(57)【要約】【課題】シャッタの周辺構造のレイアウトの自由度を高めることを目的とする。【解決手段】  トナーカートリッジ５０に排出口５２を設け、この排出口５２を内側シャッタ２２で開閉する。内側シャッタ２２の開閉は、正逆運動可能の可動部材２０２と、可動部材２０２と上部カバー１０９の間に介在し、上部カバー１０９の動作を可動部材２０２に伝達する伝達部材２０１とを有するシャッタ開閉機構２００で行う。シャッタ開閉機構２００は、上部カバー１０９の開放動作を、伝達部材２０１を介して可動部材２０２に伝達することで可動部材２０２を正方向に運動させて第一シャッタを閉じる。また、シャッタ開閉機構２００は、上部カバー１０９の開放動作の終期に可動部材２０２の運動方向を正方向から逆方向に反転させる。【選択図】図１４
2014115400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する画像形成装置本体と、前記開口部を介して画像形成装置本体に対して着脱可能であり、現像剤を収容する現像剤収容部と、現像剤収容部内の現像剤を外部に排出する排出口と、排出口を開閉する第一シャッタと、画像形成装置本体の前記開口部を開閉するカバー部材と、正逆運動可能の可動部材と、カバー部材と可動部材の間に介在して、カバー部材の動作を可動部材に伝達する伝達部材とを有し、可動部材の正方向運動時に第一シャッタを閉じると共に、逆方向運動時に第一シャッタを開く画像形成装置において、
カバー部材の開放動作の終期に可動部材の運動方向を正方向から逆方向に反転させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
カバー部材の開放動作を、伝達部材を介して可動部材に伝達することで可動部材を正方向に運動させて第一シャッタを閉じ、可動部材の正方向運動で付勢力を蓄積し、カバー部材の閉鎖時にこの蓄積した付勢力で可動部材を逆方向に運動させて第一シャッタを開く請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
伝達部材をカバー部材および可動部材のそれぞれに連結し、カバー部材を回転運動させると共に、可動部材をスライド運動させる請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
カバー部材を開放させた際に、カバー部材と伝達部材の連結点がその回転軌跡の最上部に達した後で可動部材の運動方向を正方向から逆方向に反転させる請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
伝達部材を、可撓性を有する長尺材で構成した請求項３または４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
伝達部材を方向変更手段に巻き掛けて、方向変更手段の前後で伝達部材が延びる方向を異ならせた請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
伝達部材を複数の要素に分割した請求項１〜６何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
可動部材を複数の要素に分割した請求項１〜７何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
画像形成装置本体の内部に、カバー部材が閉鎖位置から最大開放位置に達するまでの間の伝達部材の移動軌跡を包含する空間を設けた請求項１〜８何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第一シャッタとは別に前記排出口を開閉する第二シャッタを有し、現像剤収容部を画像形成装置本体に装着した際に第二シャッタを開き、現像剤収容部を画像形成装置本体から離脱させた際に第二シャッタを閉じる請求項１〜９何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
現像剤を収容する現像剤収容部と、現像剤収容部内の現像剤を外部に排出する排出口と、排出口を開閉する第一シャッタとを具備し、開口部を有する画像形成装置本体に当該開口部を介して着脱可能であり、画像形成装置本体の前記開口部を開閉するカバー部材に伝達部材を介して連結された、正逆運動可能の可動部材の正方向運動時に第一シャッタを閉じると共に、逆方向運動時に第一シャッタを開く現像剤収容器において、
カバー部材の開放動作の終期に可動部材の運動方向を正方向から逆方向に反転させ、この反転による可動部材の逆方向運動中に第一シャッタを閉じた状態に維持することを特徴とする現像剤収容器。
【請求項１２】
第一シャッタに、可動部材と当接可能で、かつ可動部材との当接により第一シャッタを開放もしくは閉鎖する当接部を設けた請求項１１記載の現像剤収容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置においては、画像形成に伴って現像剤としてのトナーが消費されるため、現像装置内のトナーが枯渇しないようにトナーの補給が行われる。補給方法の一つとして、トナーを充填したトナーカートリッジを交換する手法が知られている。トナーカートリッジの交換は、例えば画像形成装置の上面に設けられた上部カバーを開き、装置内の古いトナーカートリッジを取り外して新たなトナーカートリッジを装置内の所定位置に装着することで行われる。
【０００３】
このトナーカートリッジには、トナーを画像形成装置本体側の現像装置に供給するための排出口が設けられる。また、トナーカートリッジを画像形成装置本体から取り外した際に排出口からトナーが飛散しないように、排出口にはこれを開放および閉鎖するシャッタが設けられる。具体的には、トナーカートリッジを画像形成装置本体に装着した際に、シャッタを開いて排出口を開放し、現像装置へのトナーの供給を可能とする一方、トナーカートリッジを画像形成装置本体から取り外した際に、シャッタを閉じて排出口を閉鎖し、排出口を介して外部にトナーが飛散するのを防止するようにしている。
【０００４】
シャッタの開閉状態を切り替えるためのシャッタ開閉機構として、外装カバーの開閉運動をシャッタの駆動力とする構成が公知である。その一例として、例えば特開２００８−５２０３３号公報（特許文献１）には、外装カバーの開閉軸に入力ギヤを取り付け、カバー部材の開閉に応じて入力ギヤを正逆回転させ、この回転運動を、ギヤ列を介してシャッタに伝達することで、シャッタを開閉させる構成が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のシャッタ開閉機構では、カバー部材の開閉角に応じて入力ギヤを回転させる構成であるため、カバー部材の開放動作中はシャッタが開閉方向のうちどちらか一方に移動し、カバー部材の閉鎖動作中はシャッタが他方に移動する。そのため、シャッタストロークやシャッタを駆動する部材のストロークが大きくなる。これらのストロークが大きくなると、周辺部品との干渉を回避するためにレイアウトが制約を受けることになる。
【０００６】
そこで、本発明は、シャッタの周辺構造のレイアウトの自由度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、開口部を有する画像形成装置本体と、前記開口部を介して画像形成装置本体に対して着脱可能であり、現像剤を収容する現像剤収容部と、現像剤収容部内の現像剤を外部に排出する排出口と、排出口を開閉する第一シャッタと、画像形成装置本体の前記開口部を開閉するカバー部材と、正逆運動可能の可動部材と、カバー部材と可動部材の間に介在して、カバー部材の動作を可動部材に伝達する伝達部材とを有し、可動部材の正方向運動時に第一シャッタを閉じると共に、逆方向運動時に第一シャッタを開く画像形成装置において、カバー部材の開放動作の終期に可動部材の運動方向を正方向から逆方向に反転させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、カバー部材の開放動作の終期に可動部材の運動方向を正方向から逆方向に反転させているので、第一シャッタを開閉させる可動部材のストロークを縮小することができる。そのため、可動部材の周辺構造におけるレイアウトの自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】現像装置とトナーカートリッジの概略構成を示す断面図である。
【図３】トナーカートリッジの斜視図である。
【図４】トナーカートリッジから上ケースとギヤカバーを取り外した状態を示す斜視図である。
【図５】トナーカートリッジのギヤカバーを取り外した状態を示す側面図である。
【図６】トナーカートリッジのギヤカバーを取り外した状態を示す側面図である。
【図７】ギヤホルダの斜視図である。
【図８】トナーカートリッジを搬送スクリューの位置でその軸方向に切断した断面図である。
【図９】（ａ）は開放状態を示す排出口付近の断面図、（ｂ）は閉鎖状態を示す排出口付近の断面図である。
