(57)【要約】【課題】簡易な構成でかつ省スペースで複数ユニットの同時着脱操作を防止する。【解決手段】複数のユニットを着脱可能で、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、前記複数のユニットのうち、２つのユニット１，５と係合可能で、前記複数のユニットを装着手段に装着する装着方向と交差する方向にスライド移動可能な着脱規制部材５１を有する。着脱規制部材は、一方のユニットのみを装置本体に対して着脱可能にして、他方のユニットを装置本体に対して着脱するのを規制する第一の位置と、一方のユニットと他方のユニットの双方を装置本体に対して着脱するのを規制する第二の位置と、をとり得る。【選択図】図１５
2006195237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のユニットを着脱可能で、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、
（i）前記複数のユニットを前記電子写真画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着する装着手段と、
（ii）前記複数のユニットのうち、２つのユニットと係合可能で、前記複数のユニットを前記装着手段に装着する装着方向と交差する方向にスライド移動可能な着脱規制部材であって、バネ部材と、前記バネ部材の長手方向の一端と他端との間に設けられた係合部と、を有し、前記２つのユニットのうちいずれか一方のユニットのみを前記装置本体に対して着脱する際に、前記装着方向において前記係合部が他方のユニットと係合して、前記一方のユニットのみを前記装置本体に対して着脱可能にして、前記他方のユニットを前記装置本体に対して着脱するのを規制する第一の位置と、前記２つのユニットを同時に前記装置本体に対して着脱する際に、前記装着方向において前記係合部が前記２つのユニットと係合して、前記２つのユニットを前記装置本体に対して着脱するのを規制する第二の位置と、をとり得る着脱規制部材と、
(iii）前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。
【請求項２】
前記バネ部材は、前記装着方向と略平行に設けられた板バネであることを特徴とする請求項１に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項３】
前記バネ部材は、前記一端と前記他端とが前記装置本体に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真画像形成装置。
【請求項４】
前記複数のユニットは、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成した潜像を現像剤によって現像する現像手段と、を有するプロセスカートリッジであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子写真画像形成装置。
【請求項５】
前記複数のユニットのうち前記一方のユニットは、電子写真感光体と、前記電子写真感光体に形成した潜像を現像剤によって現像する現像手段と、を有するプロセスカートリッジであり、前記複数のユニットのうち前記他方のユニットは、前記プロセスカートリッジに現像剤を供給する現像剤カートリッジであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子写真画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真画像形成装置に関するものである。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びそれらの複合機（マルチファンクションプリンター）等が含まれる。
【背景技術】
【０００３】
電子写真画像形成プロセスを用いて記録紙やＯＨＰシート等の記録媒体に画像を形成する電子写真複写機、電子写真プリンター等の電子写真画像形成装置（以下「画像形成装置」と記す）においては、電子写真画像形成装置本体（以下「装置本体」と記す）にトナーカートリッジ（現像剤カートリッジ）とプロセスカートリッジを着脱可能に取り付ける構成を採っている（特許文献１、特許文献２）。トナーカートリッジは、現像剤としてのトナーを収納し、そのトナーを回転スクリュー等によってプロセスカートリッジに定量供給するものである。プロセスカートリッジは、電子写真感光体と、該電子写真感光体に帯電を行う帯電手段、電子写真感光体の帯電面に形成された潜像をトナーによって現像する現像手段等のプロセス手段とを一体的にカートリッジ化したものである。
【０００４】
上記の画像形成装置においては、一般的に、トナーカートリッジに収納可能なトナー容量で印刷可能な記録媒体枚数に対し、電子写真感光体の耐久寿命枚数の方が大幅に多い。この為、トナーカートリッジとプロセスカートリッジを別ユニット化し、必要に応じて独立して交換できる装置構成としている。
【０００５】
しかし、トナーカートリッジからプロセスカートリッジへトナーを供給する為の、トナーカートリッジに設けられた補給口は、両ユニットが装着された状態で、開放する構成になっている。よって、両ユニットを同時に着脱することができると、前記補給口を開放した状態で、両ユニットを着脱することになる。よって、トナー漏れを発生させる原因なる。そこで、特許文献１には、両ユニットが同時に着脱することを防ぐ為に、揺動部材６０設けている。
【特許文献１】特開２００１−２２２１６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来は、当時として望まれる複数ユニットの同時着脱操作の防止を十分に満たすものであった。しかしながら、近年、求められるようになった複数ユニットの同時着脱操作の防止を満たすには更なる改良が求められるようになった。
【０００７】
