JP5822816B2 - 現像剤収容体、現像剤収容体保持ユニット、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、ＦＡＸ、複写機など、電子写真装置中で使用される現像剤収容体、現像剤収容体を保持する現像剤収容体保持ユニット、及びこれらを備えた画像形成装置に関する。

電子写真カラー記録装置のような画像記録装置には、媒体搬送方向に沿って現像剤であるトナーの各色に応じた画像形成部を配列したものがある。各画像形成部には感光体等が設けてあり、画像情報に基づき感光体表面に形成した静電潜像を顕像化する。画像形成部は、画像形成装置に対して各々着脱可能であり、現像剤を収納する現像剤収容体と現像装置から構成され、現像剤収容体と現像装置の間には、画像形成装置にトナー搬送路が設けられている。現像装置は、感光体ドラム表面に圧接する現像ローラを挟んで感光体ドラムと対向する位置に供給ローラが設けられ、現像装置に対して着脱可能な現像剤収容体の開口部から、トナー搬送路を介して現像剤を現像装置に供給している。

ここで、現像剤収容体は、現像装置に装着する時、現像装置に挿入して固定し、レバーを動かすことで現像剤収容体の開口部を開口していた。また、取り外すときは、レバーを戻して開口部を閉じることによって固定が解除され、取り外しが可能となる構成のものがあった（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−９３６９７号公報（第７頁、図５，６）

しかしながら、従来の構成では、現像剤収容体を装着する際の、挿入する動作と開口部を開ける動作、更には現像剤収容体を取り外す際の、開口部を閉じてロックを解除する動作と取り出す動作が別々に行われるため、ユーザーの操作する回数が着脱時にそれぞれ２回必要となり、操作し忘れや、煩わしいという問題があった。

本発明による現像剤収容体保持ユニットは、現像剤供給口を開閉するシャッターを有する現像剤収容体を、挿入する第１の方向又は引き抜く第２の方向で挿抜可能に保持する現像剤収容体保持ユニットにおいて、
前記現像剤収容体が載置される載置部と、前記現像剤収容体本体の、装着位置からの前記第１の方向への移動を規制する第１の規制部と、前記現像剤収容体の前記第１の方向への移動過程において、前記シャッターの前記第１の方向への移動を規制して前記現像剤供給口を開けるシャッター移動規制部と、前記現像剤収容体が前記装着位置にあるとき、前記現像剤収容体の前記第２の方向への移動を規制する第２の規制部とを有し、
前記第２の規制部は、前記現像剤収容体が前記第２の方向に移動する過程で、前記現像剤収容体から前記第２の方向への所定値以上の力を受け、先ず前記現像剤収容体本体の前記第２の方向への移動を許容し、前記現像剤供給口が閉じた段階で、前記現像剤収容体本体と共に前記シャッターの前記第２の方向への移動を許容することを特徴とする。

本発明によれば、現像剤収容体を挿抜する際の、抜け止め、抜け止め解除、及び現像剤供給口の開閉を、ユーザーの単純操作で行なうことが可能となる。

本発明によるトナーカートリッジを採用した実施の形態１のプリンタの要部構成を説明するための概略構成図である。 実施の形態１において、ブラック（Ｋ）の現像形成部、転写ローラ、露光装置、及び印刷された記録用紙を模式的に示す概略構成図である。 フロントカバーを開けた状態のプリンタの外観斜視図である。 トナーカートリッジ保持ユニットに保持されたトナーカートリッジの外観斜視図である。 トナーカートリッジ保持ユニットに保持されたトナーカートリッジを図４とは異なる方向からみた外観斜視図である。 実施の形態１において、トナーカートリッジを斜め上方から見た外観斜視図である。 実施の形態１において、トナーカートリッジを斜め下方から見た外観斜視図である。 内部を示すために一部のカバーを除いた状態のトナーカートリッジの外観斜視図である。 実施の形態１において、トナーカートリッジ保持ユニットの外観斜視図である。 実施の形態１において、トナーカートリッジ保持ユニットを図９とは異なる方向からみた外観斜視図である。 プリンタ本体内に配設された駆動入力ギヤと、トナーカートリッジのギヤとが噛合した状態を斜め上方からみた外観斜視図である。 プリンタ本体内に配設された駆動入力ギヤと、トナーカートリッジのギヤとが噛合した状態を図１１とは異なる方向からみた外観斜視図である。 トナーカートリッジがトナーカートリッジ保持ユニットに装着され且つギヤが噛合した状態を、斜め上方からみた外観斜視図である。 トナーカートリッジがトナーカートリッジ保持ユニットに装着され且つギヤが噛合した状態を、図１３とは異なる方向からみた外観斜視図である。 トナーカートリッジがトナーカートリッジ保持ユニットに装着された時の駆動入力ギヤと２つのギヤの位置関係を示す動作説明図で、（ａ）は、両者が噛合した状態を示し、（ｂ）は、両者が噛合するまえの当接している状態を示している。 （ａ）、（ｂ）は、実施の形態１において、トナーカートリッジが挿入されて装着が完了するまでの動作、特に第２のラッチとこれとかかわる部分の動作を説明する動作説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、実施の形態１において、トナーカートリッジが挿入されて装着が完了するまでの動作、特に第２のラッチとこれとかかわる部分の動作を説明する動作説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、実施の形態１において、トナーカートリッジが挿入されて装着が完了するまでの動作、特にラッチ解除ポストとこれとかかわる部分の動作を説明する動作説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、実施の形態１において、トナーカートリッジが挿入されて装着が完了するまでの動作、特にラッチ解除ポストとこれとかかわる部分の動作を説明する動作説明図である。 実施の形態１において、第２のラッチの外観斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、実施の形態１において、トナーカートリッジをプリンタから取り出す動作について説明する動作説明図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、実施の形態１において、トナーカートリッジをトナーカートリッジ保持ユニットから引き出す際の、第２のラッチと、これとかかわる部材との間に発生する力の関係を説明する要部説明図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、実施の形態１において、トナーカートリッジをトナーカートリッジ保持ユニットから引き出す際の、第２のラッチと、これとかかわる部材との間に発生する力の関係を説明する要部説明図である。 実施の形態1の変形例を示す画像形成部の外観斜視図である。 実施の形態２において、トナーカートリッジを斜め上方から見た外観斜視図である。 実施の形態２において、トナーカートリッジを斜め下方から見た外観斜視図である。 実施の形態２において、トナーカートリッジ保持ユニットの外観斜視図である。 実施の形態２において、トナーカートリッジ保持ユニットを図２７とは異なる方向からみた外観斜視図である。 （ａ）、（ｂ）は、実施の形態２において、トナーカートリッジが挿入されて装着が完了するまでの動作、特に第２のラッチとこれとかかわる部分の動作を説明する動作説明図である。 （ａ）、（ｂ）は、実施の形態２において、トナーカートリッジが挿入されて装着が完了するまでの動作、特に第２のラッチとこれとかかわる部分の動作を説明する動作説明図である。

