃが設けられ、この突設板１０２ｃの存在で、図８に示すように、起立姿勢に姿勢設定された各カートリッジ側トレイ１０５の姿勢保持が良好に行われるようになっている。また、各本体側トレイ１０２の下端部には、トナー貯留ユニット１７の回動中心となる左右方向で互いに対向した短尺の突設軸（支点）１０３が設けられている。さらに、右端および左端の仕切り板１０２ｂの前方下端部間に、トナー貯留ユニット１７の回動範囲の一方側を設定するための板状ストッパ１０４が設けられている。

図９は、カートリッジ側トレイ１０５の一実施形態を示す斜視図であり、（イ）は、トナー貯留ユニット１７が外された状態、（ロ）は、トナー貯留ユニット１７が装着された状態をそれぞれ示している。また、図１０は、カートリッジ側トレイ１０５の側面視の説明図であり、（イ）は、カートリッジ側トレイ１０５が傾斜姿勢Ｖ１に姿勢設定された状態、（ロ）は、カートリッジ側トレイ１０５が起立姿勢Ｖ２に姿勢設定された状態をそれぞれ示している。なお、図９および図１０におけるＸおよびＹによる方向表示は、図７の場合と同様（Ｘは左右方向（−Ｘ：左方、＋Ｘ右方）、Ｙは前後方向（−Ｙ：前方、＋Ｙ：後方））である。

まず、図９に示すように、カートリッジ側トレイ１０５は、矩形状の底板１０５ａと、この底板１０５ａの前縁部から立設された矩形状の前面板１０５ｂと、前記前面板１０５ｂの左右の各縁部から立設された前後幅方向一対の異形の側板１０５ｃとを備えて構成されている。

底板１０５ａは、前記トナー貯留ユニット１７の底板の寸法より僅かに大きく設定されている。また、前面板１０５ｂは、前記トナー貯留ユニット１７の前面側ボトル容器９１の前面板の傾斜に合わせて上方が前方に向かうように傾斜して形成されている。かかる前面板１０５ｂは、上下寸法が前面側ボトル容器９１の上縁部より若干長めに設定されている。

前記各側板１０５ｃは、トナー貯留ユニット１７の下半分（すなわちトナー回収ボトル９０）の側面視の形状に合わせて形状設定され、下部が幅広に寸法設定されているとともに、上方に向かうに従って先細りになっている。かかる各側板１０５ｃの前後方向の略中央部には、上下方向に延びる互いに対向した一対のガイド凸条１０６が外方に向かって膨設され、各ガイド凸条１０６の対向面には、上下方向に延びたガイド溝１０６ａが凹設されている。これらのガイド溝１０６ａは、トナー貯留ユニット１７をカートリッジ側トレイ１０５に対して着脱操作するに際し、当該トナー貯留ユニット１７に設けられたフレーム板１７１の左右の縁部を案内するものである。

また、かかる各側板１０５ｃの下部前方の角部には、互いに反対方向に向けて突出した円形突起１０７がそれぞれ設けられている。これらの円形突起１０７は、前記本体側トレイ１０２の仕切り板１０２ｂに設けられた突設軸１０３に対応する位置に設けられている。また、各円形突起１０７には、下縁部から中心方向に向かって切り込まれることによって形成した外嵌溝１０７ａが凹設されている。

そして、カートリッジ側トレイ１０５は、これらの外嵌溝１０７ａを対応した前記各突設軸１０３に嵌め込むことによって突設軸１０３回りに正逆回動可能に互いに対向した仕切り板１０２ｂ間に装着され、図１０の（イ）に示す前方に向かって傾いた傾斜姿勢Ｖ１と、本体側トレイ１０２の板状ストッパ１０４から起立した起立姿勢Ｖ２との間で姿勢変更可能になっている。カートリッジ側トレイ１０５の底部の回動方向と直交する方向の略中央位置に設けられている本発明に係る支点は、前記突設軸１０３の軸心によって形成されている。

因みに、カートリッジ側トレイ１０５が傾斜姿勢Ｖ１に姿勢設定された状態では、カートリッジ側トレイ１０５の側板１０５ｃの前方下縁部が、図１０の（イ）に示すように、板状ストッパ１０４の前縁部に当止すると共に、同後方下縁部が本体側トレイ１０２の背面板１０２ｄから前方に向けて突設されたストッパ突起１０２ｅに当止し、これによってカートリッジ側トレイ１０５が傾斜姿勢Ｖ１を越えて回動範囲外に傾くのを防止している。

一方、前記トナーカートリッジ２０のシャッタ部材４０の後端部（操作レバー５０が設けられている側と反対側の端部）には、図２〜図５に示すような、トナーカートリッジ２０を本体側トレイ１０２（図７）に係合させるための係合部材４４が設けられている。この係合部材４４は、シャッタ部材４０の後端から同心で突設された若干小径の小径筒体４３（図５）に一体的に外嵌される外嵌筒体４４１と、この外嵌筒体４４１の外周面から径方向の外方に向かって突設された背面視で扇状を呈する扇状フック４４２とを備えている。