本発明の目的は、簡易な構成でかつ省スペースで複数ユニットの同時に着脱する操作を防止できる電子写真画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、複数ユニットの同時に着脱する操作を確実に防止することを実現した電子写真画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的は、ユニットを着脱する操作性を向上した電子写真画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る電子写真画像形成装置の代表的な構成は、複数のユニットを着脱可能で、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、
（i）前記複数のユニットを前記電子写真画像形成装置の装置本体に取り外し可能に装着する装着手段と、
（ii）前記複数のユニットのうち、２つのユニットと係合可能で、前記複数のユニットを前記装着手段に装着する装着方向と交差する方向にスライド移動可能な着脱規制部材であって、バネ部材と、前記バネ部材の長手方向の一端と他端との間に設けられた係合部と、を有し、前記２つのユニットのうちいずれか一方のユニットのみを前記装置本体に対して着脱する際に、前記装着方向において前記係合部が他方のユニットと係合して、前記一方のユニットのみを前記装置本体に対して着脱可能にして、前記他方のユニットを前記装置本体に対して着脱するのを規制する第一の位置と、前記２つのユニットを同時に前記装置本体に対して着脱する際に、前記装着方向において前記係合部が前記２つのユニットと係合して、前記２つのユニットを前記装置本体に対して着脱するのを規制する第二の位置と、をとり得る着脱規制部材と、
（iii）前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とする電子写真画像形成装置、である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易な構成でかつ省スペースで複数ユニットの同時に着脱する操作を防止できる。また、複数ユニットの同時に着脱する操作を確実に防止することができる。さらに、ユニットを着脱する操作性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は、本発明における最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【００１３】
以下の説明において、長手方向とはドラム形状の電子写真感光体の軸線方向と同一な方向をいう。短手方向とは上記の長手方向と直交（交差）する方向をいう。また、電子写真画像形成装置本体に対してプロセスカートリッジ、またはトナーカートリッジを挿入する方向を基準にして、挿入方向を奥側、抜き出す方向を手前側と呼ぶ。さらに上、下は上記カートリッジの装着状態における、上、下である。
【実施例１】
【００１４】
[電子写真画像形成装置の全体構成]
図１は、本発明に係る電子写真画像形成装置の一形態であるカラー電子写真画像形成装置の全体構成説明図である。
【００１５】
本実施例のカラー電子写真画像形成装置は、電子写真画像形成プロセスによって記録紙、ＯＨＰシート、布等の記録媒体にカラー画像を形成するカラーレーザービームプリンタである。
【００１６】
この電子写真画像形成装置は、電子写真画像形成装置本体（以下「装置本体」と記す）１００の上部に、４つの画像形成ステーションＳ（Ｓｙ，Ｓｍ，Ｓｃ，Ｓｋ）を備えている。Ｓｙはイエロー用、Ｓｍはマゼンタ用、Ｓｃはシアン用、Ｓｋはブラック用の画像形成ステーションである。そして４色分のプロセスカートリッジ１（１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋ）及び現像カートリッジとしてのトナーカートリッジ５（５ｙ，５ｍ，５ｃ，５ｋ）がそれぞれ対応する各色の画像形成ステーションＳに取り外し可能に取り付けられている。また、装置本体１００は、ＣＰＵとＲＡＭやＲＯＭ等のメモリからなる制御手段としてのコントローラ（制御部）３と、レーザー光を照射可能な光学装置（以下「レーザースキャナ」と記す）１０（１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋ）と、中間転写体ユニット２０と、記録媒体搬送ユニット３０と、定着ユニット４０などを備えている。
【００１７】
上記構成において、パソコン等の外部機器から送信されてきた印刷データは、コントローラ３で受信され、書き込み画像データとして各色のレーザースキャナ１０へ出力される。レーザースキャナ１０は、各画像形成ステーションＳにおいて各色のプロセスカートリッジ１１の電子写真感光体としての感光体ドラム２（２ｙ，２ｍ，２ｃ，２ｋ）上へとレーザーＬを発光し、書き込み画像データに従った光像（静電潜像）を各色の感光体ドラム２に形成する。まず１色目、例えばイエローのプロセスカートリッジ１ｙとしてカートリッジ化された感光体ドラム２ｙが帯電手段３ｙによって一様に帯電される。次にレーザースキャナ１０ｙから照射されたレーザー光Ｌによって感光体ドラム２ｙに静電潜像が形成される。そしてその潜像が現像手段４ｙによって現像されてトナー像（現像像）が形成される。感光体ドラム２ｙ上に形成されたトナー像は、中間転写体ユニット２０において一次転写ローラ２１ｙの作用によって像担持体としてのエンドレス状の中間転写ベルト２２上に一次転写される。中間転写ベルト２２は駆動ローラ２３ａ、従動ローラ２３ｂ、２次転写対向ローラ２３ｃに巻回されて矢印方向に周回移動される。
【００１８】
同様の画像形成工程がマゼンタｍ、シアンｃ、ブラックｋ用の各プロセスカートリッジ１ｍ、１ｃ、１ｋにおいても行われる。そして各色のトナー像が感光体ドラム２ｍ、２ｃ、２ｋに形成され、先に形成されたトナー像に順番に重ね転写される。
【００１９】
一方、記録媒体搬送ユニット３０において記録媒体Ｐが給紙カセット３０ａまたは３０ｂからピックアップローラー３１ａまたは３１ｂ、給紙ローラ３２、搬送ローラ３３、レジストローラ３４によって２次転写領域に搬送される。そして２次転写ローラ３５の作用によって中間転写ベルト２２上に形成されたトナー像が記録媒体Ｐに転写される。このときに転写しきれずに中間転写ベルト２２上に残った廃トナーはクリーナー２４によって除去され回収される。これによって中間転写ベルト２２は次の画像形成に供される。
【００２０】
トナー像を転写された記録媒体Ｐは定着ユニット４０に搬送され、ヒーターを有する定着ローラ４１とこれに加圧された加圧ローラ４２のニップ部にてトナー像が記録媒体Ｐ上に加熱定着される。トナー像が定着された記録媒体Ｐは、排出ローラ４３によって排紙トレイ４４上に排出される。