【図１０】トナーカートリッジをギヤカバー側から見た側面図である。
【図１１】トナーカートリッジを装置本体に装着した状態を下方から見た断面図である。
【図１２】トナーカートリッジの装置本体への着脱動作を説明するための側面図である。
【図１３】上部カバーを閉じた際のシャッタ開閉機構の概略構成を示す断面図である。
【図１４】上部カバーを開いた際のシャッタ開閉機構の概略構成を示す断面図である。
【図１５】可動部材およびガイドを示す図で、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。
【図１６】内側シャッタ及びその周辺構造を示す斜視図である。
【図１７】（ａ）は内側シャッタが開いた状態を示す側面図、（ｂ）は開いた状態を示す側面図である。
【図１８】上部カバーを開く際の伝達部材の姿勢変化を示す側面図である。
【図１９】上部カバーの開放角と可動部材の正方向変位の関係を示す図である。
【図２０】上部カバーを開く際の伝達部材の姿勢変化を示す側面図である。
【図２１】上部カバーを開く際の伝達部材の姿勢変化を示す側面図である。
【図２２】上部カバー部材を閉じた状態のシャッタ開閉機構を概略的に示す断面図である。
【図２３】上部カバー部材を開いた状態のシャッタ開閉機構を概略的に示す断面図である。
【図２４】伝達部材の他の実施形態を示す側面図である。
【図２５】可動部材の他の実施形態を示す側面図である。    上部カバー部材を開いた状態のシャッタ開閉機構を概略的に示す断面図である。
【図２６】本発明の他の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２７】上部カバーを開いた状態を示す断面図である。
【図２８】上部カバーと内部カバーを開いた状態を示す断面図である。
【図２９】プロセスユニットに当接部を設けた構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【００１１】
まず、図１を参照して、本発明の実施の一形態であるカラーレーザープリンタの全体構成及び動作について説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。モノクロプリンタや、その他のプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置にも本発明の構成を適用可能である。
【００１２】
図１に示すように、カラーレーザープリンタの装置本体（画像形成装置本体）１００には、画像形成ユニットとしての４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが着脱可能に装着されている。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。
【００１３】
具体的には、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、潜像担持体としてのドラム状の感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電ローラ３等を備えた帯電装置と、感光体２上の潜像に現像剤を供給する現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするためのクリーニングブレード等を備えたクリーニング装置５などで構成されている。なお、図１では、イエローのプロセスユニット１Ｙが備える感光体２、帯電ローラ３、現像装置４、クリーニング装置５のみに符号を付しており、その他のプロセスユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋにおいては符号を省略している。また、本実施形態では、現像剤としてトナーから成る一成分現像剤を用いている。ただし、現像剤は、これに限らず、トナーとキャリアから成る二成分現像剤であってもよい。
【００１４】
各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが有する４つの現像装置４の上方には、それぞれ、各現像装置４に補給するためのトナーを収容した現像剤収容器としてのトナーカートリッジ５０が配設されている。本実施形態では、各現像装置４と各トナーカートリッジ５０との間に、後述のベース部材１０７を構成する仕切り部１０８が配設されており、この仕切り部１０８に形成された４つの装着部１０６に各トナーカートリッジ５０が着脱可能に装着されている。
【００１５】
また、各トナーカートリッジ５０の上方付近には、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの感光体２の表面を露光する露光装置６が配設されている。露光装置６は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を有し、画像データに基づいて各感光体２の表面へレーザー光を照射するようになっている。
【００１６】
また、装置本体１００の上部には、開閉軸１１０を中心に回動することにより、上下方向に開閉可能なカバー部材としての上部カバー１０９が設けられている。また、この上部カバー１０９には、上記露光装置６が取り付けられている。このため、上部カバー１０９を開くと、露光装置６をトナーカートリッジ５０の上方付近から待避させることができ、その状態でトナーカートリッジ５０を装置本体１００の開口部から着脱できるようになっている。
【００１７】
上記各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの下方には、転写装置７が配設されている。転写装置７は、転写体としての無端状のベルトから構成される中間転写ベルト８を有する。中間転写ベルト８は、駆動ローラ９と従動ローラ１０に張架されており、駆動ローラ９が図の反時計回りに回転することによって、中間転写ベルト８は図の矢印に示す方向に周回走行（回転）するように構成されている。
【００１８】
４つの感光体２に対向した位置に、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１１が配設されている。各一次転写ローラ１１はそれぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面を押圧しており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。各一次転写ローラ１１は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が一次転写ローラ１１に印加されるようになっている。
【００１９】
また、駆動ローラ９に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配設されている。この二次転写ローラ１２は中間転写ベルト８の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラ１２は、一次転写ローラ１１と同様に、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ１２に印加されるようになっている。
【００２０】
また、中間転写ベルト８の図の右端側の外周面には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１３が配設されている。このベルトクリーニング装置１３から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、転写装置７の下方に配設された廃トナー収容器１４の入り口部に接続されている。
【００２１】
装置本体１００の下部には、記録媒体Ｓを収容する給紙カセット１５が配設されている。給紙カセット１５には、収容されている記録媒体Ｓを送り出す給紙ローラ１６が設けてある。一方、装置本体１００の上部には、記録媒体を外部へ排出するための一対の排紙ローラ１７が配設されている。また、排紙ローラ１７によって排出された記録媒体をストックするための排紙トレイ１８が、上部カバー１０９に設けられている。なお、記録媒体には、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート等が含まれる。
【００２２】
装置本体１００内には、記録媒体Ｓを給紙カセット１５から二次転写ニップを通って排紙トレイ１８へ搬送するための搬送路Ｒが配設されている。搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ１２の位置よりも搬送方向上流側には、搬送タイミングを計って記録媒体を二次転写ニップへ搬送する搬送手段としての一対のレジストローラ１９が配設されている。また、二次転写ローラ１２の位置よりも搬送方向下流側には、定着装置２０が配設されている。
【００２３】
上記画像形成装置は以下のように動作する。