実施の形態１．
図１は、本発明によるトナーカートリッジを採用した実施の形態１のプリンタ１００の要部構成を説明するための概略構成図である。

同図において、画像形成装置としてのプリンタ１００は、ブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色を印刷可能なカラー用電子写真式プリンタとしての構成を備えている。ロワーフレーム２８には、用紙搬送ローラ１６〜１９を有する概ねＳ字状の用紙搬送路１５が形成されており、この用紙搬送路１５の、上流側端部には記録用紙を収納する給紙カセット２０が配置され、下流側端部には印刷された記録用紙を載置するスタッカ２１が設けられている。

用紙搬送路１５には、給紙カセット２０から記録用紙を繰り出す用紙繰り出し部２２、記録用紙の紙厚を検知する検知部２６、繰り出された記録用紙を静電効果により転写ベルト１１に付着させて搬送する搬送ベルトユニット２４、及びトナー画像を記録用紙に定着させる定着部２５が設けられている。

搬送ベルトユニット２４とによって、転写ベルト１１に付着して搬送される記録用紙を挟む位置に、記録用紙の搬送方向上流側より順にブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のトナーを収容する現像形成部２３Ｋ，２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ（特に区別する必要がない場合は現像形成部２３と称す）が一列に、プリンタ１００本体に配列されている。本実施の形態においては、これらの現像形成部２３Ｋ，２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃの構成は同一であり、収容されているトナーの色のみが異なるため、ここではブラック（Ｋ）の現像形成部２３Ｋを例にとり、その内部構造を以下に説明する。尚、例えばプリンタ１００の現像形成部２３のような、プリンタ１００の構成要素の個々に対して、その構成要素を除いた部分をプリンタ１００本体と称す場合がある。

図１中のＸ、Ｙ、Ｚの各軸は、記録用紙が現像形成部２３を通過する際の搬送方向にＸ軸をとり、後述する感光体１の回転軸方向にＹ軸をとり、これら両軸と直交する方向にＺ軸をとっている。また、後述する他の図においてＸ、Ｙ、Ｚの各軸が示される場合、これらの軸方向は、共通する方向を示すものとする。即ち、各図のＸ、Ｙ、Ｚ軸は、各図の描写部分が、図１に示すプリンタ１００を構成する際の配置方向を示している。またここでは、Ｚ軸が略鉛直方向となるように配置されるものとする。

図２は、ブラック（Ｋ）の現像形成部２３Ｋ、転写ローラ１２、露光装置３、及び印刷された記録用紙１３を模式的に示す概略構成図である。

同図に示すように、現像形成部２３Ｋは、プリンタ１００本体に対して着脱自在に配置された現像装置１０Ｋ（特に区別する必要がない場合は現像装置１０と称す）、現像剤収容体としてのトナーカートリッジ５Ｋ（特に区別する必要がない場合はトナーカートリッジ５と称す）、及び現像剤収容体保持ユニットとしてのトナーカートリッジ保持ユニット４１Ｋ（特に区別する必要がない場合はトナーカートリッジ保持ユニット４１と称す）とを有する。

現像装置１０には、表面に電荷を貯えることができ、露光によって表面の電荷を除去することができる像担持体としての感光体１が矢印方向に回転可能に配置され、この感光体１の周囲には、その回転方向上流側から順に、感光体１の表面に一定の圧力で接触して電荷を供給して帯電させる帯電ローラ２、帯電された感光体１の表面に、例えばＬＥＤヘッド等の光源による光を照射して静電潜像を形成する露光装置３が配設される。尚、この露光装置３は、プリンタ１００の本体側のアッパーフレーム３０（図１）に配設されている。

更に、静電潜像が形成された感光体１の表面に、所定色（ここではブラック）のトナーを付着させて現像を発生させる現像部１１０、感光体１上のトナー現像を記録媒体としての記録用紙１３に転写した際に残留した転写残トナーを除去して、廃トナー収集部１１１に落下させるクリーニングブレード９が配設されている。このためクリーニングブレード９は弾性体で形成され、そのエッジ部が感光体１の表面に一定の圧力で接触するように配置されている。尚、これら各装置に用いられている回転体は、図示しない駆動源からギヤなどを経由して動力が伝達され回転する。

現像部１１０は、トナー搬送路２７から排出されるトナー４を貯蔵するトナー貯蔵部１１２、現像ローラ６、この現像ローラ６に貯蔵されたトナー４を供給するトナー供給ローラ８、現像ローラ６上のトナー４を薄層化する現像ブレード７を有し、感光体１の表面に形成された静電潜像をトナー４によって顕像化、即ち現像する。

後述するトナーカートリッジ保持ユニット４１は、トナー４を収容するトナーカートリッジ５Ｋを挿抜可能に保持し、トナーカートリッジ５Ｋの下部に形成されたトナー供給口３９から排出されるトナー４を、トナー搬送路２７を介してトナー貯蔵部１１２に導く。尚、ここでは、後述するようにトナーカートリッジ保持ユニット４１は、プリンタ１００本体に配設されている。