【００２１】
上記の媒体媒体Ｐにおいて両面に印刷を施す場合には、定着ユニット４０から送り出される記録媒体Ｐを先端から反転機構３５で取り込み、その記録媒体Ｐを後端から両面印刷用搬送機構３６によって搬送ローラ３３に送り出す。そしてこの記録媒体Ｐは上記の画像形成工程を得て定着ユニット４０に導入搬送された後に排出ローラ４３によって排紙トレイ４４上に排出される。
【００２２】
さて、背景技術の項でも述べた通り、装置本体１００にトナーカートリッジ５とプロセスカートリッジ１が装着されている状態の時、両者はトナー補給路で連結されており、装置本体１００からの駆動供給を受けて、トナーカートリッジ５側からプロセスカートリッジ１側へ所定の分量ずつトナーを供給する。トナーカートリッジ５のトナー残量が少なくなった場合や、プロセスカートリッジ１の感光体ドラム寿命に到達した時には、カートリッジ交換にて対応する。しかし、トナーカートリッジ５は例えば２５０００枚印刷相当のトナーを収納する容量がある一方、プロセスカートリッジ１はトナーカートリッジ５の寿命よりも長い例えば４００００枚印刷相当のドラム寿命が保証されているといった具合に、両者の交換サイクルは同じにはならない。よって、交換時のユーザ操作性を考慮し、両カートリッジ１，５を独立に着脱可能な構成を採用している。
【００２３】
図２乃至図５を参照して、プロセスカートリッジ１とトナーカートリッジ５の構成、および各カートリッジの装置本体への装着手順の一例を説明する。
【００２４】
図２は装置本体１００に装着された状態のプロセスカートリッジ１とトナーカートリッジ５の短手方向の縦断面図である。図３は装置本体の前ドアを開けた状態を示す斜視図である。図４はプロセスカートリッジの長手方向の縦断面図である。図５はプロセスカートリッジおよびトナーカートリッジの長手方向の縦断面図である。
【００２５】
［プロセスカートリッジ］
各色のプロセスカートリッジ１はそれぞれ、図２に示すように、感光体ドラム２の周囲に、帯電装置３と現像装置４を配置し、該感光体ドラム２、帯電装置３、および現像装置４をフレーム１ａに取り付けて一体的に構成してある。そして、このプロセスカートリッジ１は装置本体１００の画像形成ステーションＳに対して、ユーザが容易に取り外しでき、感光体ドラム２が寿命に至った場合に交換する。本実施の形態においては、例えば感光体ドラム２の回転回数と帯電時間をカウントし、所定カウント数を越えた場合に、プロセスカートリッジ１が寿命に至ったことを報知するようにしている。
【００２６】
図４に示すように、感光体ドラム２のドラム基体２ｈの長手方向奥側端部にはドラムフランジ２ｂが固定され、手前端部には非駆動フランジ２ｄが固定されている。ドラムフランジ２ｂと非駆動フランジ２ｄの中心にはドラム軸２ａが貫通しており、ドラム軸２ａと非駆動フランジ２ｄは一体回転するように係合している。そして、ドラム基体２ｈとドラム軸２ａとドラムフランジ２ｂ及び非駆動フランジ２ｄは一体となって回転される。すなわち、感光体ドラム２はドラム軸２ａの軸を中心に回転される。ドラム軸２ａの手前側端部は軸受２ｅに回転自在に支持され、軸受２ｅは軸受ケース２ｃに対して固定されている。そして、軸受ケース２ｃはプロセスカートリッジ１のフレーム１ａに対して固定されている。
【００２７】
帯電装置３は接触帯電方法を用いたものである。図２に示すように、本実施の形態においては、帯電手段として帯電ローラ３ａを用いている。この帯電ローラ３ａは芯金３ｂの両端部をそれぞれ軸受部材（不図示）により回転自在に保持させる。そして圧縮コイルばね３ｄによって帯電ローラ３ａを感光体ドラム２の表面に対して所定の押圧力をもって圧接させている。そして、帯電ローラ３ａは、感光体ドラム２の回転に従動して回転する。帯電ローラ３ａは電源から印加される帯電バイアスによって感光体ドラム２の周面を一様に帯電する。
【００２８】
本実施例の画像形成装置はクリーナレスシステムを採用している。このため、転写部ｄよりも感光ド体ラム回転方向下流側の位置において、感光体ドラム２の転写残トナーを均一化するための、転写残トナー（残留現像剤像）均一化手段３ｇを設けている。また、この転写残トナー均一化手段３ｇよりも感光体ドラム回転方向下流側で且つ帯電部ａよりも感光体ドラム回転方向上流側の位置において、転写残トナーの帯電極性を正規極性である負極性に揃えるためのトナー（現像剤）帯電制御手段３ｈを設けている。
【００２９】
現像装置４は、２成分接触現像装置（２成分磁気ブラシ現像装置）である。よって、図２に示すように、マグネットローラ４ｂを内包した現像剤担持体である現像スリーブ４ａ上にキャリアとトナーからなる現像剤を保持している。この現像スリーブ４ａが現像手段であり、現像スリーブ４ａには所定間隙を有して、規制ブレード４ｃが設けられている。そして、規制ブレード４ｃによって、現像スリーブ４ａの矢印方向への回転に伴い、現像スリーブ４ａ上に薄層の現像剤を形成する。現像スリーブ４ａには、電源（不図示）から直流（ＤＣ）電圧および交流（ＡＣ）電圧が印加される。すなわち、感光体ドラム２の露光部の電位と非露光部の電位との間の電位のバイアス電圧が印加される。そして感光体ドラム２に形成された静電潜像を現像スリーブ４ａ上のトナーによってトナー像として現像する。なお、本例においては、静電潜像は反転現像される。
【００３０】
現像によりトナーが消費されると、現像剤中のトナー濃度が低下する。本実施の形態では、図２に示すように撹拌スクリュー４ｅＢの外周面に近接した位置にトナー濃度を検知するセンサー４ｇを配置している。現像剤内のトナー濃度が所定の濃度レベルよりも低下したことをセンサー４ｇで検知すると、トナーカートリッジ５から現像装置４の現像剤収納部４ｈ内にトナーを補給する命令が出される。このトナー補給動作により現像剤のトナー濃度が常に所定のレベルに維持管理される。
【００３１】
[トナーカートリッジ]
各色のトナーカートリッジ５はそれぞれ、各色のプロセスカートリッジ１の上方に並列配置されており、装置本体１００の正面より装着される。
【００３２】