作像動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの感光体２が図１の時計回りに回転駆動され、帯電ローラ３によって各感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。図示しない画像読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、露光装置６から各感光体２の帯電面にレーザー光が照射されて、各感光体２の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【００２４】
続いて、中間転写ベルト８を張架する駆動ローラ９が回転駆動し、中間転写ベルト８を図の矢印の方向に周回走行させる。また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ１１と各感光体２との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各感光体２上の各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転写される。かくして中間転写ベルト８はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。また、中間転写ベルト８に転写しきれなかった各感光体２上のトナーは、クリーニング装置５のクリーニングブレードによって除去される。
【００２５】
一方、給紙カセット１５では、給紙ローラ１６が回転することにより、収容されている記録媒体Ｓが搬送路Ｒへ送り出される。搬送路Ｒへ送り出された記録媒体Ｓは、レジストローラ１９によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ１２には、中間転写ベルト８上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト８上のトナー画像が記録媒体Ｓ上に一括して転写される。また、転写後の中間転写ベルト８上に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置１３によって除去され、除去されたトナーは、廃トナー収容器１４へ搬送され回収される。
【００２６】
その後、トナー画像が転写された記録媒体Ｓは、定着装置２０へと搬送され、定着装置２０において記録媒体Ｓ上のトナー画像が当該記録媒体Ｓに定着される。そして、記録媒体Ｓは、一対の排紙ローラ１７によって装置外に排出され、排紙トレイ１８上にストックされる。
【００２７】
以上の説明は、記録媒体にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００２８】
図２に示すように、現像装置４は、トナーを収容する現像ハウジング４０と、トナーを担持する現像剤担持体としての現像ローラ４１と、現像ローラ４１にトナーを供給する現像剤供給部材としての供給ローラ４２と、現像ローラ４１上に担持されたトナー量を規制する規制部材としての現像ブレード４３と、トナーを搬送する搬送部材としての２つの搬送スクリュー４４，４５とを有する。
【００２９】
現像ハウジング４０の内部は、連通口４８ａを有する隔壁４８によって、図の上側の第１の領域Ｅ１と、図の下側の第２の領域Ｅ２とに分割されている。連通口４８ａは、隔壁４８の両端部（図２の紙面に直交する方向の手前側と奥側）にそれぞれ設けられている。すなわち、第１の領域Ｅ１と第２の領域Ｅ２は、２つの連通口４８ａを形成した箇所で互いに連通している。
【００３０】
第１の領域Ｅ１内には、一方の搬送スクリュー４４が配置されている。第２の領域Ｅ２内には、この搬送スクリュー４４と逆方向にトナーを搬送する他方の搬送スクリュー４５と、供給ローラ４２とが設けられている。また、第２の領域Ｅ２の感光体２と対向する開口部には、現像ローラ４１及び現像ブレード４３が設けられている。供給ローラ４２は、現像ローラ４１に対して当接してニップ部を形成しており、この供給ローラ４２を、現像ローラ４１に対してカウンター方向に回転させることで、現像ハウジング４０内のトナーが現像ローラ４１に供給される。現像ローラ４１は、表面に保持した現像剤を現像ブレード４３及び感光体２との対向位置へと搬送する。
【００３１】
現像ローラ４１上に担持されたトナーは、現像ローラ４１と現像ブレード４３とのニップ部を通過することにより、トナー層の厚さが規制されると同時に摩擦荷電させられる。現像ローラ４１上のトナーが感光体２との対向位置（現像領域）に搬送されると、トナーが感光体２上の静電潜像へ静電的に転移してトナー画像が形成される。
【００３２】
現像剤収容器としてのトナーカートリッジ５０は、トナーを収容する現像剤収容部５１を内部に有する容器本体７０を具備する。容器本体７０には、現像剤収容部５１内のトナーを外部へ排出する排出口５２と、現像剤収容部５１内のトナーを排出口５２へ搬送する搬送部材としての搬送スクリュー５３と、現像剤収容部５１内の現像剤を撹拌する撹拌部材としてのアジテータ５４等が設けられる。排出口５２は現像剤収容部５１の下部に設けられている。一方、トナーカートリッジ５０が装着される仕切り部１０８の各装着部１０６には、トナーカートリッジ５０の排出口５２と連結される補給口４９が形成されている。
【００３３】
この実施形態では、トナーカートリッジは、装置本体１００に対してプロセスユニットとは別に単独で着脱可能に構成している。これに限らず、例えばトナーカートリッジ５０を感光体２、帯電装置３、現像装置４、クリーニング装置５等を含むプロセスユニットと一体にし、これらを一括して装置本体１００に対して着脱可能にしてもよい。あるいは、トナーカートリッジ５０を現像装置４と一体とし、これらを現像ユニットとして装置本体１００に対して着脱するように構成することもできる。
【００３４】
続いて、現像装置４へのトナー補給動作について説明する。
現像装置４へのトナーの補給は、現像ハウジング４０内のトナー量が所定の基準値以下となった場合に行われる。トナー量が基準値以下になると、トナーカートリッジ５０内の搬送スクリュー５３およびアジテータ５４が回転を開始する。搬送スクリュー５３の回転によってトナーが排出口５２へ搬送され、排出口５２から現像ハウジング４０の第１の領域Ｅ１内にトナーが補給される。また、アジテータ５４の回転によって、トナーカートリッジ５０内のトナーが撹拌され、さらに搬送スクリュー５３の回転領域に移送される。現像ハウジング４０内のトナー量が所定の基準値よりも多くなると、搬送スクリュー５３とアジテータ５４の回転駆動が停止してトナーの補給が終了する。
【００３５】
一方、現像装置４では、トナーの補給があると、第１の領域Ｅ１内に設けられた搬送スクリュー４４と、第２の領域Ｅ２に設けられた搬送スクリュー４５が回転し、各領域Ｅ１，Ｅ２でトナーが互いに反対方向に搬送される。各搬送スクリュー４４，４５によって各領域Ｅ１，Ｅ２の搬送方向下流端まで搬送されたトナーは、隔壁４８の両端部に形成された各連通口４８ａを通って、他方の領域内（領域Ｅ１から領域Ｅ２、又は領域Ｅ２から領域Ｅ１）に送り込まれる。そして、他方の領域内に送り込まれたトナーは、それぞれの領域内で搬送スクリュー４４，４５によって搬送され、上記とは反対側の連通口４８ａを通って元の領域内に戻される。この動作を繰り返し行うことにより、トナーが第１の領域Ｅ１と第２の領域Ｅ２との間で循環し、補給された新しいトナーと現像ハウジング４０内にあるトナーとが混ざり合うので、トナーの状態（トナー中の新しいトナーの割合）を均一にし、色ムラや地汚れ等の不具合の発生を防止することができる。
【００３６】
図３は、上記トナーカートリッジ５０の外観を示す斜視図である。
【００３７】
図３に示すように、トナーカートリッジ５０は、上ケース５５と下ケース５６とからなる容器本体７０と、容器本体７０の一端側の側面を覆うギヤカバー５７と、容器本体７０の一端側に配置されたシャッタ６０とを有する。容器本体７０は、上ケース５５と下ケース５６の開口部の縁部を互いに溶着あるいは接着等の手段で接合することで製作される。容器本体７０の内部空間に、トナーや、搬送スクリュー５３及びアジテータ５４が収容されている。また、ギヤカバー５７内に、装置本体側からの駆動力を搬送スクリュー５３やアジテータ５４に伝達するためのトルク伝達手段として、複数のギヤが配置されている。
【００３８】
容器本体７０の長手方向の一端側には、排出口５２を開閉する第二シャッタとしての外側シャッタ６０が設けられている。外側シャッタ６０は、容器本体７０の部分円筒状の外周面に沿って回転可能であり、この回転により、外側シャッタ６０は図２に示す排出口５２が開放された開放位置と排出口５２が閉鎖された閉鎖位置との間で移動する。
【００３９】
図４に、トナーカートリッジ５０から上ケース５５とギヤカバー５７を取り外した状態の斜視図を示す。
図４において、符号６２，６３，６４は、上記ギヤカバー５７内に収容される複数のギヤである。これらのギヤのうち、符号６２は搬送駆動ギヤであり、符号６３は攪拌駆動ギヤである。両ギヤ６２，６３は、下ケース５６の側面から外部に突出した搬送スクリュー５３およびアジテータ５４の各回転軸に取り付けられている。また、符号６４で示すギヤは、搬送駆動ギヤ６２及び撹拌駆動ギヤ６３と噛み合って回転トルクを伝達するトルク伝達ギヤである。