前記扇状フック４４２は、シャッタ部材４０の筒心を通る当該筒心と平行な面での断面形状が、図５に示すように、後方において外嵌筒体４４１との間に隙間を備えたフック状に形成されている。

かかる係合部材４４は、シャッタ部材４０が閉止位相Ｓ１に位相設定された状態で、図６の（イ）に示すように、横向きに方向設定される一方、シャッタ部材４０が開放位相Ｓ２に位相設定された状態で、図６の（ロ）に示すように、斜め上向きに方向設定されるように設置位置が設定されている。

そして、トナーカートリッジ２０が、図１０の（イ）に示すように傾斜姿勢Ｖ１に姿勢設定されたカートリッジ側トレイ１０５に装着された状態を起点としてカートリッジ側トレイ１０５が突設軸１０３回りに時計方向に向けて回動され、これによってカートリッジ側トレイ１０５が、図１０の（ロ）に示すように起立姿勢Ｖ２に姿勢設定された状態で、起立姿勢Ｔ１に姿勢設定されている操作レバー５０を倒して横倒し姿勢Ｔ２に姿勢変更することにより、係合部材４４が本体側トレイ１０２の背面板１０２ｄに設けられた円弧状係合溝１０２ｆに嵌り込んでいき、これによってトナーカートリッジ２０が本体側トレイ１０２から外れ止めされるようになっている。

すなわち、係合部材４４は、操作レバー５０が起立姿勢Ｔ１に姿勢設定された状態で、図６の（イ）に示すように、扇状フック４４２が外嵌筒体４４１から横向きに突出した係合解除姿勢Ｕ１に姿勢設定される一方、操作レバー５０が横倒し姿勢Ｔ２に姿勢設定された状態で、扇状フック４４２が前記円弧状係合溝１０２ｆに沿うように外嵌筒体４４１から斜め上に突出した係合姿勢Ｕ２に姿勢設定されるようになっているのである。

そして、トナーカートリッジ２０が傾斜姿勢Ｖ１に姿勢設定されたカートリッジ側トレイ１０５に装着された後に起立姿勢Ｖ２に姿勢変更された状態で、操作レバー５０が一旦起立姿勢Ｔ１から横倒し姿勢Ｔ２に姿勢変更されると、扇状フック４４２が係合姿勢Ｕ２に姿勢設定されて装置本体１１から外れ止めされるため、トナーカートリッジ２０の交換時には、操作レバー５０を起立姿勢Ｔ１に戻さない限り係合姿勢Ｕ２に設定されている扇状フック４４２の装置本体１１に対する外れ止め状態は解消されない。

従って、トナーカートリッジ２０の交換時には、必ず操作レバー５０が横倒し姿勢Ｔ２から起立姿勢Ｔ１に戻されるため、シャッタ部材４０は、開放位相Ｓ２から閉止位相Ｓ１へ位相変更してトナー補給口３２２が閉止される。これによって、トナーカートリッジ２０の交換時に装置本体１１から取り出した使用済みのトナーカートリッジ２０から残留トナーが漏れ出すような不都合が確実に防止される。

前記操作レバー５０は、図４に示すように、シャッタ部材４０の前端部から径方向に突設されたレバー本体５１と、このレバー本体５１の縁部から外方に向かって突設されたフランジ板５２とを備えている。フランジ板５２におけるレバー本体５１の右側位置には、縁面からレバー本体５１の方向に向かって切り掻かれることによって形成したコ字状を呈するロック溝５３が凹設されている。このロック溝５３は、姿勢変更規制構造６０との協働によって閉止位相Ｓ１に位相設定されているシャッタ部材４０の開放位相Ｓ２へ向かう位相変更を規制するためのものである。

前記姿勢変更規制構造６０は、トナーカートリッジ２０が現像装置１２２に装着されていない状態で、閉止位相Ｓ１に位相設定されているシャッタ部材４０の開放位相Ｓ２へ向かう位相変更を規制する（すなわち、操作レバー５０の起立姿勢Ｔ１をロックする）一方、トナーカートリッジ２０が現像装置１２２に装着されることにより、前記規制を解除するものである。

かかる姿勢変更規制構造６０は、図４に示すように、前面側カートリッジ容器３１の右側壁における操作レバー装着部３１１の上端位置から下方に垂下された細長い規制アーム６１と、この規制アーム６１の下端部から起立姿勢Ｔ１に姿勢設定されている操作レバー５０のロック溝５３に向けて前方に突設された規制片６２と、規制アーム６１の下端部から図４における右方に向けて突設された被案内片６３とを備えて構成されている。

前記規制アーム６１は、操作レバー５０に対し前後方向に向けて湾曲による弾性変形が可能なように厚み寸法が設定され、操作レバー５０が起立姿勢Ｔ１に姿勢設定された状態で規制片６２がロック溝５３に嵌り込む（図６の（イ））ように寸法設定されている。そして、規制片６２がロック溝５３に嵌り込むことによって操作レバー５０の反時計方向に向かうシャッタ部材４０の筒心回りの回動が阻止される一方、規制アーム６１が後方に向かって湾曲することにより規制片６２のロック溝５３に対する係合が解除されることにより、操作レバー５０が起立姿勢Ｔ１から横倒し姿勢Ｔ２へ向けて姿勢変更し得るようになっている。