現像ローラ６とトナー供給ローラ８とは、一定の圧力で当接するように、互いに平行に配置され、それぞれ同図に示される矢印の方向（同方向）に回転する。また、現像ブレード７と現像ローラ６とは、同図に示すように、例えば現像ブレード７の折り曲げ部分が現像ローラ６の周面に一定の圧力で接触するように、互いに平行に配置される。尚、これら各装置に用いられている回転体は、図示しない駆動源からギヤなどを経由して動力が伝達され回転する。

図１に示すように、上記した４つの現像形成部２３の各感光体１に対向する位置には、それぞれ導電性のゴム等によって形成された転写ローラ１２が、記録用紙１３（図２）を静電吸収して搬送する転写ベルト１１を介して圧接された状態で配設されている。これらの転写ローラ１２は、感光体１上のトナー現像を記録用紙１３（図２）に転写するが、この転写時に、各感光体１の表面電位とこれらの各感光体に対向して配置された各転写ローラ１２の表面電位に電位差を持たせるための電圧が印加される。

定着部２５は、内部に加熱ローラとバックアップローラとを有し、記録用紙１３（図２）上に転写された転写済みトナー１４を加圧・加熱することによって定着する。ここで定着された記録用紙１３は、後段の用紙搬送ローラ１８，１９によって、印刷済み記録用紙のスタッカ２１に搬送される。

ここで、プリンタ１００の印刷動作の概略について、図１、図２を参照しながら説明する。

印刷が起動されると、プリンタ１００は、図１に示す用紙繰り出し部２２によって、給紙カセット２０から記録用紙を繰り出し、この記録用紙を用紙搬送路１５に沿って下流側に搬送する。そして用紙搬送路の途中にあって、紙の厚さを検知する検知部２６にてこの記録用紙の紙厚を検知し、搬送ベルトユニット２４で搬送する。この搬送過程で、現像形成部２３Ｋ，２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃによって個々に形成したトナー画像を、転写ローラ１２により記録用紙の記録面上に順次重ねて転写し、更に定着部２５によって記録面上に転写されたトナー画像の定着を行った後、印刷済みの記録用紙をスタッカ２１へ搬送する。

この時現像形成部２３では、トナーカートリッジ５から供給したトナー４をトナー供給ローラ８により現像ローラ６に供給し、現像ローラ６に供給したトナー４を現像ブレード７により均一な厚さに均す。そして、感光体１上に露光装置３によって形成された静電潜像を均一化されたトナー４によって顕像化、即ち現像する。現像されたトナー４は、転写ローラ１２によって記録用紙１３に電気的に転写される。記録用紙１３上に転写されず、感光体１表面に残った残留トナー４は、クリーニングブレード９により掻き取られ、廃トナー収集部１１１内に廃トナーとして落下する。

次に、本実施の形態のトナーカートリッジ５を、プリンタ１００に対して挿抜するための機構について説明する。

図３は、フロントカバー２９を開けた状態のプリンタ１００の外観斜視図であり、図４、図５は、トナーカートリッジ保持ユニット４１に保持されたトナーカートリッジ５を異なる方向から見た外観斜視図であり、図６は、トナーカートリッジ５を斜め上方から見た外観斜視図であり、図７は、トナーカートリッジ５を斜め下方から見た外観斜視図であり、図８は、内部を示すために一部のカバーを除いた状態のトナーカートリッジ５の外観斜視図であり、図９、図１０は、トナーカートリッジ保持ユニット４１を異なる方向から見た外観斜視図である。

図１〜図３に示すように、トナーカートリッジ保持ユニット４１は、プリンタ１００内に配列された４つの各現像形成部２３の、現像装置１０とトナーカートリッジ５の間に配置され、プリンタ１００本体に固定的に保持されている。フロントカバー２９は、プリンタ１００の正面上部において、Ｘ軸方向に向いた回動軸中心に、プリンタ１００本体によって回動可能に保持され、プリンタ１００本体のカートリッジ挿抜部１００ａを開閉する。このカートリッジ挿抜部１００ａには、トナーカートリッジ保持ユニット４１の端部が外側に突出し、トナーカートリッジ５を出し入れするための開口部１００ｂが形成されている。

この図３では、Ｘ軸方向の配列された４つのトナーカートリッジ保持ユニット４１のうち、トナーカートリッジ保持ユニット４１Ｃについてはトナーカートリッジ５Ｃが装着された状態を示し、トナーカートリッジ保持ユニット４１Ｍについてはトナーカートリッジ５Ｍを挿入途中の状態を示し、トナーカートリッジ保持ユニット４１Ｙ，４１Ｋについては、トナーカートリッジ５を外した状態を示している。図４、図５は、図３に示すトナーカートリッジ保持ユニット４１Ｃのように、プリンタ１００本体の所定位置に配置されたトナーカートリッジ保持ユニット４１にトナーカートリッジ５が装着された状態を示している。この状態でトナーカートリッジ保持ユニット４１及びトナーカートリッジ５は、プリンタ１００本体内でＹ軸方向に延在するが、以後この方向を長手方向と称する場合がある。

図６、図７、及び図８に示すように、トナーカートリッジ５には、トナー４を収容する現像剤収容部としてのトナー収容部３１、トナー収容部３１の下部に形成されてトナーを供給するための現像剤供給口としてのトナー供給口３９、トナーカートリッジ５の長手方向にスライド可能に保持され、トナー供給口３９を開閉するシャッター３３、プリンタ１００本体に設けられた駆動入力ギヤ３７（図１１参照）により位置を決める位置決めポスト３２、駆動を受けてトナーカートリッジ５自体に発生する回転力を規制する規制溝部５２、トナーカートリッジ保持ユニット４１に対してスライド移動を可能にするための外周リブ５０、駆動入力ギヤ３７に噛合して駆動力を受けるギヤ３４ａ，３４ｂ、ギヤ３４ａと一体的に回転してトナー４をトナー供給口３９へ搬送するスパイラル３６、ギヤ３４ｂと一体的に回転してトナー４を攪拌する攪拌部材３５、トナーカートリッジ５の新旧判別を行うための新旧判別部材４０、シャッター３３の開閉動作を規制する第４の規制部としての第１のラッチ５１、後述する図１６に示すように、シャッター３３より矢印Ａ方向の側にあってシャッター３３を閉じたときに突き当たるストッパー５７、トナーカートリッジ５を持つための持ち手４９、及びプリンタ１００本体から引き出すときに使用する引き手４８が備えられている。