【００４０】
装置本体１００には後述のように本体側駆動ギヤ１０５が設けられている（図１１、図１２参照）。トナーカートリッジ５０を装置本体１００の装着部１０６に装着すると、搬送駆動ギヤ６２が本体側駆動ギヤ１０５と噛み合う。この状態で、本体側駆動ギヤ１０５を回転駆動させると、搬送駆動ギヤ６２、トルク伝達ギヤ６４、および撹拌駆動ギヤ６３がそれぞれ図４の矢印で示す方向に回転し、搬送スクリュー５３とアジテータ５４とが回転する。本実施形態における搬送駆動ギヤ６２は大径のギヤ部と小径のギヤ部とを有する二段ギヤで構成されており、このうち、大径のギヤ部にトルク伝達ギヤ６４が噛み合い、小径のギヤ部に本体側駆動ギヤ１０５が噛み合うようになっている。
【００４１】
図５及び図６は、トナーカートリッジ５０のギヤカバー５７を取り外した状態を示す側面図である。
本実施形態において、トルク伝達ギヤ６４は、図５に示すように、他のギヤ６２，６３と噛み合ってトルク伝達を行う作動位置と、図６に示すように、他のギヤ６２，６３との噛み合いが解消される位置まで待避した待避位置との間で移動可能に構成されている。具体的に、トルク伝達ギヤ６４は、図７に示すように、搬送スクリュー５３（又は搬送駆動ギヤ６２）の回転軸５３０を中心に回転可能に支持されたギヤホルダ７１に保持されており、このギヤホルダ７１が正逆方向に回転することで、トルク伝達ギヤ６４が図５に示す作動位置と図６に示す待避位置との間で切り換えられるようになっている。
【００４２】
図７に示すように、ギヤホルダ７１には、外側シャッタ６０（第二シャッタ）が一体に設けられている。ギヤホルダ７１が回転軸５３０を中心に回転すると、これに伴って外側シャッタ６０が搬送スクリュー５３の回転軸５３０を中心に回転する。この場合、図５に示すように、トルク伝達ギヤ６４が作動位置にある状態では、外側シャッタ６０によって排出口５２が開放され、図６に示すように、トルク伝達ギヤ６４が待避位置にある状態では、外側シャッタ６０によって排出口５２が閉鎖される。
【００４３】
図５および図６に示すように、ギヤホルダ７１と容器本体７０との間には引張バネ７２が配置されている。引張バネ７２の一端部がギヤホルダ７１に設けた係止部７１ａに取り付けられ、引張バネ７２の他端部が上ケース５５の側面に設けられた係止部７０ａに取り付けられている。この引張バネ７２の引張力（付勢力）により、ギヤホルダ７１がトルク伝達ギヤ６４を撹拌駆動ギヤ６３から離間させる方向に付勢される。従って、ギヤホルダ７１に外力が作用しない状態では、引張バネ７２の引張力により、図６に示すようにトルク伝達ギヤ６４が待避位置に移動する。
【００４４】
また、図７に示すように、ギヤホルダ７１には操作部７１ｂが設けられている。この操作部７１ｂは、トナーカートリッジ５０を装置本体１００の装着部１０６へ装着した際に、装置本体１００に設けられたシャッタ制御部材１０２の上端と当接する。トナーカートリッジ５０を装置本体１００から取り外した際には、操作部７１ｂがシャッタ制御部材１０２から離反する。
【００４５】
図８は、トナーカートリッジを搬送スクリューの位置でその軸方向に切断した断面図である。
図８に示すように、本実施形態のトナーカートリッジ５０では、既に説明した外側シャッタ６０（第二シャッタ）の他に、第一シャッタとしての内側シャッタ２２を備える二重シャッタ構造が採用されている。内側シャッタ２２と外側シャッタ６０は径方向に重ねて配置されており、外側シャッタ６０は、排出口５２の外側開口部を開閉し、内側シャッタ２２は、排出口５２の内側開口部を開閉する。
【００４６】
内側シャッタ２２は、円筒状に形成されており、その周壁には現像剤出口２３が設けられている。内側シャッタ２２がその軸心回りに回転することで、現像剤出口２３が排出口５２と重なり合った開放状態と、内側シャッタ２２の周壁が排出口５２を重なった（現像剤出口２３が排出口５２を重なり合わない）閉鎖状態とに切換可能となっている。内側シャッタ２２の内径部には、搬送スクリュー５３が挿入されている。
【００４７】
また、内側シャッタ２２には、現像剤出口２３を介して排出口５２から排出されなかったトナーを内側シャッタ２２内から現像剤収容部５１内に戻すための戻し口２４が設けられている。戻し口２４は、現像剤出口２３よりもトナー搬送方向の下流側に位置している。
【００４８】
内側シャッタ２２の外径側には、半円筒状のひさし部６５が配設されている。内側シャッタ２２は、このひさし部６５と容器本体７０の内壁面との間で回転可能に保持されている。
【００４９】
なお、ひさし部６５を設けなくても、内側シャッタ２２の一端部を容器本体７０で片持ちして回転可能に支持することは可能であるが、ひさし部６５を設けることで、その内筒面が軸受の役割を果たし、内側シャッタ２２の回転姿勢を安定化させることができる。ひさし部６５には、内側シャッタ２２の戻し口２４と対応する位置に、別途戻し口６７が設けられている。
【００５０】
内側シャッタ２２の外周面とひさし部６５の内周面との間、及び、内側シャッタ２２の内周面と容器本体７０の内壁面との間には、それらの間からトナーが外部に漏れるのを防止するための円筒状のシール部材２５が配設されている。
【００５１】
図９（ａ）は、図８のＩ−Ｉ断面図であり（外側シャッタ６０の図示は省略）、内側シャッタ２２の現像剤出口２３が排出口５２と重なり合った開放状態を示す。一方、図９（ｂ）は、現像剤出口２３が排出口５２と重なり合っていない閉鎖状態を示している。
図１０（ａ）に示すように、内側シャッタ２２に設けられた戻し口２４は、内側シャッタ２２の周方向に延在するように形成されており、戻し口２４の方が現像剤出口２３よりも周方向に大きく開口している。このように内側シャッタ２２の戻し口２４を形成することで、図９（ａ）に示す開放状態でも、図９（ｂ）に示す閉鎖状態でも、内側シャッタ２２の戻し口２４の一部がひさし部６５の戻し口６７と重なるようになっている。
【００５２】
図１０は、トナーカートリッジ５０をギヤカバー５７側から見た側面図であり、図１１は、装置本体１００に装着されたトナーカートリッジを下側から見た断面図である。
図１０および図１１に示すように、ギヤカバー５７の外面（表側の面）には、上下方向に延びる溝７３が形成されている（図３参照）。また、装置本体１００の各装着部には、水平方向に突出する突起部１０１が形成されている。トナーカートリッジ５０を装置本体１００に装着する際には、溝７３に突起部１０１が挿入される。溝７３と突起部１０１との協働により、装置本体１００に対して容器本体７０の着脱方向をガイドする機能と、装置本体１００に対して容器本体７０を位置決めする機能とが得られる。具体的には、溝７３のうち、下端部から上方の幅が狭くなっている部分の手前までが、ガイド機能を有するガイド部７３ａであり、前記幅が狭くなっている部分が位置決め機能を有する位置決め部７３ｂである。ガイド部７３ａの下端部は下方に開口している。ガイド部７３ａは、上端を除いて等しい幅を有し、上端では容器側位置決め部７３ｂに向かって幅が徐々に狭くなっている。
【００５３】
図１１では、溝７３を設けたギヤカバー５７の外面上における、各ギヤ６２，６３，６４の投影領域を点線で示している。また、符号Ｊで示す領域は、作動位置にあるトルク伝達ギヤ６４の投影領域であり、符号Ｕで示す領域は、待避位置にあるトルク伝達ギヤ６４の投影領域である。このように、本実施形態では、溝７３のガイド部７３ａの一部を、作動位置にあるトルク伝達ギヤ６４の投影領域Ｊ内に配設している。なお、ガイド部７３ａの全部を、作動位置にあるトルク伝達ギヤ６４の投影領域Ｊ内に配設することも可能である。一方、溝７３の幅の狭い位置決め部７３ｂは、作動位置にあるトルク伝達ギヤ６４の投影領域Ｊ外に配設されることが必要である。
【００５４】
図１０および図１１に示すように、ギヤカバー５７の表側には、装置本体１００に対する別のガイド部及び位置決め部として、外周を円筒面状にした凸部７９（図３参照）が設けられている。この凸部７９は、装置本体１００に設けられたガイド溝１０３に挿入される。凸部７９とガイド溝１０３との協働により、装置本体１００に対して容器本体７０を上下方向にガイドする機能と、装置本体１００に対して容器本体７０を位置決めする機能とが得られる。このように、本実施形態では、装置本体１００に対する容器本体７０の位置決めを、図１１に示す溝７３の位置決め部７３ｂと凸部７９との２箇所で行っている。
【００５５】
ギヤカバー５７の裏面であって、溝７３の容器側位置決め部７３ｂの裏側には、図示しない位置決め用のボスが突出して設けられている。このボスは、ギヤカバー５７を各ケース５５，５６に取り付ける際に、上ケース５５の側面に設けられた長孔７７（図５および図６参照）に挿入される。これにより、ギヤカバー５７が上ケース５５に対して位置決めされる。
【００５６】