一方、前記カートリッジ側トレイ１０５の右側の側板１０５ｃ上縁部には、図９および図１０に示すような、前記被案内片６３に対応した干渉部材１０８が設けられ、トナー貯留ユニット１７をカートリッジ側トレイ１０５に装着することにより、被案内片６３が干渉部材１０８と干渉し、これによって規制アーム６１は、図６の（ロ）に示すように、その下端部が操作レバー５０から離間する方向に向かって湾曲して規制片６２がロック溝５３から外れるようになっている。規制片６２がロック溝５３から外れると、起立姿勢Ｔ１に姿勢設定されていた操作レバー５０を横倒し姿勢Ｔ２に姿勢変更することができる。

前記スパイラルフィーダ７０は、図５に示すように、カートリッジ本体３０内で筒心と同心で横方向に延びるフィーダ軸７１と、このフィーダ軸７１の周面に一体的に形成されたスパイラルフィン７２とを備えている。前記フィーダ軸７１は、前方（図５における左方）端部が軸心回りに回転可能にレバー本体５１の背面側に穿設された装着孔５４に装着されているとともに、後方端部が前記シャッタ部材４０の小径筒体４３に摺接状態で貫通され、これによってシャッタ部材４０とは独立して軸心回りに回転し得るようになっている。

従って、シャッタ部材４０が閉止位相Ｓ１に位相設定された状態で、スパイラルフィーダ７０がフィーダ軸７１回りに一体回転されることにより、トナー通過開口４１を介してシャッタ部材４０内に導入されたトナーは、スパイラルフィン７２の回転に誘導されて後方に向かって移動し、トナー払出開口４２を介し、トナー補給口３２２を通って現像装置１２２へ補給されることになる。

一方、前記現像装置１２２には、図１０に示すように、前端面から前方に向かって突設された筒状のトナー受入れ筒１２２ａを有している。このトナー受入れ筒１２２ａは、トナーカートリッジ２０から供給されるトナーを現像装置１２２内へ中継するものであり、本体側トレイ１０２の背面板１０２ｄを貫通して前方に突出されている。かかるトナー受入れ筒１２２ａの上部には、前記トナーカートリッジ２０のトナー補給口３２２と対向した位置にトナー受入れ口（トナー受入れ開口）１２２ｂが設けられていると共に、このトナー受入れ口１２２ｂを開閉するシャッタ（第１シャッタ）１２２ｃが設けられている。

前記シャッタ１２２ｃは、左右方向（図１０の紙面に直交する方向）に延びる支軸１２２ｄ回りに正逆回動し、図１０の（イ）に示すトナー受入れ口１２２ｂを閉止した閉止姿勢と、図１０の（ロ）に示すトナー受入れ口１２２ｂを開放した開放姿勢との間で姿勢変更可能とされ、カートリッジ側トレイ１０５が傾斜姿勢Ｖ１に姿勢設定された状態（図１０の（イ））で図略の付勢手段の付勢力により閉止姿勢が維持されるようになっている。

かかるシャッタ１２２ｃには、上方に向けて突設された操作片１２２ｅが設けられている。この操作片１２２ｅは、カートリッジ側トレイ１０５が起立姿勢Ｖ２に姿勢設定された状態で、当該カートリッジ側トレイ１０５に装着されているトナー貯留ユニット１７の背面側カートリッジ容器３２の下端縁部と干渉するように設置位置が設定されている。

従って、図１０の（イ）に示すように、トナー貯留ユニット１７を傾斜姿勢Ｖ１に姿勢設定されているカートリッジ側トレイ１０５に装着した後、当該カートリッジ側トレイ１０５を起立姿勢Ｖ２に姿勢変更することにより、トナー貯留ユニット１７の背面側カートリッジ容器３２の下端縁部がシャッタ１２２ｃの操作片１２２ｅを後方に向かって押圧するため、これによるシャッタ１２２ｃの支軸１２２ｄ回りの時計方向に向かう回動によってトナー受入れ口１２２ｂが、図１０の（ロ）に示すように開放され、カートリッジ本体３０内のトナーがこのトナー受入れ口１２２ｂを介して現像装置１２２内に供給されることになる。

逆に、起立姿勢Ｖ２に姿勢設定されたカートリッジ側トレイ１０５を傾斜姿勢Ｖ１に姿勢変更すると、背面側カートリッジ容器３２の操作片１２２ｅに対する干渉が解消され、これによってシャッタ１２２ｃが付勢手段の付勢力で支軸１２２ｄ回りに反時計方向に向けて回動し、トナー受入れ口１２２ｂが当該シャッタ１２２ｃによって閉止される。