ここで、トナー供給口３９は、トナーカートリッジ５の長手方向略中央部に配置されており、新旧判別部材４０は、不揮発性メモリーを有している。またトナーカートリッジ５の外装表面に表示された矢印５ａは、トナーカートリッジ５の挿入方向を示している。

一方、図９、図１０に示すように、トナーカートリッジ保持ユニット４１には、トナーカートリッジ５を載置する載置部としてのトレー４２、トレー４２上を移動するトナーカートリッジ５の外周リブ５０が摺動することでこれをガイドするガイド部としてのガイド４３、トナーカートリッジ５の挿入時に、トナーカートリッジ５の規制溝部５２と係合することで、トナーカートリッジ５の回転を規制し且つその挿入量を規制する第１の規制部としての位置決め部４４、トナーカートリッジ５を引き出す時に、例えばそのシャッター３３を閉めるための第２の規制部としの第２のラッチ４５、変位する第２のラッチ４５の変位量を規制する第３の規制部としての変位量規制部４７（図１６参照）、第１のラッチ５１を押して撓ませることで、シャッター３３の移動規制を解除するラッチ解除ポスト５５、トナーカートリッジ５の挿入時に、シャッター３３が当接してその後のシャッター３３の同方向へ移動を規制するシャッター移動規制部５６、新旧判別部材４０に接触することでこの新旧判別部材４０との通信を可能とする接点４６、及びトナーカートリッジ５のトナー供給口３９から排出されたトナー４を、現像装置１０のトナー貯蔵部１１２に搬送するための現像剤受入れ部としてのトナー搬送路２７が設けられている。

更に、図７に示すように、トナーカートリッジ５に設けられたシャッター３３には、トナーカートリッジ５がプリンタ１００本体から抜き出される時に、第２のラッチ４５に引っ掛かる第１の被規制部としての第１のラッチ係合部５３（図１７参照）が形成され、トナーカートリッジ５の底部外側には、トナーカートリッジ５がプリンタ１００本体に装着された時、第２のラッチ４５に引っ掛かる第２の被規制部としての第２のラッチ係合部５４（図１７参照）が形成されている。ここでは、第２のラッチ係合部５４を、厚さ０．３ｍｍのＳＵＳ材の様な金属性薄板材で形成しているが、後述する同様の作用効果が得られる場合にはモールド材でも良い。図７に示すように、この第２のラッチ係合部５４は、トナーカートリッジ５の底部外側に配設されるが、ほぼシャッター３３の第１のラッチ係合部５３の移動領域に亘って延在している。

図２０は、第２のラッチ４５の外観斜視図である。同図に示すように、第２のラッチ４５は、弾性を有する金属性の薄板材で一体形成され、ネジ穴が形成された固定部６１、撓み部６９、突出部６２、自由端部６３、固定部６１と撓み部６９をつなぐ段差部の上屈曲部に相当する第２の支点部６５、撓み部６９と突出部６２とが連続する屈曲部に相当する第１の支点部６４、及び突出部６２と自由端部６３が連続する屈曲部に相当する第３の支点部６６とを有する。突出部６２は、撓み部６９と約垂直な当接部６２ａと傾斜部６２ｂを有し、傾斜部６２ｂと連続する自由端部６３は、撓み部６９と略平行に延在する。

第２のラッチ４５は、図９に示すように自由端部６３をプリンタ１００の開口部１００ｂの方向（Ｙ軸のプラス方向）としてその固定部６１が、トナー搬送路２７の開口部に隣接してトナーカートリッジ保持ユニット４１本体にネジ止めされている。このとき自由端部６３が変位量規制部４７（図１６参照）によって変位量が規制される。

以上の構成において、プリンタ１００本体に対するトナーカートリッジ５の挿抜動作について説明する。

図１１、図１２は、プリンタ１００本体内に配設された駆動入力ギヤ３７と、トナーカートリッジ５のギヤ３４ａ，３４ｂとが噛合した状態を、異なる方向から見た外観斜視図であり、図１３，１４は、トナーカートリッジ５がトナーカートリッジ保持ユニット４１に装着され且つギヤが噛合した状態を、異なる方向から見た外観斜視図である。図１５は、トナーカートリッジ５がトナーカートリッジ保持ユニット４１に装着された時の駆動入力ギヤ３７とギヤ３４ａ，３４ｂの位置関係を示す動作説明図で、同図（ａ）は、両者が噛合した状態を示し、同図（ｂ）は、両者が噛合するまえの当接している状態を示している。

図１６、図１７は、トナーカートリッジ５が挿入されて装着が完了するまでの各部の動作のうち、特に第２のラッチ４５とこれとかかわる部分の動作を説明する動作説明図であり、図１８、図１９は、同過程の動作にうち、特にラッチ解除ポスト５５とこれとかかわる部分の動作を説明する動作説明図である。尚、図１６〜図１９において、矢印先の点線枠部分は矢印元の点線枠部分の拡大図である。

図３に示すように、プリンタ１００のフロントカバー２９を開けると、開口部１００ｂから端部が突出した４つのトナーカートリッジ保持ユニット４１がある。操作者は、トナーカートリッジ５の矢印５ａ（図６）方向の先端部をトレー４２（図９）の上にのせ、ガイド４３（図９）にトナーカートリッジ５の外周リブ５０（図６）を沿わせながら挿入する。この時図１６〜図１９において、トナーカートリッジ５は、矢印Ａ方向（Ｙ軸のマイナス方向）に移動することになる。

ある程度挿入すると、図１６（ａ）、図１８（ａ）に示すように、トナーカートリッジ５のシャッター３３が、第２のラッチ４５を下方に撓ませて割込むようにして移動する。このときシャッター３３は閉じており、図１８（ａ）に示すように、トナーカートリッジ５に備えられた第１のラッチ５１の先端突起部５１ａが、シャッター３３の凹部３３ａに嵌入してシャッター３３がトナーカートリッジ５本体に対して矢印Ｂ方向に移動して開くのを防止している。尚、ここでは第１のラッチ５１は、例えば弾性部材で形成されて、先端突起部５１ａがシャッター３３の凹部３３ａに付勢される力が生じるように保持されているものとする。