図２に示すように、トナーカートリッジ５は、トナー収容部（現像剤収納部）である枠体５ｇの内部に、トナー又はトナーと磁性キャリアの混合物を収容し、撹拌軸５ｃに固定された撹拌板５ｂと現像剤供給手段としてのスクリュー５ａが配置されている。またトナーカートリッジ５の底面にはプロセスカートリッジ１との接続部（トナー補給路）である排出開口部５ｆが形成されている。スクリュー５ａと撹拌軸５ｃは図５に示すように、その両端を軸受５ｄで回転可能に支持され、奥側最端部には駆動カップリング（凹）５ｅが配置されている。駆動カップリング（凹）５ｅは装置本体１００の駆動カップリング（凸）６２ｂから駆動伝達を受け、回転駆動される。スクリュー５ａの外形部は、らせんリブ形状となっており、排出開口部５ｆを中心に、らせんのねじれ方向を反転させている。駆動カップリング（凸）６２ｂの回転により、所定の回転方向にスクリュー５ａは回転される。そして、排出開口部５ｆに向かってトナーは搬送され、排出開口部５ｆに形成された第１開口５ｆ５よりトナーを自由落下させ、プロセスカートリッジ１にトナーを補給する。
【００３３】
撹拌板５ｂの回転半径方向の先端部は傾斜しており、トナーカートリッジ５の壁面と摺接する際には、上記先端部はある角度をもって当接される。具体的には、撹拌板５ｂの先端側はねじられて、らせん状態になる。このように、撹拌板５ｂの先端側がねじれ傾斜することにより軸方向への搬送力が発生して、トナーが長手方向に送られる。
【００３４】
なお、本実施の形態のトナーカートリッジ５は、２成分現像法に限らず、１成分現像法を用いるプロセスカートリッジまたは現像カートリッジにおいても補給可能である。また、トナーカートリッジ内に収納される粉体は、トナーだけに限らず、トナー及び磁性キャリアが混合された、いわゆる現像剤であってもよい。
【００３５】
[装置本体のカートリッジ着脱構成]
次に、ユニットであるプロセスカートリッジ１及びトナーカートリッジ５を装置本体１００に装着する手順について、図２〜図５を用いて説明する。図３に示すように、装置本体１００の正面には、開閉自在な前ドア１０１が配置されており、この前ドア１０１を手前に開くと、プロセスカートリッジ１ｙ〜１ｋおよびトナーカートリッジ５ｙ〜５ｋ挿入する開口部が露出される。
【００３６】
プロセスカートリッジ１を挿入する開口部には、回動可能に支持された芯決め板１０２が配置されており、プロセスカートリッジ１を着脱する場合は、この芯決め板１０２を開放した後に行う。図２に示すように装置本体１００内には、プロセスカートリッジ１を着脱可能に取り付ける第１装着手段としての第１ガイドレール６０と、トナーカートリッジ５を着脱可能に取り付ける第２装着手段としての第２ガイドレール６１が設けられている。
【００３７】
プロセスカートリッジ１及びトナーカートリッジ５の装着方向は、感光体ドラム２の軸線方向に平行な方向であり、各ガイドレール６０及び６１も同様な方向に配置されている。プロセスカートリッジ１及びトナーカートリッジ５は、上記の対応するガイドレール６０，６１に沿って装置本体１００内の手前側から奥側にスライドされて挿入される。
【００３８】
プロセスカートリッジ１が最奥部まで挿入されると、図４に示すようにドラムフランジ２ｂの中心穴２ｆに装置本体１００の芯決め軸６６が挿入され、感光体ドラム２の奥側の回転中心位置が装置本体１００に対して決められる。またこれと同時に、ドラムフランジ２ｂに形成された駆動伝達部２ｇと装置本体１００の駆動カップリング（凹）６２ａが連結され、感光体ドラム２の回転駆動が可能となる。本実施の形態において用いた駆動伝達部２ｇはねじれた三角柱形状をなしており、装置本体１００からの駆動力が加わることで感光体ドラム２に駆動が伝達されると共に、感光体ドラム２を奥側に引き込む力を発生させている。
【００３９】
さらに、図４に示すように後側板６５には、プロセスカートリッジ１を位置決めする支持ピン６３が配置されており、この支持ピン６３がプロセスカートリッジ１のフレーム１ａに挿入され、プロセスカートリッジ１のフレーム１ｅの位置が固定される。
【００４０】
図４に示すように装置本体１００の手前側には、回動可能な芯決め板１０２が配置されており、この芯決め板１０２に対してプロセスカートリッジ１の軸受ケース２ｃが嵌合して支持固定される。これら一連の挿入動作により、感光体ドラム２とプロセスカートリッジ１は装置本体１００に対して位置決めされる。
【００４１】
一方、図５に示すように、トナーカートリッジ５もプロセスカートリッジ１と同様に最奥部まで挿入されると、後側板６５から突出した支持ピン６４に対して固定される。またこれと同時に駆動カップリング（凹）５ｅと駆動カップリング（凸）６２ｂが連結され、スクリュー５ａおよび撹拌軸５ｃの回転駆動が可能となる。
【００４２】
また、プロセスカートリッジ１またはトナーカートリッジ５を装置本体１００から抜き出すには、上記と反対の手順を行えばよい。本実施の形態においては、プロセスカートリッジ１及びトナーカートリッジ５を順不同に画像形成装置本体１００に着脱することができる。すなわち、プロセスカートリッジ１を先に装置本体１００に装着してからトナーカートリッジ５を装置本体１００に装着することも、トナーカートリッジ５を先に装置本体１００に装着してからプロセスカートリッジ１を装置本体１００に装着することもできる。また、プロセスカートリッジ１を先に装置本体１００から抜き出して、次にトナーカートリッジ５を装置本体１００から抜き出すことも、トナーカートリッジ５を先に装置本体１００から抜き出して、次にプロセスカートリッジ１を装置本体１００から抜き出すこともできる。
【００４３】
[プロセスカートリッジのシャッター機構の構成]
次に、図６乃至図１０を参照して、プロセスカートリッジ１のシャッター機構１Ａの構成の一例を説明する。
【００４４】
図６はシャッター機構１Ａにおいて第２の押さえ部材１ｆを取り外した状態を示すプロセスカートリッジの外観斜視図である。図７は図６に示すシャッター機構１Ａにおいて補給口シャッター１ｄ及びレーザーシャッター１ｋが開く様子を示す状態遷移図である。
【００４５】
図７（ａ）に示すように、プロセスカートリッジ１のフレーム１ａの上面には、トナーカートリッジ５の排出開口部５ｆに接続するための補給開口部１ｂが設けられている。この補給開口部１ｂには、トナーカートリッジ５からトナーを補給するための貫通穴である補給口１ｂ１が配置されている。なお、本実施例においては、補給開口部１ｂは感光体ドラム２の駆動伝達側、すなわちプロセスカートリッジ１の挿入方向の奥側に配置されている。