因みに、図示はしていないが、トナー回収ボトル９０にも、廃トナー受入れ口を対象とした同様の開閉構造が採用され、廃トナー受入れ開口は、トナー貯留ユニット１７の装着されたトナー貯留ユニット１７を傾斜姿勢Ｖ１から起立姿勢Ｖ２へ姿勢変更することにより自動的に開放される一方、起立姿勢Ｖ２から傾斜姿勢Ｖ１へ姿勢変更することにより自動的に閉止されるようになっている。

本実施形態においては、カートリッジ側トレイ１０５が傾斜姿勢Ｖ１から起立姿勢Ｖ２に姿勢変更されることにより、シャッタ１２２ｃおよび第２シャッタの双方が開放されるようになされているが、こうする代わりに状況に応じてシャッタ１２２ｃおよび第２シャッタの内のいずれか一方のみを開放させるようにしてもよい。

ついで、トナーカートリッジ２０に設けられた駆動力伝達機構８０について説明する。駆動力伝達機構８０は、本体側トレイ１０２の適所に設けられた駆動モータ８６（図６）の駆動力をスパイラルフィーダ７０に伝達するものであり、図３に示すように、背面側カートリッジ容器３２の背面板３２４に付設されている。かかる駆動力伝達機構８０は、背面側カートリッジ容器３２の背面板３２４の中央部より若干上方位置に設けられたカップリングギヤ８１と、このカップリングギヤ８１の下部において当該カップリングギヤ８１と噛合するカップリングギヤ８１より相当大径の第１アイドルギヤ８２と、この第１アイドルギヤ８２の図３における左下に設けられた第２アイドルギヤ８３と、この第２アイドルギヤ８３と同心で一体回転する第３アイドルギヤ８４と、フィーダ軸７１の背面板３２４から背面側に突出した部分に同心で一体的に装着されたフィーダギヤ８５とを備えて構成されている。

前記カップリングギヤ８１の図３における背面には、軸心を基準とした点対象位置に一対のカップリング片８１１が設けられ、トナーカートリッジ２０が現像装置１２２に装着されることによってカップリングギヤ８１がこれらのカップリング片８１１を介して駆動モータ８６の駆動軸に同心で接続されることにより、駆動モータ８６の駆動回転がカップリングギヤ８１に伝達されるようになっている。

前記フィーダギヤ８５は、図５に示すように、シャッタ部材４０の小径筒体４３に同心で遊嵌されるフィーダギヤ本体８５１と、このフィーダギヤ本体８５１から図５における右方に向けて同心で延設された、フィーダギヤ本体８５１より小径の外挿筒体８５２と、これらフィーダギヤ本体８５１と外挿筒体８５２との間に同心で介設されたフランジ８５３とからなっている。そして、外挿筒体８５２が一体回転可能にフィーダ軸７１に一体的に外嵌されることにより、フィーダギヤ８５の回転がスパイラルフィーダ７０に伝達されるようになっている。

かかる駆動力伝達機構８０の構成によれば、トナーカートリッジ２０が現像装置１２２に装着された状態で駆動モータ８６を駆動させることにより、この駆動はカップリング片８１１を介してカップリングギヤ８１に伝達され、以後、カップリングギヤ８１の回転は順次互いに噛合している第１アイドルギヤ８２、第２アイドルギヤ８３および第３アイドルギヤ８４を介してフィーダギヤ８５に伝達され、このフィーダギヤ８５のフィーダ軸７１回りの回転によってシャッタ部材４０内のスパイラルフィーダ７０が回転することになる。

従って、図６の（ロ）に示すように、操作レバー５０の傾倒操作によってシャッタ部材４０が開放位相Ｓ２に位相設定された状態で駆動モータ８６が駆動されることにより、シャッタ部材４０の上向きのトナー通過開口４１を通ってカートリッジ本体３０内からシャッタ部材４０内に導入されたトナーは、スパイラルフィン７２のフィーダ軸７１回りの回転に誘導されて図６の（ロ）における右方に向けて移送され、トナー払出開口４２およびトナー補給口３２２を通って現像装置１２２（図１）内に補給される。

つぎに、姿勢変更規制構造６０の作用について、図１１を基に必要に応じて図１〜図１０を参照しながら説明する。図１１は、姿勢変更規制構造６０の作用を説明するためのトナー貯留ユニット１７の側面視の部分説明図であり、（イ）は、トナー貯留ユニット１７がカートリッジ側トレイ１０５に装着される直前の状態、（ロ）は、トナー貯留ユニット１７がカートリッジ側トレイ１０５に装着されつつある状態、（ハ）は、トナー貯留ユニット１７がカートリッジ側トレイ１０５に装着された状態をそれぞれ示している。

まず、図１１の（イ）に示すように、トナー貯留ユニット１７がカートリッジ側トレイ１０５に装着されていないとき（すなわち、現像装置１２２に装着されていないとき）には、カートリッジ本体３０に形成された規制アーム６１下端の規制片６２が操作レバー５０のロック溝５３に嵌り込んだ状態になっている。この状態では、操作レバー５０を図４における反時計方向に回動させようとしても、ロック溝５３の下縁部が規制片６２と干渉するため、操作レバー５０を倒すことができない。従って、閉止位相Ｓ１に位相設定されているシャッタ部材４０（図６の（イ））が開放位相Ｓ２に位相変更することがないため、不用意に操作レバー５０を操作することによりカートリッジ本体３０からトナーが飛散するような不都合の発生を防止することができる。