更に挿入して、図１６（ｂ）、図１８（ｂ）に示すように、シャッター３３の第１の係合部５３が第２のラッチ４５の突出部６２を通り過ぎると、第２のラッチ４５は、その撓みが解消し、第１の係合部５３との係合によってシャッター３３の矢印Ｂ方向移動を規制可能な状態となる。但し、第２のラッチ４５の撓みは完全に解消されるわけではなく、第２のラッチ係合部５４の底部に当接して撓み状態が継続する。またこのあたりから、図１８（ｂ）に示すように、トナーカートリッジ保持ユニット４１に備えられたラッチ解除ポスト５５が、トナーカートリッジ５に備えられた第１のラッチ５１の先端突起部５１ａを押し上げてシャッター３３の凹部３３ａとの係合を解除しはじめる。

更に挿入すると、図１７（ａ）、図１９（ａ）に示すように、シャッター３３の先端部がトナーカートリッジ保持ユニット４１に備えられたシャッター移動規制部５６に当接し、シャッター３３のそれ以上のＡ方向移動が規制される。一方、図１９（ａ）に示すように、ラッチ解除ポスト５５は、この時点で第１のラッチ５１とシャッター３３の係合を解除し、シャッター３３の、トナーカートリッジ５本体に対する相対的な矢印Ｂ方向へのスライド移動が可能となっている。従って、更に挿入すると、トナーカートリッジ５本体はこれに応じて矢印Ａ方向に移動し、シャッター３３はＡ方向移動が規制されるため、シャッター３３が当接しているストッパー５７から離間してトナー供給口３９（図８）を開き始める。

更に挿入すると、やがて図１５（ｂ）に示すように、トナーカートリッジ５の位置決めポスト３２が駆動入力ギヤ３７の回転軸中心部に形成された嵌入穴（図示ぜす）に嵌入し、同時に図１７（ｂ）、図１９（ｂ）に示すように、溝部５２にトナーカートリッジ保持ユニット４１の位置決め部４４が嵌入して当接し、トナーカートリッジ保持ユニット４１にトナーカートリッジ５が位置決めされる。このとき、第２のラッチ４５は、その突出部６２を第２のラッチ係合部５４の底部が通過するため、撓みは完全に解消してその当接部６２ａ（図２０）が第２のラッチ係合部５４の端部を規制してトナーカートリッジ５が矢印Ｂ方向に移動するのを規制する。即ちトナーカートリッジ５の抜け止めを行う。このとき、当接部６２ａとシャッター３３の第１のラッチ係合部５３との間には僅かな隙間が生じている。尚、トナーカートリッジ５のこの挿入位置を装着位置と称す場合がある。

またトナーカートリッジ５が装着位置にあるとき、図１７（ｂ）に示すようにトナーカートリッジ５の新旧判別部材４０は、接点４６と接触する。

トナーカートリッジ５が挿入されて装着位置に至ると、図１５（ｂ）に示すように、ギヤ３４ａとギヤ３４ｂは、駆動入力ギヤ３７と当接し、駆動入力ギヤ３７を矢印Ａ方向に押し込む。駆動入力ギヤ３７は、回転軸によって軸方向に移動可能に保持されると共に、コイルスプリング３８によって、矢印Ｂ方向に付勢された状態で所定位置に規制されている。従って、駆動入力ギヤ３７は、このように、装着位置に至ったギヤ３４ａ及びギヤ３４ｂと噛合が成立しない場合には矢印Ａ方向に押し込まれるものの、回転が開始されると、図１５（ａ）に示すように、ギヤ３４ａ及びギヤ３４ｂと噛合可能なタイミングで矢印Ｂ方向に復帰してギヤ３４ａ及びギヤ３５ｂと噛合して回転力を伝達する構成となっている。

更に、トナーカートリッジ５が装着位置に至った段階でフロントカバー２９（図３）を閉めると、新旧判別部材４０との通信確認が行われ、通信が可能な場合、正しく挿入されたと判断されて通常の印刷可能な動作へと移行し、逆に、通信が確認できない場合、トナーカートリッジ５が正しく挿入されていないと判断されて印刷動作を不可とする。

次に、トナーカートリッジ５をプリンタ１００から取り出す動作について説明する。図２１は、このときの動作を説明する動作説明図である。尚、図２１において、矢印先の点線枠部分は矢印元の点線枠部分の拡大図である。

プリンタ１００のフロントカバー２９（図３）を開け、トナーカートリッジ５の引き手４８（図７参照）に手をかけてトナーカートリッジ５をトナーカートリッジ保持ユニット４１から引き出す。この時、同図（ａ）に示すように、第２のラッチ４５の当接部６２ａ（図２０）がトナーカートリッジ５の第２のラッチ係合部５４の端部に引っ掛かってトナーカートリッジ５が矢印Ｂ方向に移動するのを規制して抜け止めしているが、第２のラッチ４５が第２のラッチ係合部５４に引っかかる力Ｆ３（最大値）に比べ、引き手４８を引く力Ｆ１が大きくなる（Ｆ１＞Ｆ３（最大値））と、第２のラッチ４５が撓むことでこの引っ掛かり状態が解除され、トナーカートリッジ５を矢印Ｂ方向に引き出すことができる。

このとき、第２のラッチ４５は、撓みによって生じる復元力によって、第２のラッチ係合部５４の底部に当接し且つシャッター３３の第１のラッチ係合部５３に係合して（引っ掛かって）シャッター３３のＢ方向移動を阻止し、その位置に維持する。これによりトナーカートリッジ５本体の矢印Ｂ方向移動に伴って、その場に留まるシャッター３３によってトナー供給口３９（図８）が閉まり始め、やがて図２１（ｂ）に示すように、シャッター３３がストッパー５７に当接して完全に閉じた状態となる。