【００４６】
フレーム１ａの上面に配置された補給口シャッター１ｄの左上には、シャッター開閉カム１ｈの円周状に形成されたギヤ部１ｈ１と噛み合って回転運動を直線運動に変換するためのラック１ｄ４が形成されている。また、補給口シャッター１ｄには、補給口１ｂ１の穴と略同一形状の開口１ｄ１が形成されており、その開口１ｄ１の左側が遮蔽壁１ｄ２を構成している。補給口シャッター１ｄの裏面には、２本のガイドリブ１ｄ３が形成されている。そして、補給口シャッター１ｄのガイドリブ１ｄ３をそれぞれフレーム１ａ上面に設けたガイド溝１ａ１にスライド可能に嵌合させている。これにより補給口シャッター１ｄはガイド溝１ａ１に案内されてプロセスカートリッジ１の長手方向に直線状に移動可能である。
【００４７】
またフレーム１ａの上面に配置されたシャッター開閉カム１ｈは、約４分の１円弧状にギヤ部１ｈ１を形成しており、そのギヤ部１ｈ１の一方の終端には突当り端面１ｈ７を形成している。また、シャッター開閉カム１ｈにはピン１ｈ２がほぼ垂直上方に向かって突出して形成されている。裏面には回転中心ピン１ｈ３を備えており、回転中心ピン１ｈ３はフレーム１ａに形成された穴（不図示）に回転自在に支持されて、シャッター開閉カム１ｈは回転中心ピン１ｈ３を中心にして回転を行う。回転中心ピン１ｈ３に対しギヤ部１ｈ１の略反対側には、カム部１ｈ４が形成されている。カム部１ｈ４は外周方向から回転中心ピン１ｈ３に向かって形成されたスリットであり、後述する装置本体１００に設けられたピン６７が係合する部位である。カム部１ｈ４の横には係合部１ｈ５を設けており、この係合部１ｈ５と前記突当り端面１ｈ７によってレーザーシャッター１ｋの開閉を行う。
【００４８】
図７（ａ）において補給口シャッター１ｄは右方に位置しており、補給口１ｂ１と開口１ｄ１がずれて位置しているため、補給口１ｂ１は遮蔽壁１ｄ２によって遮蔽されている。このときシャッター開閉カム１ｈの突当り端部１ｈ７がレーザーシャッター１ｋの開閉部１ｋ１に当接して、レーザーシャッター１ｋは閉じた状態になっている。また、シャッター開閉カム１ｈのギヤ部１ｈ１と補給口シャッター１ｄのラック１ｄ４は噛み合っている。
【００４９】
そして図７（ｂ）に示すように、回転中心ピン１ｈ３を中心にシャッター開閉カム１ｈを時計回りに回転していく。そして、ギヤ部１ｈ１とラック１ｄ４の噛み合いによって、シャッター開閉カム１ｈの回転動作が補給口シャッター１ｄの直線運動に変換され、補給口シャッター１ｄが図中左側に移動する。このとき、補給口シャッター１ｄの裏面に設けたガイドリブ１ｄ３がガイド溝１ａ１に嵌合してスライドするため、補給口シャッター１ｄはガイド溝１ａ１に案内されて長手方向に直線状に移動する。
【００５０】
そしてシャッター開閉カム１ｈが更に回転すると、図７（ｃ）に示すように、補給口シャッター１ｄは左側に移動し、開口１ｄ１が補給口１ｂ１に重なった位置で停止する。また、シャッター開閉カム１ｈの係合部１ｈ５が開閉部１ｋ１に当接して開閉部１ｋ１を押し上げ、レーザーシャッター１ｋが開き、露光開口１ｒが開放される。
【００５１】
逆に、回転中心ピン１ｈ３を中心にシャッター開閉カム１ｈを反時計回りに回転させると、補給口シャッター１ｄが右側に移動して、補給口１ｂ１を遮蔽壁１ｄ２によって遮蔽する。また、図７（ａ）に示すように、シャッター開閉カム１ｈの突当り端面１ｈ７がレーザーシャッター１ｋに当たり、レーザーシャッター１ｋが倒されて閉じる。
【００５２】
また、フレーム１ａの上面には、補給口シャッター１ｄがフレーム１ａから外れないように上方から押さえるための第１の押さえ部材１ｅが取り付けられ、該押さえ部材１ｅには補給口カバー１ｇが備えられる。図８を参照して第１の押さえ部材１ｅ、および補給口カバー１ｇについて説明する。図８はシャッター開閉カム１ｈの回転動作に伴って連動する補給口カバー１ｇの動作説明図である。
【００５３】
図８（ａ）に示すように第１の押さえ部材１ｅには、トナーの補給部である補給口１ｂ１に対応して略同一形状の開口１ｅ１が形成され、開口１ｅ１の周辺には弾性を有するシール部材１ｅ３が貼り付けられている。また、図中下方には後述するトナーカートリッジ５に設けられた排出口シャッター５ｆ３を回転させるための２本のガイドピン１ｅ４が突出して配設されている。補給口１ｂ１は、貫通穴であり、その周囲を覆うようにシール部材１ｅ３を設けている。
【００５４】
この第１の押さえ部材１ｅを、図７（ａ）に示すシャッター開閉カム１ｈ及び補給口シャッター１ｄの上に被さるように配設することにより、シャッター開閉カム１ｈ及び補給口シャッター１ｄがフレーム１ａから外れないように上方から保持する。このとき、第１の押さえ部材１ｅに形成された開口１ｅ１が、補給口１ｂ１と一致するように配置する。
【００５５】
図８（ａ）に示すように第１の押さえ部材１ｅには、シール部材１ｅ３の両側に二本のガイド溝１ｅ２が形成されている。ガイド溝１ｅ２は短手方向に直線状をなす凹溝であり、二本のガイド溝１ｅ２同士はそれぞれ平行をなして配置されている。このガイド溝１ｅ２に沿って後述の補給口カバー１ｇが短手方向に移動する。
【００５６】
第１の押さえ部材１ｅの上に備えた補給口カバー１ｇはＬ字状をしており、裏面には前述の二本のガイド溝１ｅ２にスライド可能に係合するガイドリブ１ｇ２が突出して設けられている。そして、補給口カバー１ｇは、ガイド溝１ｅ２に案内されて短手方向にスライドし、第１の押さえ部材１ｅに形成された開口１ｅ１を遮蔽又は開放する。すなわち、補給口シャッター１ｄと補給口カバー１ｇは、互いに直交する方向に移動する。
【００５７】
図８（ａ）〜（ｃ）に従って補給口カバー１ｇ及びシャッター開閉カム１ｈの動作の関係について説明する。なお、図８においては、シャッター開閉カム１ｈの具体的な記載を省略し、シャッター開閉カム１ｈの回転中心１ｈ３及びピン１ｈ２のみを模式的に表す。
【００５８】
図８（ａ）は補給口カバー１ｇが開口１ｅ１（補給口１ｂ１）を遮蔽している状態を示している。補給口カバー１ｇの裏面には、長手方向に平行な凹状の直線溝１ｇ１が形成されており、シャッター開閉カム１ｈに形成されたピン１ｈ２が溝１ｇ１内を移動可能に係合している。同図に示すように補給口カバー１ｇが開口１ｅ１（補給口１ｂ１）を遮蔽している状態では、ピン１ｈ２は溝１ｇ１のほぼ中央に位置している。
【００５９】