図１１に示すように、ギヤカバー５７の裏面には、凸部７９と同軸に孔部７８が形成されている。この孔部７８には、搬送スクリュー５３の下ケース５６から突出した回転軸５３０の一端部が挿入される。この孔部７８によって搬送スクリュー５３の回転軸５３０を保持することで、ギヤカバー５７が下ケース５６に対して位置決めされるようになっている。
【００５７】
図１１に示すように、装置本体１００の内面には、装着部１０６ごとに、前述した突起部１０１とガイド溝１０３とが設けられている。ガイド溝１０３は上下方向に延び、その上端部は開口している。トナーカートリッジ４０を装着する際には、その開口部からトナーカートリッジ５０に設けられた凸部７９が挿入される。ガイド溝１０３の下端部には、凸部７９を受ける受け部が形成されている。
【００５８】
仕切り部１０８（図１参照）のうち、各ガイド溝１０３の下端部の近傍には、本体側駆動ギヤ１０５が設けられている。この本体側駆動ギヤ１０５は、装置本体１００に設けられた図示しない駆動源によって回転駆動されるようになっている。本体側駆動ギヤ１０５は、トナーカートリッジ５０を装置本体１００に装着した状態で、上記搬送駆動ギヤ６２（図５参照）と噛み合う。
【００５９】
また、装置本体１００の内面には、装着部１０６ごとに、トナーカートリッジ５０を付勢する板バネ等からなる付勢部材１０７が設けられている。この付勢部材１０７によってトナーカートリッジ５０がギヤカバー５７側に押し付けられ、凸部７９の先端がガイド溝１０３の溝底に当接する。これにより、トナーカートリッジ５０の長手方向（図１１の上下方向）への移動が規制され、ガイド溝１０３からの凸部７９の脱落や、容器側位置決め部７３ｂからの突起部１０１の脱落が防止される。
【００６０】
以下、図１２（ａ）〜（ｃ）を参照しつつ、上記本実施形態に係るトナーカートリッジ５０の装置本体１００への着脱について説明する。
トナーカートリッジ５０を装置本体１００に装着する場合、使用者は先ず装置本体１００の上部カバー１０９（図１参照）を開放状態にする。次いで、使用者によってトナーカートリッジ５０の装着作業が装置本体１００の上部開口部を介して行われる。
【００６１】
トナーカートリッジ５０の装着に伴い、図１２（ｂ）に示すように、トナーカートリッジ５０に設けられた凸部７９がガイド溝１０３の上端に挿入される。装着作業中はトナーカートリッジ５０の挿入方向がガイド溝１０３にガイドされるため、トナーカートリッジ５０を、こじることなくスムーズに装着部１０６に案内することができる。
【００６２】
図１２（ｃ）に示すように、トナーカートリッジ５０が装着部１０６に装着された状態となると、トナーカートリッジ５０の凸部７９が、ガイド溝１０３の下端部（受け部）に当接し、トナーカートリッジ５０の位置決めが行われる。
【００６３】
また、トナーカートリッジ５０の装着作業に伴い、突起部１０１が、溝７３に挿入される。図１２（ｃ）に示すように、トナーカートリッジ５０が装着部１０６に装着されると、突起部１０１が溝７３のうち、幅が狭くなっている容器側位置決め部７３ｂに位置する。
【００６４】
この装着作業中は、さらにギヤホルダ７１の操作部７１ｂに、装置本体１００に設けられたシャッタ制御部材１０２が当接する。これにより、ギヤホルダ７１は、引張バネ７２の引張力（付勢力）に抗して図１２（ｃ）に示す矢印の方向に回動され、トルク伝達ギヤ６４が撹拌駆動ギヤ６３と噛み合う作動位置に配設される。また、ギヤホルダ７１が回動することによって、ギヤホルダ７１に一体的に設けられた外側シャッタ６０も回動し、排出口５２の外周側は開放された状態となる。しかし、この場合（トナーカートリッジ５０が本体に載置された場合）においても内側シャッタ２２は閉鎖されたままである。外側シャッタ６０が開放する一連の動作中には、トナーカートリッジ５０の排出口５２が本体側の補給口４９に接続していない瞬間がある。その場合、トナーが下方漏れ出してしまうが、内側シャッタ２２が閉じたままなのでトナーが漏れることはない。
【００６５】
なお、トルク伝達ギヤ６４が作動位置へ移動する際、トルク伝達ギヤ６４が溝７３に接近した時点では、突起部１０１はすでに溝７３上の作動位置と重なる領域を通過しているので、トルク伝達ギヤ６４と突起部１０１とが干渉することはない。
【００６６】
トルク伝達ギヤ６４が作動位置に移動して撹拌駆動ギヤ６３と噛み合うと、トナーカートリッジ５０内の上記搬送スクリュー５３とアジテータ５４とが連動するように連結される。また、同時に、ギヤホルダ７１に一体的に設けられた外側シャッタ６０も図１２（ｂ）に示す位置から同図（ｃ）に示す位置へ回動し、排出口５２が開放された状態となる。そして、開放された排出口５２が装置本体１００側の補給口４９と連結される。
【００６７】
その後、上記内側シャッタ２２が開放状態となる。具体的には、上部カバー１０９の閉鎖をトリガーとし、この閉鎖動作に連動して後述のシャッタ開閉機構２００を介して内側シャッタ２２が開放状態となる。これにより、内外双方のシャッタ２２，６０が開放状態となり、排出口５２からトナーが排出可能となる。
【００６８】
また、図１２（ｃ）に示すように、トナーカートリッジ５０を装着部１０６に装着した状態では、搬送駆動ギヤ６２が本体側駆動ギヤ１０５と噛み合う。この状態で、本体側駆動ギヤ１０５が図示しない駆動源によって回転駆動させられると、その駆動力が搬送駆動ギヤ６２、トルク伝達ギヤ６４、撹拌駆動ギヤ６３を介して、上記搬送スクリュー５３とアジテータ５４に伝達され、それらが回転駆動される。これにより、上記開放された排出口５２から補給口４９を介して現像装置へトナーが補給される。
【００６９】
次に、トナーカートリッジ５０を装置本体から取り外す場合は、まず上部カバー１０９を開放させる（図１参照）。この上部カバー１０９の開放動作に連動して後述のシャッタ開閉機構２００により内側シャッタ２２が閉鎖状態となる。次いで使用者によってトナーカートリッジ５０を装置本体１００から取り外す作業が行われる。
【００７０】
図１２（ｂ）に示すように、トナーカートリッジ５０を引き上げると、ギヤホルダ７１の操作部７１ｂに対する装置本体１００側のシャッタ制御部材１０２による当接が解除され、ギヤホルダ７１は引張バネ７２の引張力（付勢力）によって回転して元の位置に戻される。このギヤホルダ７１の回転に伴い、トルク伝達ギヤ６４が撹拌駆動ギヤ６３と離間する待避位置に配設される。なお、このとき、突起部１０１が溝７３上の作動位置と重なる領域を通過することになるが、突起部１０１が当該領域に達したときには、トルク伝達ギヤ６４はすでに溝７３上から待避しているので、突起部１０１とトルク伝達ギヤ６４とが干渉することはない。
【００７１】
また、図１２（ｂ）に示すように、ギヤホルダ７１が元の位置に回転すると、これに伴って外側シャッタ６０も回転して排出口５２を閉鎖する。これにより、補給口４９との接続に起因して表面が汚れがちな内側シャッタ２２を更に外側シャッタ６０が隠すことになる。その結果、ユーザーの手がシャッタ部に触れても汚れる恐れが軽減する。内外双方のシャッタ２２，６０が閉鎖状態となっていることで、排出口５２からのトナー飛散の防止性も大幅に向上する。
【００７２】
以上に述べたように、トナーカートリッジ５０を装着する際、外側シャッタ６０は装着動作に連動して開く。この時、上部カバー１０９はまだ開いた状態にあり、内側シャッタ２２は閉じたままである。従って、排出口５２が補給口４９と連結される前に内部のトナーが飛散するのを防止できる。その後、上部カバー１０９を閉じることで内側シャッタ２２が開き、排出口５２を介して現像装置４にトナーを供給することが可能となる。なお、外側シャッタ６０の開くタイミングを、トナーカートリッジ５０の装着完了前にすれば、装着時に外側シャッタ６０と補給口４９との干渉を避けることができる。
【００７３】
また、トナーカートリッジ５０を取り外す際は、まず、上部カバー１０９を開くことで内側シャッタ２２が閉じ、その後、外側シャッタ６０が取り外し動作に連動して閉じる。そのため、排出口５２の内側にトナーが付着していても、そのトナーが飛散することがない。このように、内側シャッタ２２と外側シャッタ６０を有する二重シャッタ構造とすることで、トナーカートリッジ５０の着脱時における排出口５２からのトナーの飛散を確実に防止することができる。
【００７４】
以下、本発明の特徴的構成であるシャッタ開閉機構２００の構成を図１３〜１７に基づいて説明する。図１３および図１４は、シャッタ開閉機構２００の概略構成を示す側面図である。また、図１５（ａ）（ｂ）は、はシャッタ開閉機構２００の可動部材を示す図で、（ａ）図がその側面図、（ｂ）図はその平面図を示す。図１６はシャッタ開閉機構２００の要部を示す斜視図である。図１７（ａ）（ｂ）はシャッタ開閉機構２００の要部を示す側面図で、同図（ａ）が内側シャッタ２２を開いた状態を示し、同図（ｂ）が内側シャッタ２２を閉じた状態を示す。なお、図１に示すように上部カバー１０９には露光装置６が取り付けられているが、図１３および図１４では露光装置６の図示を省略している。
【００７５】