ついで、トナー貯留ユニット１７をカートリッジ側トレイ１０５に装着していくと、図１１の（ロ）に示すように、規制アーム６１の下端に形成された被案内片６３が装置本体１１の適所に設けられた干渉部材１０８に当接する。この状態でトナー貯留ユニット１７をさらにカートリッジ側トレイ１０５に向けて押し込むと、被案内片６３は、干渉部材１０８によって図１１における右方に向けて押圧され、これによって規制アーム６１が弓なりに弾性変形する。この弾性変形によって規制アーム６１の下端の規制片６２がロック溝５３から外れるため、操作レバー５０を回動操作することができるようになる。

以上詳述したように、本発明に係るトナーカートリッジ２０の着脱構造（本実施形態ではトナー貯留ユニット１７の着脱構造）は、画像形成装置１０の装置本体１１内に設けられた箱形フレーム１００に、感光体ドラム１２１の周面にトナーを供給してトナー像を形成させる現像装置１２２と、トナー像が被転写材に転写された後に感光体ドラム１２１の周面に残留した残留トナーを取り除くクリーニング装置１２６とが装着され、現像装置１２２にトナーを補給するためのトナーカートリッジ２０を有し、このトナーカートリッジ２０を現像装置１２２に対して着脱自在に装着するものであり、箱形フレーム１００の本体側トレイ１０２には、起立姿勢Ｖ２と傾斜姿勢Ｖ１との間で姿勢変更可能なカートリッジ支持部材としてのカートリッジ側トレイ１０５が設けられ、カートリッジ側トレイ１０５は、傾斜姿勢Ｖ１に姿勢設定された状態でトナーカートリッジ２０が挿脱可能になると共に、起立姿勢Ｖ２に姿勢設定された状態でトナーカートリッジ２０が現像装置１２２に装着されるように構成されている。

かかる構成によれば、トナーカートリッジ２０を現像装置１２２に装着するに際し、カートリッジ側トレイ１０５を傾斜姿勢Ｖ１に姿勢設定することにより、トナーカートリッジ２０を斜めに傾けた状態でカートリッジ側トレイ１０５に装着することができる。そして、トナーカートリッジ２０が装着されたカートリッジ側トレイ１０５を起立姿勢Ｖ２に姿勢変更することにより、トナーカートリッジ２０が現像装置１２２に装着される。

現像装置１２２に装着されたトナーカートリッジ２０を取り外すに際しては、起立姿勢Ｖ２に姿勢設定されているカートリッジ側トレイ１０５を傾斜姿勢Ｖ１に姿勢設定すればよい。こうした上でトナーカートリッジ２０をカートリッジ側トレイ１０５に沿って斜め上に引き上げることにより当該トナーカートリッジ２０は現像装置１２２から取り外される。

そして、傾斜姿勢Ｖ１に設定されたカートリッジ側トレイ１０５が装置本体１１の前面側に向けて傾くようにカートリッジ側トレイ１０５の傾動方向を設定しておくことにより、装置本体１１の前面ドアーを開放した状態で、カートリッジ側トレイ１０５は、その上面開口がオペレータに向いた状態になるため、トナーカートリッジ２０は、各所への干渉が回避された状態で着脱操作が容易になるとともに、装置本体１１内にトナーカートリッジ２０を着脱するための広い空間を確保する必要がなくなり、その分画像形成装置１０の設置スペースのコンパクト化に貢献することができる。

また、現像装置１２２には、トナーカートリッジ２０からのトナーを受入れるためのトナー受入れ口１２２ｂと、このトナー受入れ口１２２ｂを開閉するシャッタ１２２ｃが設けられ、クリーニング装置１２６には、貯留した廃トナーを排出するための廃トナー排出口と、この廃トナー排出口を開閉する第２シャッタが設けられ、カートリッジ側トレイ１０５は、傾斜姿勢Ｖ１から起立姿勢Ｖ２に姿勢変更されることによりシャッタ１２２ｃおよび第２シャッタのいずれか一方または双方が開放されるように構成されているため、カートリッジ側トレイ１０５を傾斜姿勢Ｖ１から起立姿勢Ｖ２に姿勢変更することによりトナーカートリッジ２０のシャッタ１２２ｃおよびクリーニング装置１２６の第２シャッタのいずれか一方または双方が開放されるため、そのシャッタについては別途開放操作を行う必要はなく、その分シャッタの開閉操作も含めたトナーカートリッジ２０の着脱操作を容易に行うことができる。