このとき更に引き出そうとすると、第２のラッチ４５の引っ掛かりによって、引き出しを阻止する引っ掛かる力Ｆ２が生ずるが、このときの引っかかる力Ｆ２（最大値）に比べ、引き手４８を引く力Ｆ１が大きくなる（Ｆ１＞Ｆ２（最大値））と、第２のラッチ４５が更に撓むことでこの引っ掛かり状態が解除され、シャッター３３が閉じた状態のトナーカートリッジ５を矢印Ｂ方向に引き出すことができる。

尚、図２１（ａ）に示すように、トナーカートリッジ５を引き出す前の装着された段階で、図１９（ｂ）に示すように、シャッター移動規制部５６の近傍に位置しているトナーカートリッジ５に備えられた第１のラッチ５１は、図２１（ｂ）に示すように、シャッター３３がストッパー５７に当接して完全に閉じた状態となる段階で、図１８（ｂ）に示すようにラッチ解除ポスト５５を乗り越え、その先端突起部５１ａが、シャッター３３の凹部３３ａに嵌入してシャッター３３がトナーカートリッジ５本体に対して相対的に矢印Ｂ方向に移動して開くのを防止する。

このままトナーカートリッジ５を引き出すことで、プリンタ１００から完全に取り出すことができる。トナーカートリッジ５の持ち手４９（図６）は、トナーカートリッジ５を持ち運ぶ時に使うものである。

図２２、図２３は、上記したようにトナーカートリッジ５をトナーカートリッジ保持ユニット４１から引き出す際の、第２のラッチ４５と、これとかかわる第１のラッチ係合部５３、第２のラッチ係合部５４及び変位量規制部４７との間に発生する力の関係を説明する要部説明図である。
尚、前記したように、
Ｆ１＝引き手４８を引く力
Ｆ２＝第２のラッチ４５が第１のラッチ係合部５３に引っかかる力
Ｆ３＝第２のラッチ４５が第２のラッチ係合部５４に引っかかる力
である。

図２２（ａ）に示すように、トナーカートリッジ５がトナーカートリッジ保持ユニット４１にセットされた状態で、トナーカートリッジ５を引き出すと、先ず図２２（ｂ）に示すように、第２のラッチ４５の突出部６２の当接部６２ａに第２のラッチ係合部５４が接触し、第２のラッチ４５が、固定部６１（図２０）と突出部６２とで突っ張る。このとき、まだ第２のラッチ４５に撓みはない。

この状態からＦ１を大きくしていくと、第２のラッチ４５が撓み始め、図２２（ｃ）に示すように、突出部６２が第１の支点部６４を支点として矢印α方向に傾き始め、これによって撓み部６９も第２の支点部６５を支点として矢印β方向に傾き始める。これらの第２のラッチ４５の撓みによって、Ｆ１＞Ｆ３（最大値）となると、図２２（ｄ）に示すように、第２のラッチ係合部５４に対する突出部６２の引っ掛かり状態のみが解除される。

この時、第２のラッチ４５は、その自由端部６３が、変位量規制部４７に当接して下方（Ｚ軸マイナス方向）移動が規制され、突出部６２の当接部６２ａは、第１のラッチ係合部５３に引っ掛かってシャッター３３の矢印Ｂ方向移動を阻止する。更に突出部６２は、第２のラッチ４５の復元力によって第２のラッチ係合部５４の底部に圧接している。

この状態でトナーカートリッジ５を引き出すと、図２３（ａ）に示すように、トナーカートリッジ５本体のみが矢印Ｂ方向に移動するため、この移動に伴ってシャッター３３がトナー供給口３９（図８）を閉じ始める。このとき、トナーカートリッジ５本体に対して相対的に移動するシャッター３３には、移動摩擦等の負荷によって矢印Ｂ方向に移動力Ｆ４が生じる。従って、第２のラッチ４５と第１のラッチ係合部５３との係合によって生じる引っ掛かる力Ｆ２が、シャッター３３の移動力Ｆ４よりも大きく、Ｆ２＞Ｆ４となるように構成する必要がある。

やがてトナーカートリッジ５のストッパー５７がシャッター３３に突き当たってトナー供給口３９が閉じられると、Ｆ１がシャッター３３に伝わり、図２３（ｂ）に示すように、第１のラッチ係合部５３が第２のラッチ４５の突出部６２の当接部６２ａを押圧する。この時第２のラッチ４５は、同図に示すように、撓み部６９が第２の支点部６５を支点として更に矢印β方向に傾斜すると共に、傾斜部６２ｂが第３の支点部６６を支点として矢印γ方向に撓む。

これらの第２のラッチ４５の撓みによって、Ｆ１＞Ｆ２（最大値）となると、図２３（ｃ）に示すように、第１のラッチ係合部５３に対する突出部６２の引っ掛かり状態が解除され、更にトナーカートリッジ５が引き出されると、図２３（ｄ）に示すように、閉じられたシャッター３３が第２のラッチ４５の突出部６２と摺接しながら矢印Ｂ方向に移動し、やがてトナーカートリッジ５全体がプリンタ１００から引き出される。

ここで、Ｆ２（最大値）は、第２のラッチ４５の自由端部６３が、変位量規制部４７に当接して下方（Ｚ軸マイナス方向）移動が規制されることにより、傾斜部６２ｂのγ方向への撓みによる力が加わるため、例えば、変位量規制部４７による規制がない場合に比べてより大きく設定することができる。これにより、確実にＦ２（最大値）＞Ｆ４の関係を構築して、シャッター３３が半開きのままトナーカートリッジ５が引き出されるといった不都合を防止できる。

尚、本実施の形態では、トナーカートリッジ保持ユニット４１を現像装置１０と別体とし、プリンタ１００本体に固定し、トナーカートリッジ保持ユニット４１のトナー搬送路２７を介して現像装置１０にトナーを導くように構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図２４に変形例として示す現像形成部１２３（但し、トナーカートリッジ５を除いている）のように、トナー搬送路２７を除いて、トナーカートリッジ保持ユニットの機能を現像装置の上部に直接配設し、これらを一体的に構成しても良いものである。