シャッタ開閉機構２００は、図１に示すカバー部材としての上部カバー１０９の開閉動作と連動して内側シャッタ２２を開閉させるものであり、図１３に示すように、伝達部材２０１と、可動部材２０２と、第一付勢部材としての第一バネ２０３と、第二付勢部材としての第二バネ２０４とを主要な構成として有する。
【００７６】
上部カバー１０９は、開閉軸１１０の中心を回転中心Ｏとして、図１３に示す閉鎖位置Ｃ１と図１４に二点鎖線で示す最大開放位置Ｃ３との間で開閉自在となっている。図１に示すように、上部カバー１０９の回転中心Ｏは、装置本体１００の上部でかつ用紙の搬送路Ｒから最も離れた位置に設けられている。閉鎖位置Ｃ１にある上部カバー１０９は、図示しない適宜の構成のロック機構により装置本体１００に対してロックされており、上部カバー１０９の開放動作は、このロック機構を解除してから行われる。また、最大開放位置Ｃ３にある上部カバー１０９も図示しない適宜の構成のロック機構により、装置本体１００に対してロックされた状態にある。上部カバー１０９を最大開放位置Ｃ３まで開放させた状態では、装置本体１００の上開口部を介して装置本体１００に対するトナーカートリッジ５０の着脱を行うことができる。上部カバー１０９を最大開放位置Ｃ３から閉鎖させる際には、このロック機構の拘束力を超える外力を上部カバー１０９に与えることで、上部カバー１０９のロックが解除される。
【００７７】
伝達部材２０１は上部カバー１０９と可動部材２０２の間に介在している。この伝達部材２０１は、可撓性に富む長尺材で、例えば金属製ワイヤで構成することができる。ワイヤ２０１の材料は特に限定されず、金属製の他に樹脂製のものも使用可能である。また、ワイヤは単線を使用する他、複線もしくは撚線も使用することができる。ワイヤの他にベルト状のものも使用可能である。
【００７８】
伝達部材２０１は、一端が上部カバー１０９に連結されると共に、他端が可動部材２０２に連結されている。これらの部材に対する伝達部材２０１の連結方法は任意であり、例えば溶接や加締め等の手段でこれらの部材に固定することができる。これにより、伝達部材２０１と上部カバー１０９や可動部材２０２との連結部が使用中に分離する事態を防止することができる。この他、伝達部材２０１を、上部カバー１０９や可動部材２０２に対して回転自在（図１３の紙面鉛直方向に延びる軸を中心として回転自在）となるように取り付けることもできる。
【００７９】
この実施形態では、図１３に示すように、伝達部材２０１と上部カバー１０９を連結する第一連結点２０８を、伝達部材２０１と可動部材２０２を連結する第二連結点２０９よりも回転中心Ｏ側に配置している。これにより、上部カバー１０９を開放して伝達部材２０１に上部カバー１０９側から牽引力を作用させた際に、可動部材２０２を水平方向の分力で回転中心Ｏ側に向けてスライドさせることができる。上部カバー１０９が閉鎖位置Ｃ１にある状態では、破線で示すように、伝達部材２０１に遊びとなる弛み２０１ａを僅かに設けておくのが望ましい。
【００８０】
伝達部材２０１の表面には、必要に応じて低摩擦被膜等からなるコーティングを施してもよい。このように伝達部材２０１の表面をコーティングした場合でも第一連結点２０８や第二連結点２０９の位置には影響を与えないため、シャッタ開閉機構２００の作動性を害することはない。
【００８１】
可動部材２０２は、金属等の剛体からなる長尺状に形成される。図１５（ａ）に示すように可動部材２０２の下面は、その全長にわたって下ガイド２１１に案内され、可動部材２０２の上面は、その長手方向に離間させて配置した複数（図１５（ａ）では二つ）の上ガイド２１２に案内される。また、同図（ｂ）に示すように、可動部材２０２の両側面がその長手方向に離間させて配置した複数組（図１５（ａ）では二組）の側方ガイド２１３，２１４によって案内される。これらのガイド２１１，２１２，２１３，２１４に案内されることで、可動部材２０２が装置本体１０６に対して水平方向（図１３の紙面左右方向）に往復スライド運動可能となる。図１３に示すように、可動部材２０２を水平方向にスライドさせた時の第二連結点２０９が描く移動軌跡の延長線と、回転中心Ｏとの間には鉛直方向のオフセットＦが設けられている。
【００８２】
可動部材２０２には、上方に突出する突出部２０２（ａ）が装置本体１００に装着されるトナーカートリッジ５０と同数（本実施形態では四つ）形成されている。また、可動部材２０２には、ばね取り付け部２０２ｂが形成され、このばね取り付け部２０２ｂと画像形成装置本体１００との間に圧縮状態の第一バネ２０３が配置されている。第一バネ２０３の付勢力により、可動部材２０２は水平方向でかつ回転中心Ｏから離れる方向に常時押圧される。以下の説明では、可動部材２０２が第一バネ２０３によって付勢される方向と反対方向を「正方向」といい、第一バネ２０３によって付勢される方向を「逆方向」という。
【００８３】
可動部材２０２の逆方向への最大変位を規定するため、画像形成装置本体１００には、可動部材２０２と係合する第一ストッパ２０６が設けられている。図１３および図１４に示す実施形態では、第一ストッパ２０６をばね取り付け部２０２ｂと係合させる構成を例示している。
【００８４】
図１６および図１７（ａ）（ｂ）に示すように、内側シャッタ２２には、当接部としての突起２７が形成されている。この突起２７は、下ケース５６から露出した内側シャッタ２２の端部に設けられており、かつ内側シャッタ２２の軸方向へ突出している。この突起２７と下ケース５６の側面に設けられた取り付け部７０ｂとの間には、引張状態の第二バネ２０６が取り付けられている。この第二バネ２０４の付勢力で内側シャッタ２２は、これを閉じる方向に常時付勢されている。各トナーカートリッジ５０に設けた第二バネ２０４の合計付勢力は、第一バネ２０３の付勢力よりも小さい。
【００８５】
以下、以上に述べたシャッタ開閉機構２００の動作を説明する。
図１３に示すように上部カバー１０９が閉鎖位置Ｃ１にある状態では、第一バネ２０３の付勢力で可動部材２０２が逆方向（図面左側）に付勢されている。そのため、可動部材２０２の突出部２０２ａが突起２７と当接し、第二バネ２０４の付勢力に抗して内側シャッタ２２が開放状態に保持される。そのため、排出口５２は図９（ａ）に示すように開いた状態となる。
【００８６】
閉鎖位置Ｃ１から上部カバー１０９を開放させると、伝達部材２０１とカバー部材１０９を連結する第一連結点２０８は、回転中心Ｏとの間の距離を回転半径ｒとする円弧状の軌跡を描く。開放動作の初期では、伝達部材２０１に設けた遊び２０１ａが消失して伝達部材２０１が緊張状態となる。このように伝達部材２０１が緊張状態となるまでは、上部カバー１０９を開放させても可動部材２０２は移動せず、従って、内側シャッタ２２の閉鎖状態が維持される。このように上部カバー１０９が閉鎖位置Ｃ１にある時に伝達部材２０１に遊び２０１ａを設けることにより、シャッタ開閉機構２００を構成する各要素の製造誤差を吸収することができ、量産時にもシャッタ開閉機構２００を安定して作動させることが可能となる。
【００８７】
伝達部材２０１が緊張状態となってから上部カバー１０９をさらに開放させると、上部カバー１０９の開放動作が伝達部材２０１を介して可動部材２０２に伝達され、伝達部材２０１に作用する牽引力の水平分力によって可動部材２０２が正方向（図面右側）にスライドする。伝達部材２０１が緊張状態にある時は、伝達部材２０１を剛体として見ることができる。この状態では、シャッタ開閉機構２００は、三つの回りペアと一つの滑りペアからなり、かつ上部カバー１０９を原動節とする往復スライダクランク機構を構成する。このようにシャッタ開閉機構２００として往復スライダクランク機構を採用することで、後述する、上部カバー１０９の開放動作終期における可動部材２０２の運動方向の反転を容易に行うことができる。
【００８８】
この可動部材２０２の正方向のスライドに伴って、第一バネ２０３が圧縮され、第一バネ２０３に付勢力が蓄積される。また、可動部材２０２の正方向へのスライドにより、突出部２０２ａによる突起２７を押す力が消失するため、内側シャッタ２２は第二バネ２０４の付勢力によって図の反時計回りに回転する。その結果、現像剤出口２３は、図１７（ｂ）に示すように右側を向き、これによって図９（ｂ）に示すように排出口５２が閉じられた状態となる。
【００８９】
排出口５２が内側シャッタ２２で閉じられてから、上部カバー１０９を図１４に実線で示す中間位置Ｃ２まで開放させると、可動部材２０２が正方向の最大変位Ｘｍａｘに達する。その後、二点鎖線で示す最大開放位置Ｃ３まで上部カバー１０９を開放する間は、伝達部材２０１が可撓性を有するために上部カバー１０９の開放動作は伝達部材２０１に伝達されない。この時、可動部材２０２は、第一バネ２０３に蓄積された付勢力で逆方向にスライドする。このように上部カバー１０９が中間位置Ｃ２から最大開放位置Ｃ３まで異動する間は、可動部材２０２の移動方向が正方向から逆方向に反転し、可動部材２０２が距離δだけ逆方向にスライドする。
【００９０】
この可動部材２０２の逆方向への反転移動中は、内側シャッタ２２が閉鎖状態に維持される。これを実現するため、反転移動中に可動部材２０２の突出部２０２ａが突起２７に当接して内側シャッタ２２が開くことがないように、上部カバー１０９が最大開放位置Ｃ３にある時は、突出部２０２ａと突起２７との間に適切な幅（δ以上の幅が好ましい）の隙間を形成しておく。