そして、図８（ｂ）に示すように、シャッター開閉カム１ｈが回転中心ピン１ｈ３を中心に時計回りに回転すると、ピン１ｈ２が円周状に移動し、そのピン１ｈ２の円周方向の移動に従って、補給口カバー１ｇは図中上方に移動する。ピン１ｈ２は溝１ｇ１内を長手方向左側（同図左側）に移動しながら補給口カバー１ｇを図中上方に引き上げる。
【００６０】
更に、シャッター開閉カム１ｈが回転することにより、ピン１ｈ２の円周方向の移動に従って、図８（ｃ）に示すように補給口カバー１ｇは図中上方に移動する。ピン１ｈ２は溝１ｇ１内を長手方向右側（同図右側）に移動しながら補給口カバー１ｇを図中上方に引き上げ、第１の押さえ部材１ｅに形成された開口１ｅ１が開放される。
【００６１】
逆に、図８（ｃ）の状態から補給口カバー１ｇにより開口１ｅ１を遮蔽する場合には、シャッター開閉カム１ｈを反時計回りに回転させることにより、上記とは反対の動作を辿って補給口カバー１ｇが図中下方に移動して、開口１ｅ１を遮蔽する。
【００６２】
また、図６に示すシャッター開閉カム１ｈ及び補給口カバー１ｇの上には、図９に示すような第２の押さえ部材１ｆ（斜線部）が備えられる。図９および図１０を参照して第２の押さえ部材１ｆについて説明する。図９はシャッター機構１Ａにおいて第２の押さえ部材１ｆを取り付けた状態を示すプロセスカートリッジの外観斜視図である。図１０はシャッター機構１Ａの開閉動作を示す説明図である。
【００６３】
第２の押さえ部材１ｆはフレーム１ａ上面からの補給口カバー１ｇの外れを防止すると共に、装置本体１００に設けたピン６７をシャッター開閉カム１ｈのカム部１ｈ４に案内するものである。図１０（ａ）に示すように、第２の押さえ部材１ｆには、長手方向に平行な直線状をなすスリット１ｆ１を形成しており、後述するようにプロセスカートリッジ１を装置本体１００に装着する際には、装置本体１００に突出して設けられたピン６７がそのスリット１ｆ１内を通過するようになっている。更に、第２の押さえ部材１ｆには、前記シャッター開閉カム１ｈに係合しその際の該カムの回転を阻止する爪１ｉ１と、この係合を解除するための解除部１ｉ２を有するロック部材１ｉを備えている。
【００６４】
[プロセスカートリッジのシャッター機構の開閉動作]
図１０（ａ）に示すように、装置本体１００側にはプロセスカートリッジ１の挿入経路内にピン６７が形成されており、プロセスカートリッジ１を装置本体１００に挿入する際には、第２の押さえ部材１ｆに形成された直線状のスリット１ｆ１内をピン６７が右方向に通過する。
【００６５】
図１０（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ１を装置本体１００に挿入すると、このピン６７がまず第２の押さえ部材１ｆに設けられたロック部材１ｉの解除部１ｉ２に当接する。そして、ロック部材１ｉの爪１ｉ１とシャッター開閉カム１ｈの係合部１ｈ６との係合が解除される。
【００６６】
次に、ピン６７がシャッター開閉カム１ｈに形成されたカム部１ｈ４に係合し、更にプロセスカートリッジ１を挿入すると、シャッター開閉カム１ｈは回転中心１ｈ３を支点に回転を開始する。そして、プロセスカートリッジ１が完全に装着位置まで挿入されると、シャッター開閉カム１ｈは図１０（ｃ）に示すような第２の位置まで回転する。前述した補給口シャッター１ｄ及び補給口カバー１ｇはシャッター開閉カム１ｈの回転に連動し、補給口シャッター１ｄは長手方向（図１０（ｃ）のように左方へ）に移動し、補給口カバー１ｇは短手方向（図１０（ｃ）のように上方に）に移動する。そして、補給口１ｂ１が露出することにより、プロセスカートリッジ１へのトナーの補給が可能となる。
【００６７】
[トナーカートリッジのシャッター機構の構成]
次に、図２、図５、図１１乃至図１３を参照して、トナーカートリッジ５のシャッター機構５Ａの構成の一例を説明する。
【００６８】
図２に示すように、トナーカートリッジ５の枠体５ｇにおいてスクリュー５ａの下に貫通穴である第１開口５ｆ５を設け、その第１開口５ｆ５の下に第１シール部材５ｆ６を設けている。本実施例においては、排出開口部５ｆはスクリュー５ａの駆動伝達側であり、トナーカートリッジ５の挿入方向奥側に配置されている（図５参照）。
【００６９】
第１シール部材５ｆ６は第１開口５ｆ５の周りからトナーが洩れるのを防止するために設けられたものであり、ある程度の厚みを有する弾性部材に第１開口５ｆ５と同形状の開口を形成したものである。第１シール部材５ｆ６はその上面が第１開口５ｆ５の下面に貼り付けられて支持されている。第１シール部材５ｆ６として本実施例ではウレタンフォームを用いているが、弾性を有する部材であればウレタンフォームに限らず適用することができる。
【００７０】
さらに、第１シール部材５ｆ６の下にはシール板５ｆ７が設けられている。シール板５ｆ７は、その上面が第１シール部材５ｆ６の下面に貼り付けられており、第１シール部材５ｆ６によって支えられている。そのため、第１シール部材５ｆ６の弾性に従って上下及び傾斜方向に動くことができる。また、シール板５ｆ７は、第１開口５ｆ５に対応する位置に貫通穴である第３開口５ｆ７ａを設けており、第１開口５ｆ５→第１シール部材５ｆ６の開口→シール板５ｆ７の第３開口５ｆ７ａ、を通ってトナーが落下する仕組みになっている。
【００７１】
トナーカートリッジ５の底面部には、第１開口５ｆ５を開閉する排出口シャッター５ｆ３を備え、この排出口シャッター５ｆ３の脱落を防止する機能とプロセスカートリッジ１の補給開口部１ｂとの連結機能とを兼ね備えた押さえ部材５ｆ２が配置されている。排出口シャッター５ｆ３はシール板５ｆ７の下方に備えられ、排出口シャッター５ｆ３とシール板５ｆ７の間には第２シール部材５ｆ８が挟まれている。第２シール部材５ｆ８は、排出口シャッター５ｆ３に形成された後述の第２開口５ｆ３ｂの周りからトナーが洩れるのを防止するためのものであり、第２開口５ｆ３ｂに対応する位置に開口を設けた弾性部材である。第２シール部材５ｆ８はその下面が排出口シャッター５ｆ３に貼り付けられて固定されているが、第２シール部材５ｆ８の上面はシール板５ｆ７の下面に固定されておらず摺動可能となっている。第２シール部材５ｆ８の材質としては、弾性を有し、シール板５ｆ７に対して摺動抵抗が低いものが好ましく、ウレタンフォームやウレタンフォームの表面に摺動シートを貼り付けたもの等を使用することができる。