そして、本実施形態においては、トナーカートリッジ２０には、クリーニング装置１２６からの廃トナーを受け入れるトナー回収ボトル９０が一体的に接続され、トナーカートリッジ２０とトナー回収ボトル９０とでトナー貯留ユニット１７が構成され、このトナー貯留ユニット１７がカートリッジ側トレイ１０５を介して本体側トレイ１０２に対して着脱可能になされているため、装置本体１１に対するトナー貯留ユニット１７の着脱操作でトナーカートリッジ２０とトナー回収ボトル９０とが同時に着脱され、これによってトナー回収ボトル９０をトナーカートリッジ２０と別体として設けた場合に比較し、トナーの補給や廃トナーの回収の操作性を向上させることができる。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。

（１）上記の実施形態においては、フレーム板１７１を介してトナーカートリッジ２０とトナー回収ボトル９０とが一体的に結合されたトナー貯留ユニット１７の本体側トレイ１０２に対する着脱構造について説明したが、本発明の着脱構造は、トナー貯留ユニット１７に対するものであることに限定されるものではなく、トナー回収ボトル９０と一体化されていないトナーカートリッジ２０のみを対象とした着脱構造であってもよい。

（２）上記の実施形態においては、トナーカートリッジ２０は、現像装置１２２に装着された状態で操作レバー５０が横倒し姿勢Ｔ２へ向けて操作されることによりシャッタ部材４０を介して係合部材４４が本体側トレイ１０２の円弧状係合溝１０２ｆに係合し、これによってトナーカートリッジ２０が本体側トレイ１０２から外れ止めされるようになされているが、本発明は、トナーカートリッジ２０に係合部材４４を設けることに限定されるものではなく、例えば、カートリッジ側トレイ１０５が互いに対向した仕切り板１０２ｂ間に押圧挟持されることにより、摩擦力で確実に起立姿勢Ｖ２が維持される場合には、特に係合部材４４を設けなくてもよい。

（３）上記の実施形態においては、姿勢変更規制構造６０を弾性変形が可能な棒状の規制アーム６１と、この規制アーム６１の下端に形成された規制片６２および被案内片６３とを備えて構成しているが、これに代えて、規制片６２を例えばコイルスプリングの付勢力で押圧することにより当該規制片６２をロック溝５３に嵌め込むようにしてもよい。

（４）図１２は、廃トナー回収ボトル９０の後面側ボトル容器９２に対するクリーニング装置１２６の廃トナー回収管１２６ａの接続構造の一実施形態を説明するための斜視図であり、（イ）は、トナーカートリッジ２０が傾斜姿勢Ｖ１に姿勢設定された状態、（ロ）は、トナーカートリッジ２０が起立姿勢Ｖ２に姿勢設定された状態をそれぞれ示している。

この実施形態の接続構造は、図１２に示すように、廃トナー回収管１２６ａに摺接状態で外嵌された環状シャッタ（第２シャッタ）１２２ｂと、この環状シャッタ１２６ｂを後面側ボトル容器９２の廃トナー回収孔９２１の方向に向けて付勢する、廃トナー回収管１２６ａに外嵌されたコイルスプリング１２６ｃとを備えて構成されている。

前記廃トナー回収管１２６ａは、先端面が閉止されているとともに、先端より若干基端側に寄った部分の下面側に廃トナーを排出するための図略の廃トナー排出口が設けられている。この廃トナー排出口は、環状シャッタ１２６ｂがコイルスプリング１２６ｃの付勢力により廃トナー回収管１２６ａの先端側に位置設定された状態で当該環状シャッタ１２６ｂによって閉止されるように設置位置が設定されている。

また、環状シャッタ１２６ｂの先端より若干基端側に寄った位置には、廃トナー回収孔９２１の孔径寸法より大きい径寸法を備えたフランジ１２６ｄが設けられ、環状シャッタ１２６ｂの先端が廃トナー回収孔９２１に嵌め込まれた状態で当該フランジ１２６ｄが廃トナー回収孔９２１の周縁と干渉するようになっている。

かかる構成の接続構造によれば、図１２の（イ）に示すように、カートリッジ側トレイ１０５が突設軸１０３回りの図１２における時計方向に回動されることにより傾斜姿勢Ｖ１に姿勢設定された状態（すなわちトナーカートリッジ２０も傾斜姿勢Ｖ１に姿勢設定された状態）を始点としてトナーカートリッジ２０を突設軸１０３回りに反時計方向に回動させることにより、廃トナー回収管１２６ａの先端が廃トナー回収孔９２１に嵌り込んだ後、フランジ１２６ｄが廃トナー回収孔９２１の周縁と干渉することになる。

この状態でトナーカートリッジ２０の回動操作を継続すると、フランジ１２６ｄが廃トナー回収孔９２１の周縁に相対的に押圧され、これによって環状シャッタ１２６ｂは、コイルスプリング１２６ｃの付勢力に抗して図１２における左方に向けて移動し、これによって廃トナー回収管１２６ａの廃トナー排出口が開口されることになる。