【００９１】
以上に述べた上部カバー１０９の開放動作中で、かつ伝達部材２０１が緊張状態となった後の伝達部材２０１の姿勢変化を図１８に示す。なお、同図では、伝達部材２０１の長さＬを、回転中心Ｏのオフセット量Ｆと第一連結点２０８の回転半径ｒとの和と等しい値（Ｌ＝Ｆ＋ｒ）に設定した場合を示している。
【００９２】
上部カバー１０９を開放させると、第一連結点２０８がＡ１の位置からＡ２〜Ａ５の位置に順次移動する。第一連結点２０８がＡ１からＡ４に移動するまでの間は、緊張状態の伝達部材２０１が徐々に起立姿勢に変化し、第一連結点２０８がその回転軌跡の最上部に達した時（Ａ４点）に、伝達部材２０１が回転中心Ｏを通って鉛直方向を向く。この時、可動部材２０２は正方向の最大変位Ｘｍａｘに達する。その後、上部カバー１０９をさらに開放させると、第一連結点２０８がＡ４点からＡ５点に至るまでの間は、第一バネ２０３の付勢力で可動部材２０２が距離δだけ逆方向にスライドし、伝達部材２０１が再度傾斜姿勢に戻る。
【００９３】
上記シャッタ開閉機構２００における上部カバー１０９の開放角θ（図１４参照）と可動部材２０２の正方向の変位量との関係を図１９に示す。同図に示すように、遊び２０１ａを持った伝達部材２０１が緊張状態となるまでの間、例えば上部カバー１０９の開放角が０°から１０°に達するまでの間ｓは、可動部材２０２は静止状態にある。その後、開放角θが増加するのに従って、可動部材２０２が正方向に向けてスライドし、開放角θが例えば７０°程度に達した時に可動部材２０２が最大変位Ｘｍａｘに達する。その後、開放角が９０°に達するまでの間ｔは、可動部材２０２が距離δだけ逆方向にスライドする。
【００９４】
次に、上部カバー１０９を図１４の最大開放位置Ｃ３から閉じる際のシャッタ開閉機構２００の動作を説明する。
上部カバー１０９が最大開放位置Ｃ３にある状態では、上述のとおり第一バネ２０２の付勢力に抗して上部カバー１０９がその位置を保持できるように、上部カバー１０９がロック機構でロックされている。上部カバー１０９の閉鎖に際しては、例えば使用者がロック機構による拘束力を超える閉鎖方向の力を上部カバー１０９に与えることで、ロック機構が解除される。
【００９５】
上部カバー１０９を閉鎖する過程では、伝達部材２０１が可撓性を有するために上部カバー１０９の閉鎖動作が可動部材２０２に伝達されず、可動部材２０２は、第一バネ２０３に蓄積された付勢力によって逆方向にスライドする。可動部材２０２の逆方向スライドにより、可動部材２０２の突出部２０２ａが突起２７に当接し、可動部材２０２は第二バネ２０４の付勢力に抗しながらさらに逆方向にスライドする。そのため、内側シャッタ２２が開放位置に移動し、排出口５２が開放した状態となって、図１３に示す状態に戻る。
【００９６】
以上に述べたように、上部カバー１０９を開放および閉鎖させる過程では、伝達部材２０１の形状、姿勢、および位置が逐次変化する。この過程でも伝達部材２０１が装置本体１００の内部に配置された各機器と干渉しないように、装置本体１００の内部には、伝達部材２０１の移動軌跡を包含できる大きさの空間が設けられる。
【００９７】
本発明では、上述のように上部カバー１０９の開放動作の終期に可動部材２０２の移動方向を正方向から逆方向に反転させている。そのため、上部カバー１０９の開閉に伴う可動部材２０２の往復ストロークを小さくすることができる。このように可動部材２０２のオーバーストロークを防止することで、可動部材２０２や内側シャッタ２２の周辺でのレイアウトの自由度を高めることができ、画像形成装置の設計自由度を向上させることが可能となる。また、上部カバー１０９の最大開放角を大きくすることもでき、トナーカートリッジ５０を装置本体１００に対して着脱する際の作業性を向上させることが可能となる。
【００９８】
また、カバー部材１０９を閉じる際の可動部材２０２の逆方向のスライド運動を、その正方向のスライド運動時に第一バネ２０３に蓄積した付勢力で行っているので、使用者は軽い力でカバー部材１０９を閉じることができる。併せて伝達部材２０１を、可撓性を有するワイヤ等で形成することで、カバー部材１０９をさらに軽い力で閉めることが可能となる。以上の効果が重要視されない場合には、伝達部材２０１を剛体で形成することもできる。この場合、第一バネ２０３を省略することができる。
【００９９】
特に、上記のように伝達部材２０１の長さＬを、回転中心Ｏのオフセット量Ｆと連結点２０８の回転半径ｒとの和と等しくした構成では、図１８に示すように、第一連結点２０８がその移動軌跡の最上部Ａ４から、これよりも僅かに下がった位置Ａ５に至るまでの区間で可動部材２０２を反転させることができる。この場合、第一連結点２０８の当初位置Ａ１と最終位置Ａ５の位置的な関係は、図１３および図１４に示す上部カバー１０９の開放位置Ｃ１と最大開放位置Ｃ３の位置関係とほぼ対応している。従って、上部カバー１０９の最大開放位置Ｃ３を図１４に示す適切な位置（例えば最大開放角９０°）に設定することができる。
【０１００】
伝達部材２０１の長さＬと、オフセット量Ｆと回転半径ｒの和（Ｆ＋ｒ）とは、必ずしも等しくする必要はなく、どちらか一方を他方よりも大きくすることもできる。図２０に、Ｌ＞Ｆ＋ｒとした実施形態での伝達部材２０１の姿勢変化を示し、図２１に、Ｌ＜Ｆ＋ｒとした実施形態での伝達部材２０１の姿勢変化を示す。
【０１０１】
図２０から明らかなように、前者の実施形態では、上部カバー１０９の開放に伴って、図１８の実施形態とほぼ同じ態様で第一連結点２０８が移動する。その一方で、図１８の実施形態よりも第一連結点２０８が下がった時に可動部材２０２の運動方向の反転が生じる。この場合、上部カバー１０９の最大開放位置Ｃ３を第一連結点２０８の最終位置Ａ５に対応させると、上部カバー１０９が図１４の最大開放位置Ｃ３よりも開放方向に倒れた姿勢で最大開放状態を迎えることになる。そのため、最大開放角θが大きくなる点が問題となる。また、図２１から明らかなように、後者の実施形態では、可動部材２０２のスライド方向が、図１８および図２０とは逆に逆方向のスライド運動から正方向のスライド運動に反転するため、内側シャッタ２２を開放および閉鎖させるための可動部材２０２の移動方向を図１３に示す実施形態とは逆にする必要がある。そのため、シャッタ開閉機構２００の構成が複雑化するおそれがある。
【０１０２】
伝達部材２０１の長さＬ、回転中心Ｏのオフセット量Ｆ、および第一連結点２０８の回転半径ｒは任意の値に定めることができるが、上記の理由から、Ｌ≧Ｆ＋ｒとなるように定めるのが好ましく、さらにはＬ＝Ｆ＋ｒとなるように定めるのがより好ましい。
【０１０３】
図２２および図２３は、シャッタ開閉機構２００の他の実施形態を示す。この実施形態は、伝達部材２０１をプーリ等からなる方向変更手段２１６に巻き掛けてその前後で伝達部材２０１の延びる方向を異ならせた点が図１３に示す実施形態と異なる。かかる構成であれば、上部カバー１０９の閉鎖状態で、第一連結点２０８と第二連結点２０９との間の水平方向の距離を小さくし、あるいは第一連結点２０８と第二連結点２０９の水平方向の位置関係を図１３に示す実施形態と逆転させることができる。そのため、各部材のレイアウトの自由度をさらに高めることができる。
【０１０４】
図２２および図２３では、プーリ２１６の支持部を装置本体１００に固定した場合を例示したが、プーリ２１６の支持部を装置本体１００に対して相対移動可能にしてもよい（前者のプーリは定滑車に相当し、後者のプーリは動滑車に相当する）。これにより、上部カバー１０９の開放時に、伝達部材２０１を介してプーリに過大な負荷が作用するような条件下でも、かかる不具合を防止して上部カバー１０９をスムーズに開放させることが可能となる。方向変更手段２１６としては、プーリ以外にも転がり軸受や滑り軸受も使用可能である。この場合、これらの軸受の外周面に伝達部材２０１を巻き掛ける。
【０１０５】
図２４は、伝達部材２０１を複数の要素２０１ａに分割した実施形態である。例えば伝達部材２０１を、複数のリング状要素２０１ａを繋げたチェーンのような構成とし、各要素２０１ａ間で分離可能にした構成を採用することが考えられる。かかる構成であれば、メンテナンス等における画像形成装置の分解時にも、伝達部材２０１の両端を上部カバー１０９や可動部材２０２から取り外す他、中間部分で伝達部材２０１を分断することも可能となるので、分解自由度が向上する。
【０１０６】
図２５は、可動部材２０２をその長手方向の複数個所で分割した実施形態である。可動部材２０２が一体品であると、それが長尺であるが故にその加工や取り扱いが難しくなる場合がある。これに対し、同図に示すように、可動部材を複数の要素２２１，２２２に分割し、それぞれの連結部分にフック２２１ａ，２２２ａ等を設けて要素２２１，２２２を分離・結合可能に構成することで、可動部材２０２の加工性や分解作業時の作業性を向上させることができる。
【０１０７】