【００７２】
トナーカートリッジ５の底面部にはさらに、押さえ部材５ｆ２を覆うように排出口カバー５ｆ１（図５）が長手方向に移動可能に取り付けられている。
【００７３】
図１１はトナーカートリッジ５の排出口カバー５ｆ１及び排出口シャッター５ｆ３が開いた状態を底面の奥側から見た斜視図の部分拡大図であり、視認性のため排出口カバー５ｆ１、押さえ部材５ｆ２を長手中央にて切断した状態の図である。同図に示すように排出口シャッター５ｆ３は穴状の回転中心５ｆ３ａを有している。そして、この回転中心５ｆ３ａに対称な位置に２箇所の第２開口５ｆ３ｂと、この第２開口５ｆ３ｂに対し４５°位相がずれた４箇所の位置に前記シャッターを回転させるための係合部であるスリット５ｆ３ｃが配置されている。
【００７４】
図１２は押さえ部材５ｆ２をトナーカートリッジ５から取り外した状態を示す斜視図である。押さえ部材５ｆ２には、前記排出口シャッター５ｆ３を回転可能に支持するための回転中心となるピン５ｆ２ａと、トナー補給用の貫通穴である第４開口５ｆ２ｂと、長手方向に略直線状をなすスリット５ｆ２ｃが設けられている。ピン５ｆ２ａは押さえ部材５ｆ２の底面５ｆ２ｈに対して垂直に設けられている。そして、排出口シャッター５ｆ３の中心に形成された穴である回転中心５ｆ３ａにピン５ｆ２ａが嵌合することにより排出口シャッター５ｆ３を回転可能に支持している。押さえ部材５ｆ２の四隅には、上方に向かってカギ爪５ｆ２ｄが設けられている。
【００７５】
図２に示すように押さえ部材５ｆ２がトナーカートリッジ５の底板５ｉに取り付けられた際に、カギ爪５ｆ２ｄが底板５ｉに形成された穴部５ｉ１に嵌入され、カギ爪５ｆ２ｄの内側に突出した爪５ｆ２ｅが底板５ｉに係合して吊るされた状態となる。このとき、カギ爪５ｆ２ｄはその腕部５ｆ２ｆがやや長めに形成されているため、第１シール部材５ｆ６の弾性力によって下方に加圧されて保持された状態になる。また、カギ爪５ｆ２ｄは、押さえ部材５ｆ２が底板５ｉに対して左右方向の移動及び傾斜できる遊びをもつように、底板５ｉの穴部５ｉ１に係合している。
【００７６】
図１１および図１３に示すようにトナーカートリッジ５には、前述した押さえ部材５ｆ２を覆うように排出口カバー５ｆ１が設けられている。そしてこの排出口カバー５ｆ１は、トナーカートリッジ５に設けられたレール５ｈ，５ｈ′により挿入方向手前側に移動でき且つ上方向に退避可能となるように取り付けられている。トナーカートリッジ５を装置本体１００へ装着する前は、排出口シャッター５ｆ３の第２開口５ｆ３ｂが第１開口５ｆ５に対し９０°位相がずれた第１の位置にあり、第１開口５ｆ５は排出口シャッター５ｆ３により塞がれている（図１４）。なお、押さえ部材５ｆ２には不図示の引張りばねの一端を係合させるためのカギ部５ｆ２ｇを設けており、排出口カバー５ｆ１は引張りばねにより、押さえ部材５ｆ２を覆う第一位置に付勢されている。
【００７７】
図１４はトナーカートリッジ５の図２に示す排出開口部５ｆを底面側から見た部分拡大図である。説明の便宜上、押さえ部材５ｆ２を二点鎖線で示している。
【００７８】
図１４に示すように、排出口シャッター５ｆ３は回転中心５ｆ３ａを有しており、この回転中心５ｆ３ａに対称な位置に２箇所の第２開口５ｆ３ｂと、この第２開口５ｆ３ｂに対し４５°位相がずれた位置に４箇所のスリット５ｆ３ｃが配置されている。前述のように押さえ部材５ｆ２には前記排出口シャッター５ｆ３の回転中心５ｆ３ａに嵌合している。そして、排出口シャッター５ｆ３を回転可能に支持するためのピン５ｆ２ａと、第１開口５ｆ５と同一位置に形成されたトナー補給用の第４開口５ｆ２ｂと、長手方向にスリット５ｆ２ｃが設けられている。
【００７９】
トナーカートリッジ５の使用前は、排出口シャッター５ｆ３の第２開口５ｆ３ｂが第１開口５ｆ５（第４開口５ｆ２ｂ）に対し９０°位相がずれた第１の位置にあり、第１開口５ｆ５は塞がれている。また排出口カバー５ｆ１は図示しないばね等により、押さえ部材５ｆ２を覆う位置に付勢されている。
【００８０】
[トナーカートリッジのシャッター機構の開閉動作]
図１３はシャッター機構５Ａの排出口カバー５ｆ１の動作状態を示すトナーカートリッジの長手側面図である。図１４はシャッター機構５Ａの排出口シャッター５ｆ３の動作状態を示した図である。
【００８１】
図１３（ａ）に示すように、装置本体１００側にはトナーカートリッジ５の挿入経路内に凸部６８が形成されており、トナーカートリッジ５を挿入するとこの凸部６８が前述した排出口カバー５ｆ１に当接する。
【００８２】
更に、図１３（ｂ）に示すようにトナーカートリッジ５を挿入すると、排出口カバー５ｆ１はトナーカートリッジ５に形成されたレール５ｈに導かれ、見かけ上トナーカートリッジ５から後退する方向に移動する。そして、トナーカートリッジ５を装置本体１００に装着すると、図１３（ｃ）に示すように排出開口部５ｆが開放された状態になる。
【００８３】
図１４の（ａ）〜（ｃ）は装置本体１００内にあらかじめトナーカートリッジ５が装着されており、ここにプロセスカートリッジ１が挿入されるときの状況を示した状態遷移図である。また、図１４の（ｄ）〜（ｆ）は装置本体１００内にあらかじめプロセスカートリッジ１が装着されており、ここにトナーカートリッジ５が挿入されるときの状態を示した状態遷移図である。
【００８４】
図１４の（ｄ）〜（ｆ）に示すように既にプロセスカートリッジ１が装置本体１００に装着されている場合、トナーカートリッジ５を挿入すると、プロセスカートリッジ１に形成された手前側のガイドピン１ｅ４と排出口シャッター５ｆ３に設けられたスリット５ｆ３ｃが係合する（図１４（ｄ））。この状態では、排出口シャッター５ｆ３に設けられた第２開口５ｆ３ｂは第１開口５ｆ５（第４開口５ｆ２ｂ）に対して９０°の位相をなしているため、第１開口５ｆ５は排出口シャッター５ｆ３により塞がれた状態である。
【００８５】
更に、トナーカートリッジ５を挿入すると排出口シャッター５ｆ３は回転中心５ｆ３ａを中心にβ方向に回転を開始し（図１４（ｅ））、完全に装着位置まで挿入されると、排出口シャッター５ｆ３は図１４（ｆ）に示す位置まで回転する。そして、トナーカートリッジ５に形成された第１開口５ｆ５（第４開口５ｆ２ｂ）と排出口シャッター５ｆ３に形成された第２開口５ｆ３ｂが一致して、トナーの排出が可能となる。
【００８６】