そして、トナーカートリッジ２０が起立姿勢Ｖ２に姿勢設定された状態で当該起立姿勢Ｖ２を維持させるための外部から操作可能な係止部材（上記係合部材４４（図２〜図６参照））が設けられ、この係合部材４４による係止でコイルスプリング１２６ｃの付勢力に抗してトナーカートリッジ２０の起立姿勢Ｖ２が保持されるようになっている。従って、トナーカートリッジ２０が起立姿勢Ｖ２に姿勢設定された状態で係合部材４４を操作することにより係止を解除すると、トナーカートリッジ２０は、コイルスプリング１２６ｃの付勢力によって起立姿勢Ｖ２から傾斜姿勢Ｖ１へ自動的に姿勢変更するため、トナーカートリッジ２０を新旧交換する際の作業性を向上させることができる。

なお、本実施形態においては、トナーカートリッジ２０が傾斜姿勢Ｖ１から起立姿勢Ｖ２に姿勢変更されることによりシャッタ１２２ｃおよび環状シャッタ１２６ｂの双方が開放されるようになっているが、こうする代わりにシャッタ１２２ｃおよび環状シャッタ１２６ｂのいずれか一方が開放されるように構成してもよい。

本発明に係る画像形成装置の内部構造の一実施形態を説明するための正面断面視の説明図である。 トナー貯留ユニットを正面側（図１の紙面の表面側）から斜めに見た斜視図である。 図２に示すトナー貯留ユニットを背面側（図１の紙面の裏面側）から見た斜視図である。 トナーカートリッジの要部の部分拡大斜視図である。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 シャッタ部材、操作レバーおよび姿勢変更規制構造の相互の動作を説明するための一部切り欠きスケルトン斜視図であり、（イ）は、シャッタ部材が閉止位相に位相設定された状態、（ロ）は、シャッタ部材が開放位相に位相設定された状態をそれぞれ示している。 装置本体内に設けられたトナー貯留ユニットを装着するための箱形フレームの一実施形態を示す斜視図であり、カートリッジ側トレイが本体側トレイから外された状態を示している。 図７に示す箱形フレームにトナー貯留ユニットが装着されたカートリッジ側トレイが本体側トレイに装着された状態を示す斜視図である。 カートリッジ側トレイの一実施形態を示す斜視図であり、（イ）は、トナー貯留ユニットが外された状態、（ロ）は、トナー貯留ユニットが装着された状態をそれぞれ示している。 カートリッジ側トレイの側面視の説明図であり、（イ）は、カートリッジ側トレイが傾斜姿勢に姿勢設定された状態、（ロ）は、カートリッジ側トレイが起立姿勢に姿勢設定された状態をそれぞれ示している。 姿勢変更規制構造６０の作用を説明するためのトナー貯留ユニットの側面視の部分説明図であり、（イ）は、トナー貯留ユニット１７がカートリッジ側トレイに装着される直前の状態、（ロ）は、トナー貯留ユニットがカートリッジ側トレイに装着されつつある状態、（ハ）は、トナー貯留ユニットがカートリッジ側トレイに装着された状態をそれぞれ示している。 廃トナー回収ボトルの後面側ボトル容器に対する廃トナー回収管の接続構造の一実施形態を説明するための斜視図であり、（イ）は、トナーカートリッジが傾斜姿勢に姿勢設定された状態、（ロ）は、トナーカートリッジが起立姿勢に姿勢設定された状態をそれぞれ示している。

符号の説明

１０ 画像形成装置 １１ 装置本体
１１１ 用紙搬送路 １１２ 搬送ローラ対
１１３ 第２転写ローラ １１４ 排紙搬送路
１１５ 胴内排紙トレイ １２ 画像形成部
１２Ｍ マゼンタ用ユニット １２Ｃ シアン用ユニット
１２Ｙ イエロー用ユニット １２Ｋ ブラック用ユニット
１２１ 感光体ドラム（像担持体）
１２２ 現像装置 １２２ａ トナー受入れ筒
１２２ｂ トナー受入れ口 １２２ｃ シャッタ（第１シャッタ）
１２２ｄ 支軸 １２２ｅ 操作片
１２３ 帯電器 １２４ 露光装置
１２５ 転写ベルト １２５ａ 駆動ローラ
１２５ｂ 従動ローラ １２５ｃ 転写ローラ
１２６ クリーニング装置 １２６ａ 廃トナー回収管
１２６ｂ 環状シャッタ（第２シャッタ）
１２６ｃ コイルスプリング １２６ｄ フランジ
１２７ 転写ベルト用クリーニング装置
１３ 定着部 １３１ 定着ローラ
１３２ 加圧ローラ １４ 用紙貯留部
１４１ 用紙トレイ １４２ ピックアップローラ
１６ 画像読取部 １６１ 原稿押え
１６２ 光学系ユニット １６３ コンタクトガラス
１７ トナー貯留ユニット １７１ フレーム板
２０ トナーカートリッジ ３０ カートリッジ本体
３１ 前面側カートリッジ容器 ３１１ 操作レバー装着部
３１２ 貫通孔 ３２ 背面側カートリッジ容器
３２１ トナー装填口 ３２２ トナー補給口
３２３ 貫通孔 ３２４ 背面板
４０ シャッタ部材
４１ トナー通過開口 ４２ トナー払出開口
４３ 小径筒体 ４４ 係合部材
５０ 操作レバー ５１ レバー本体
５２ フランジ板 ５３ ロック溝
５４ 装着孔 ６０ 姿勢変更規制構造
６１ 規制アーム ６２ 規制片
６３ 被案内片
７０ スパイラルフィーダ（トナー移送手段）
７１ フィーダ軸 ７２ スパイラルフィン
８０ 駆動力伝達機構 ８１ カップリングギヤ
８１１ カップリング片 ８２ 第１アイドルギヤ
８３ 第２アイドルギヤ ８４ 第３アイドルギヤ
８５ フィーダギヤ ８７ 駆動モータ
９０ トナー回収ボトル ９１ 前面側ボトル容器
９２ 後面側ボトル容器 １００ 箱形フレーム
１０１ フレーム本体 １０２ 本体側トレイ
１０２ａ 梁材 １０２ｂ 仕切り板
１０２ｃ 突設板 １０２ｄ 背面板
１０２ｅ ストッパ突起 １０２ｆ 円弧状係合溝
１０３ 突設軸（支点） １０４ 板状ストッパ
１０５ カートリッジ側トレイ（カートリッジ支持部材）
１０５ａ 底板 １０５ｂ 前面板
１０５ｃ 側板 １０６ ガイド凸条
１０６ａ ガイド溝 １０７ 円形突起
１０７ａ 外嵌溝 １０８ 干渉部材
Ｐ 用紙（被転写材） Ｓ１ 閉止姿勢
Ｓ２ 開放姿勢 Ｔ１ 起立姿勢
Ｔ２ 横倒し姿勢 Ｕ１ 係合解除姿勢
Ｕ２ 係合姿勢 Ｖ１ 傾斜姿勢
Ｖ２ 起立姿勢