以上のように、本実施の形態のプリンタによれば、トナーカートリッジ５をプリンタ１００本体に対して着脱する際に、トナーカートリッジ５を直線移動させるだけで、プリンタ１００本体からの抜け止めとシャッター３３によるトナー供給口３９の開閉を行うことがき、ユーザーによるトナーカートリッジの交換動作を簡素化でき、ベターハンドリングを実現できる。

また、プリンタ１００本体からトナーカートリッジ５を取り出す際には、引き出し過程でのシャッター３３が閉まる段階で、一度引っ掛かりが生じるため、引き出す速度を意図的に落して、トナーカートリッジ５を勢いよく引き出すことによる取り落としなどを防止することができる。

実施の形態２．
図２５、図２６は、本発明に基づく実施の形態２のプリンタに採用されるトナーカートリッジ２０５を異なる方向（斜め上方及び斜め下方）から見た外観斜視図であり、図２７、図２８は、同じく本発明に基づく実施の形態２のプリンタに採用されるトナーカートリッジ保持ユニット２４１を異なる方向から見た外観斜視図である。

本実施の形態のプリンタは、これらのトナーカートリッジ２０５及びトナーカートリッジ保持ユニット２４１を、前記した図６に示すトナーカートリッジ５及び図９に示すトナーカートリッジ保持ユニット４１に代えて採用している以外は、図２に示す画像形成部２３と同じである。従って、このプリンタが、前記した実施の形態１のプリンタと共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。尚、本実施の形態のプリンタの要部構成は、トナーカートリッジ２０５及びトナーカートリッジ保持ユニット２４１以外において図２に示す実施の形態１の画像形成部２３の要部構成と共通するため、必要に応じて図１乃至図３を参照する。

図２６に示すようにここでは、トナーカートリッジ２０５の新旧判別部材２４０が、第２のラッチ係合部５４の、引き手４８の側の近傍に配設されている。また図２７に示すようにここでは、第２のラッチ２４５が複数（２つ）に分割して配置されているが、幅が狭くなっている点、及び表面に金メッキが施されている点、以外の基本的な形状は、図２０に示す実施の形態１の第２のラッチ４５と同一である。

従って、トナーカートリッジ２０５の挿抜時における、第２のラッチ２４５と、第１のラッチ係合部５３及び第２のラッチ係合部５４の相互作用の関係は前記した実施の形態１で説明した通りであるので、ここでの詳細な説明は省略する。

図２９、図３０は、トナーカートリッジ２０５が挿入されて装着が完了するまでの各部の動作うち、特に第２のラッチ２４５とこれとかかわる部分の動作を説明する動作説明図である。

図２９（ａ）は、トナーカートリッジ２０５がある程度挿入され、シャッター３３が、第２のラッチ２４５を下方に撓ませて割込むようにして移動する状態（図１６（ａ）と同じ状態）を示し、図２９（ｂ）は、更に挿入し、第２のラッチ２４５が第１の係合部５３との係合によってシャッター３３の矢印Ｂ方向移動を規制可能な状態（図１６（ｂ）と同じ状態）を示し、図３０（ａ）は、シャッター３３の先端部がトナーカートリッジ保持ユニット２４１に備えられたシャッター移動規制部５６（図１７参照）に当接し、シャッター３３のそれ以上のＡ方向移動が規制される状態（図１７（ａ）と同じ状態）を示し、図３０（ｂ）は、トナーカートリッジ保持ユニット２４１にトナーカートリッジ５が位置決めされ、第２のラッチ２４５の当接部６２ａ（図２０）が第２のラッチ係合部５４の端部を規制してトナーカートリッジ２０５が矢印Ｂ方向に移動するのを規制する状態（図１７（ｂ）と同じ状態）を示している。

このとき、図３０（ｂ）に示すように、撓みが解消した第２のラッチ２４５の突起部６２が、第２のラッチ係合部５４の近傍に配置された新旧判別部材２４０に電気的に接触する。このように第２のラッチ２４５は、新旧判別部材２４０に電気的に接触することで、この新旧判別部材２４０との通信を可能とする接点としての役割を兼用する。

更に、トナーカートリッジ２０５が装着位置に至った段階でフロントカバー２９（図３）を閉めると、新旧判別部材２４０との通信確認が行われ、通信が可能な場合、正しく挿入されたと判断して通常の印刷可能な動作へと移行し、逆に、通信が確認できない場合、トナーカートリッジ２０５が正しく挿入されていないと判断されて印刷動作を不可とする。

以上のように、本実施の形態のプリンタによれば、前記した実施の形態１で記述した効果に加え、第２のラッチ２４５が、新旧判別部材２４０との接点としての役割を兼用するため、構成の簡素化及びコストダウンが可能となる。

上記した実施の形態では、本発明を、カラー電子写真プリンタを例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電子写真方式を利用して記録材上に画像を形成する複写機、ファクシミリ、ＭＦＰ等の画像形成装置にも利用可能である。またカラープリンタに関して説明したが、モノクロプリンタであってもよい。