図２６〜図２９に、画像形成装置の他の実施形態を示す。以下、これらの実施形態を、上記実施形態とは異なる部分についてのみ説明する。
【０１０８】
図２６に示すように、この画像形成装置は、装置本体１００の上部に設けられた上部カバー１０９と、上部カバー１０９を開けることでトナーカートリッジ５０を着脱可能な容器装着部１２０と、当該容器装着部１２０よりも画像形成装置本体の内側に開閉可能に設けられた内部カバー１１６と、当該内部カバー１１６を開けることでプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを着脱可能なユニット装着部１３０とを備える。図２７は、上部カバー１０９を開いた状態、さらに、図２８は、内部カバー１１６を開いた状態を示す。
【０１０９】
具体的に、内部カバー１１６は、装置本体１００に対して支点１１７を中心に回動することにより上下方向に開閉可能に取り付けられている。内部カバー１１６上には、各色のトナーを収容したトナーカートリッジ５０が装着可能となっている。図示省略するが、この内部カバー１１６の上面は、上記実施形態と同様に、各トナーカートリッジ５０を装着するための複数の装着部１０６が形成されている。トナーカートリッジ５０は、図２７に示すように、上部カバー１０９を開いた状態で着脱可能となる。
【０１１０】
各色のプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、内部カバー１１６の内側（下方）に収容されている。従って、プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを着脱するには、図２８に示すように、上部カバー１０９と内部カバー１１６の両方を開いた状態にする。また、各感光体２を露光する複数の露光装置６（ＬＥＤユニット）は、内部カバー１１６の下面に揺動可能に取り付けられている。これにより、各露光装置６は、内部カバー１１６の開閉動作に連動して、図示しないガイド手段によってプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋとの干渉を回避しながら、感光体２に近接した位置とそこから上方に待避した位置との間で移動する。
【０１１１】
上記のように構成することで、内部カバー１１６を開くことにより、トナーカートリッジを装着したままプロセスユニットの上方から待避させることができるので、トナーカートリッジを取り外さなくても、プロセスユニットを着脱することができる。これにより、プロセスユニットの交換作業時における操作性が向上すると共に、そのときのトナーカートリッジから装置内へのトナー飛散のリスクを抑えることができる。なお、以上の構成では、トナーカートリッジ５０の内側シャッタ２２は、シャッタ開閉機構２００を介し、上部カバー１０９の開閉動作と連動して開閉させる。
【０１１２】
一方で、内部カバー１１６を閉じた状態では、プロセスユニットを視認することができないため、複数色のプロセスユニットを同時に交換する場合は、一部のプロセスユニットを装着し忘れたまま、上部カバー１０９と内部カバー１１６を閉じてしまう可能性がある。そして、万が一、プロセスユニットを装着し忘れた場合に、その装着し忘れた箇所に対応するトナーカートリッジの排出口５２が開放されてしまうと、装置内にトナーが飛散する事態となる。
【０１１３】
そこで、このようなトナーの飛散を防止するため、ここでは図２９に示すように、外側シャッタ６０を開くためのシャッタ制御部材１０２をプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋに設けている。そして、これに伴い、内部カバー１１６にはシャッタ制御部材１０２を挿通させるための挿通孔１１８を形成している。これにより、プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを装着し、内部カバー１１６を閉じた状態にすると、シャッタ制御部材１０２が内部カバー１１６の挿通孔１１８に挿通され、容器装着部１２０内にシャッタ制御部材１０２が突出するようになっている。
【０１１４】
上記のように構成することで、プロセスユニットを装着していない箇所では、外側シャッタ６０を開くためのシャッタ制御部材１０２が存在しないため、外側シャッタ６０が開くことはない。従って、プロセスユニットを装着しないまま、内部カバー１１６を閉じた場合でも、プロセスユニットを装着していない箇所では、外側シャッタ６０が開くことがなく、トナーの飛散を防止することが可能となる。
【０１１５】
以上、図２６〜図２９に基づき、本発明の他の実施形態について説明したが、上記実施形態と同様の構成部分については、上記と同様の作用・効果が得られる。
【０１１６】
なお、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではない。各構成部材の数、形状、配置、機能などにつき、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。例えば各実施形態では、排出口５２を内側シャッタ２２と外側シャッタ６０からなる二重シャッタで開閉する場合を説明したが、単一のシャッタで排出口５２を開閉する場合にも本発明を適用することができる。この場合、単一のシャッタを上述のシャッタ開閉機構２００で開閉させる。また、トナーカートリッジ５０を現像装置４および感光体２等と一体的に構成し、プロセスユニットとして交換可能としたタイプでは、プロセスユニットのハウジング（現像剤収容器）に感光体から除去された廃トナーの排出口を設け、この排出口をシャッタで開閉する場合があるが、この廃トナーの排出口のシャッタを上述のシャッタ開閉機構２００で開閉させることもできる。
【０１１７】
また、以上の実施形態では、第一シャッタ２２の閉鎖を第二バネ２０４の付勢力で行い、第一シャッタ２２の開放を可動部材２０２と突起２７の当接により行っているが、これとは逆に、第一シャッタ２２の閉鎖を可動部材２０２と突起２７の当接により行い、第一シャッタ２２の開放を第二バネ２０４の付勢力で行うようにシャッタ開閉機構２００を構成することもできる。
【符号の説明】
【０１１８】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ  プロセスユニット
２      感光体（潜像担持体）
４      現像装置
５      クリーニング装置
２２    内側シャッタ（第一シャッタ）
２７    突起（当接部）
５０    トナーカートリッジ（現像剤収容器）
５１    現像剤収容部
５２    排出口
６０    外側シャッタ
１００  画像形成装置本体
１０９  上部カバー（カバー部材）
２００  シャッタ開閉機構
２０１  伝達部材
２０２  可動部材
２０３  第一バネ（第一付勢部材）
２０４  第二バネ（第二付勢部材）
２０８  第一連結点
２０９  第二連結点
２１６  プーリ（方向変更手段）
２０４  第一バネ（第一付勢部材）
２０５  第二バネ（第二付勢部材）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１９】
【特許文献１】特開２００８−５２０３３号公報
【図１】
2014115400.tif 000003
【図２】
2014115400.tif 000004
【図３】
2014115400.tif 000005
【図４】
2014115400.tif 000006
【図５】
2014115400.tif 000007
【図６】
2014115400.tif 000008
【図７】
2014115400.tif 000009
【図８】
2014115400.tif 000010
【図９】
2014115400.tif 000011
【図１０】
2014115400.tif 000012
【図１１】
2014115400.tif 000013
【図１２】
2014115400.tif 000014
【図１３】
2014115400.tif 000015
【図１４】
2014115400.tif 000016
【図１５】
2014115400.tif 000017
【図１６】
2014115400.tif 000018
【図１７】
2014115400.tif 000019
【図１８】
2014115400.tif 000020
【図１９】
2014115400.tif 000021
【図２０】
2014115400.tif 000022
【図２１】
2014115400.tif 000023
【図２２】
2014115400.tif 000024
【図２３】
2014115400.tif 000025
【図２４】
2014115400.tif 000026
【図２５】
2014115400.tif 000027
【図２６】
2014115400.tif 000028
【図２７】
2014115400.tif 000029
【図２８】
2014115400.tif 000030
【図２９】
2014115400.tif 000031