Claims (6)

1. 画像形成装置の装置本体内に設けられた所定のフレームに、像担持体へトナーを供給してトナー像を形成させる現像装置が装着され、前記現像装置にトナーを補給するためのトナーカートリッジが設けられ、このトナーカートリッジを前記現像装置に対して着脱自在に装着するトナーカートリッジの着脱構造を備えてなる画像形成装置において、
   前記フレームには、起立姿勢と傾斜姿勢との間で姿勢変更可能なカートリッジ支持部材が設けられ、
   前記カートリッジ支持部材は、所定の支点回りの一方向への回動により傾斜姿勢に姿勢設定されて前記トナーカートリッジが前記現像装置に装着されていない状態で前記トナーカートリッジが挿脱可能になると共に、前記支点回りの他方向への回動により起立姿勢に姿勢設定された状態でトナーカートリッジが前記現像装置に装着されるように構成され、
   前記支点は、前記カートリッジ支持部材の下部における回動中心の延びる方向と直交する水平方向の略中央位置に設定されており、
   前記トナーカートリッジには、当該トナーカートリッジに収容された前記トナーを前記現像装置へ補給するためのトナー補給口が形成され、
   さらに、前記トナーカートリッジは、前記トナー補給口を開閉するシャッタ部材を備えており、
   前記トナーカートリッジは、前記シャッタ部材によって前記トナー補給口が閉じられた状態でのみ、前記起立姿勢から前記傾斜姿勢へ移行することが可能である、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記シャッタ部材は、前記トナーカートリッジを前記フレームに係合させるための係合部材を備えており、
   前記係合部材は、前記シャッタ部材が前記トナー補給口を閉じているときには、前記トナーカートリッジと前記フレームとの係合を解除させた状態となり、前記トナーカートリッジの前記起立姿勢から前記傾斜姿勢への移行を許容し、一方、前記シャッタ部材が前記トナー補給口を開放しているときには、前記トナーカートリッジと前記フレームとを係合させた状態となり、前記トナーカートリッジの前記起立姿勢から前記傾斜姿勢への移行を禁止する、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記フレームには、前記カートリッジ支持部材の後方下縁部に向けてストッパ突起が突設され、
   前記カートリッジ支持部材は、前記傾斜姿勢の状態では、当該カートリッジ支持部材の後方下縁部が前記ストッパ突起に当たり、これにより、当該カートリッジ支持部材が前記傾斜姿勢を超えて回動範囲外に傾くことを防止する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記トナー像が被転写材に転写された後に感光体ドラムの周面に残留したトナーを取り除くクリーニング装置を具備し、
   前記現像装置には、トナーカートリッジからのトナーを受入れるためのトナー受入開口と、このトナー受入開口を開閉する第１シャッタが設けられ、
   前記クリーニング装置には、貯留した廃トナーを排出するための廃トナー排出口と、この廃トナー排出口を開閉する第２シャッタが設けられ、
   前記カートリッジ支持部材が傾斜姿勢から起立姿勢に姿勢変更されることにより前記第１および第２シャッタのいずれか一方または双方が開放されるように構成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記トナーカートリッジには、前記クリーニング装置からの廃トナーを受け入れる廃トナー回収ボトルが一体的に接続されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記廃トナー回収ボトルは、前記第２シャッタが開放されることにより、クリーニング装置に貯留された廃トナーが前記廃トナー排出口を介して回収されるように設置位置が設定されていることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。

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