１ 感光体、 ２ 帯電ローラ、 ３ 露光装置、 ４ トナー、 ５ トナーカートリッジ、 ６ 現像ローラ、 ７ 現像ブレード、 ８ トナー供給ローラ、 ９ クリーニングブレード、 １０ 現像装置、 １１ 転写ベルト、 １２ 転写ローラ、 １３ 記録用紙、 １４ トナー、 １５ 用紙搬送路、 １６ 用紙搬送ローラ、 １７ 用紙搬送ローラ、 １８ 用紙搬送ローラ、 １９ 用紙搬送ローラ、 ２０ 給紙カセット、 ２１ スタッカ、 ２２ 用紙繰り出し部、 ２３ 現像形成部、 ２４ 搬送ベルトユニット、 ２５ 定着部、 ２６ 検知部、 ２７ トナー搬送路、 ２８ ロワーフレーム、 ２９ フロントカバー、 ３０ アッパーフレーム、 ３１ トナー収容部、 ３２ 位置決めポスト、 ３３ シャッター、 ３３ａ 凹部、 ３４ａ ギヤ、 ３４ｂ ギヤ、 ３５ 攪拌部材、 ３６ スパイラル、 ３７ 駆動入力ギヤ、 ３８ コイルスプリング、 ３９ トナー供給口、 ４０ 新旧判別部材、 ４１ トナーカートリッジ保持ユニット、 ４２ トレー、 ４３ ガイド、 ４４ 位置決め部、 ４５ 第２のラッチ、 ４６ 接点、 ４７ 変位量規制部、 ４８ 引き手、 ４９ 持ち手、 ５０ 外周リブ、 ５１ 第１のラッチ、 ５１ａ 先端突起部、 ５２ 規制溝部、 ５３ 第１のラッチ係合部、 ５４ 第２のラッチ係合部、 ５５ ラッチ解除ポスト、 ５６ シャッター移動規制部、 ５７ ストッパー、 ６１ 固定部、 ６２ 突出部、 ６２ａ 当接部、 ６２ｂ 傾斜部、 ６３ 自由端部、 ６４ 第１の支点部、 ６５ 第２の支点部、 ６６ 第３の支点部、 ６９ 撓み部、 １００ プリンタ、 １００ａ カートリッジ挿抜部、 １００ｂ 開口部、 １１０ 現像部、 １１１ 廃トナー収集部、 １１２ トナー貯蔵部、 １２３ 現像形成部、 ２０５ トナーカートリッジ、 ２４０ 新旧判別部材、 ２４１ トナーカートリッジ保持ユニット、 ２４５ 第２のラッチ。

Claims (15)

1. 現像剤供給口を開閉するシャッターを有する現像剤収容体を、挿入する第１の方向又は引き抜く第２の方向で挿抜可能に保持する現像剤収容体保持ユニットにおいて、
   前記現像剤収容体が載置される載置部と、
   前記現像剤収容体本体の、装着位置からの前記第１の方向への移動を規制する第１の規制部と、
   前記現像剤収容体の前記第１の方向への移動過程において、前記シャッターの前記第１の方向への移動を規制して前記現像剤供給口を開けるシャッター移動規制部と、
   前記現像剤収容体が前記装着位置にあるとき、前記現像剤収容体の前記第２の方向への移動を規制する第２の規制部と
   を有し、
   前記第２の規制部は、前記現像剤収容体が前記第２の方向に移動する過程で、前記現像剤収容体から前記第２の方向への所定値以上の力を受け、先ず前記現像剤収容体本体の前記第２の方向への移動を許容し、前記現像剤供給口が閉じた段階で、前記現像剤収容体本体と共に前記シャッターの前記第２の方向への移動を許容することを特徴とする現像剤収容体保持ユニット。
2. 前記第２の規制部は、弾性部材で形成され、第１の変形によって前記現像剤収容体本体の前記第２の方向への移動を許容し、第２の変形によって前記シャッターの前記第２の方向への移動を許容することを特徴とする請求項１記載の現像剤収容体保持ユニット。
3. 前記第２の規制部は、前記現像剤収容体保持ユニット本体に固定される固定部、該固定部に連続して、撓み部、前記現像剤収容体に当接する突出部、及び自由端部が順に形成され、前記第１の変形が、前記撓み部が撓むことに起因することを特徴とする請求項２記載の現像剤収容体保持ユニット。
4. 前記撓み部の撓みに伴って位置変位する前記自由端部に当接し、所定以上の前記位置変位を規制する第３の規制部を備えたことを特徴とする請求項３記載の現像剤収容体保持ユニット。
5. 前記第２の規制部は、前記突出部と前記自由端部の間に傾斜部を有し、前記第２の変形が、前記第３の規制部に前記自由端部が当接して発生する前記傾斜部の変形に起因することを特徴とする請求項４記載の現像剤収容体保持ユニット。
6. 前記傾斜部の変形は、前記第３の規制部に当接する当接部を支点として発生することを特徴とする請求項５記載の現像剤収容体保持ユニット。
7. 前記第１の変形は、前記第２の規制部が前記現像剤収容体本体から、前記第２の方向への前記所定値以上の第１の力を受けて発生し、前記第２の変形は、前記第２の規制部が前記シャッターから、前記第２の方向への前記第１の力より大きい第２の力を受けて発生することを特徴とする請求項２乃至６の何れかに記載の現像剤収容体保持ユニット。
8. 前記現像剤収容体が前記装着位置にあるとき、前記現像剤供給口に対向する位置にあって、前記現像剤収容体から排出される現像剤を受け入れる現像剤受入れ部を備えたことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の現像剤収容体保持ユニット。
9. 前記現像剤収容体の移動をガイドするガイド部を有することを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の現像剤収容体保持ユニット。
10. 静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像を現像する現像部とを有することを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の現像剤収容体保持ユニット。
11. 前記１乃至１０の何れかに記載の現像剤収容体保持ユニットに挿抜可能に保持される現像剤収容体において、
    現像剤を収容する現像剤収容部と、
    前記現像剤収容部に収容された前記現像剤を排出する現像剤供給口と、
    前記現像剤収容体本体に、スライド可能に保持されて前記現像剤供給口を開閉可能なシャッターと、
    前記シャッターに形成され、前記第２の規制部に係合して、前記第２の方向への移動が規制される第１の被規制部と、
    前記現像剤収容体本体に形成され、前記第２の規制部に係合して、前記第２の方向への移動が規制される第２の被規制部と
    を有することを特徴とする現像剤収容体。
12. 現像剤収容体保持ユニットから前記現像剤収容体を引き抜くための引き手を備えたことを特徴とする請求項１１記載の現像剤収容体。
13. 前記シャッターを、前記現像剤供給口を閉じた位置に規制する第４の規制部を備えたことを特徴とする請求項１１又は１２記載の現像剤収容体。
14. 請求項１１乃至１３の何れかに記載の現像剤収容体を挿抜可能に保持する請求項１乃至１０の何れかに記載の現像剤収容体保持ユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。
15. 前記現像剤収容体を出し入れする開口部を備えた現像剤収容体挿抜部と
    前記現像剤収容体挿抜部を開閉するカバーと
    を備えたことを特徴とする請求項１４記載の画像形成装置。

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