同様に図１４の（ａ）〜（ｃ）に示すように、すでにトナーカートリッジ５が装置本体１００に装着されている場合にプロセスカートリッジ１を挿入すると、奥側のガイドピン１ｅ４と排出口シャッター５ｆ３に設けられたスリット５ｆ３ｃが係合する（図１４（ａ））。この状態では、第２開口５ｆ３ｂは第１開口５ｆ５（第４開口５ｆ２ｂ）に対して９０°の位相をなしているため、第１開口５ｆ５は排出口シャッター５ｆ３により塞がれた状態である。
【００８７】
更に、プロセスカートリッジ１を挿入すると排出口シャッター５ｆ３は回転中心５ｆ３ａを中心にα方向に回転を開始する（図１４（ｂ））。そして、プロセスカートリッジ１を完全に装着位置まで挿入されると、排出口シャッター５ｆ３は図１４（ｃ）に示す位置まで回転する。そして、トナーカートリッジ５に形成された第１開口５ｆ５（第４開口５ｆ２ｂ）と排出口シャッター５ｆ３に形成された第２開口５ｆ３ｂが一致し、トナーの排出が可能となる。
【００８８】
なお上記図１４の（ｃ）及び（ｆ）の状態においてトナーカートリッジ５に形成された第１開口５ｆ５とプロセスカートリッジ１に形成された補給口１ｂ１の位置が一致している事は言うまでもない。
【００８９】
[カートリッジの同時着脱防止対策]
上述のようにプロセスカートリッジ１とトナーカートリッジ５を着脱する際には、トナーカートリッジ５の第１開口５ｆ５を排出口シャッター５ｆ３で塞ぎ、プロセスカートリッジ１の補給口１ｂ１を補給口シャッター１ｄで塞ぐ。そうすることによって第１開口５ｆ５、補給口１ｂ１からトナーが漏れることを防止している。すなわち、本実施例の装置では、両カートリッジ１，５の相対関係を利用して、シャッター５ｆ３，１ｄの開閉を切り替える機構が動作する仕組みを採用している。その為、プロセスカートリッジ１とトナーカートリッジ５において、一方のカートリッジが装着状態にある時に他方のカートリッジを着脱する操作や、一方のカートリッジが装置本体１００から取り外されている時に他方のカートリッジを着脱する通常の操作以外、つまり、一方のカートリッジが着脱操作の途中の状態にある時に他方のカートリッジも着脱したり、両方のカートリッジを全く同時に着脱したりする操作を行うと、正規の装着位置以外のポジションでシャッター機構１Ａのガイドピン１ｅ４とシャッター機構５Ａにおける排出口シャッター５ｆ３のスリット５ｆ３ｃがかみ合うことになる。正規の装着位置以外のポジションで上記のガイドピン１ｅ４とスリット５ｆ３ｃがかみ合うと、シャッター機構１Ａ，５Ａ同士の干渉による各カートリッジのシャッター機構１Ａ，５Ａの破損や、トナー供給路を構成する第１開口５ｆ５と補給口１ｂ１の位置ずれに伴うトナー漏れといった問題が発生する恐れがある。
【００９０】
そこで、本実施例の装置では、本発明に基づく同時着脱防止装置としての同時着脱防止機構５０（５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋ）を隣り合う上下のプロセスカートリッジ１とトナーカートリッジ５の間に配置し（図１）、この同時着脱防止機構５０によって上記の問題を回避している。以下に同時着脱防止機構５０の構成および動作を詳細に説明する。
【００９１】
[カートリッジの同時着脱防止機構の構成]
図１５は、本実施例での同時着脱防止機構５０の構成と動作メカニズムの一例を示す説明図（上視図）である。図の下側がプロセスカートリッジ１とトナーカートリッジ５の着脱側である。
【００９２】
図１５（ａ）に示すように同時着脱防止機構５０は、着脱規制部材としてのピン形状のスライダ５１を有する。スライダ５１は、プロセスカートリッジ１とトナーカートリッジ５の間で装置本体１００に該両カートリッジの装着方向と交差する方向へスライド可能に取り付けられている。このスライダ５１は、装置本体１００の手前側すなわち両カートリッジ１，５を同時に装着しようとした場合に、シャッター機構１Ａと５Ａが干渉しない位置に配設されている。またスライダ５１は、短手方向（スライド方向）の両端に係合部５１ａ，５１ｂが構成されている。そしてスライダ５１は、装置本体１００において両カートリッジ１，５の着脱方向に設けたバネ部材としての板バネ（以下「バネ」と記す）５２に連結されている。
【００９３】
バネ５２は、スライダ５１の係合部５１ａ，５１ｂが中立状態となるようスライダ５１を保持している（第二の位置）。そして、バネ５２は長手方向の一端と他端を装置本体１００に固定され、プロセスカートリッジ１とトナーカートリッジ５の装着方向と略平行になるように設けられている。また、第二の位置においては、プロセスカートリッジ１のフレーム１ａの左側面（ユニット外面）１ａ２Ｌとトナーカートリッジ５の枠体５ｇの右側面（ユニット外面）５ｇ２Ｒにそれぞれ設けられた係合部としてのカム形状部(以下、カム部と記す)１ａ１，５ｇ１の何れともに係合部５１ａ，５１ｂが侵入した状態を保持するよう、バネ５２がスライダ５１を付勢している。従って、スライダ５１は係合部５１ａ，５１ｂが両カートリッジ１，５から交差する方向へ外力を受けていない状態の待機姿勢になる。
【００９４】
両カム部１ａ１，５ｇ１はそれぞれ、対応するカートリッジ１，５が装置本体１００の正規の装着位置にセットされた際に、交差する方向において、スライダ５１の係合部５１ａ，５１ｂと対向する位置に形成してある。そしてこのカム部１ａ１，５ｇ１はそれぞれ、凹部１ａ１１，５ｇ１１と、係合面１ａ１２，５ｇ１２と、斜面１ａ１３，５ｇ１３を備えている。
【００９５】
次に動作を説明する。
【００９６】
両カートリッジ１，５が正規の装着位置にある時は（図１５（ａ））、スライダ５１は第二の位置にあり、係合部５１ａ，５１ｂが対応するカートリッジ１，５のカム部１ａ１，５ｇ１と対向している。
【００９７】
両カートリッジ１，５のうち、例えばプロセスカートリッジ１を引き出そうとすると（図１５（ｂ）参照）、その引き出し動作と連動して該カートリッジのカム部１ａ１の斜面１ａ１３にスライダ５１の係合部５１ａが係合する。そして、該斜面によってスライダ５１はバネ５２の保持力に抗してトナーカートリッジ５側に押し出される（第一の位置）。すなわち、プロセスカートリッジ１等の装着方向と交差する方向にスライダ５１は押し出される。押し出されたスライダ５１の係合部５１ａがフレーム１ａの左側面１ａ２Ｌに当接すると、該スライダ５１のトナーカートリッジ５側の係合部５１ｂがトナーカートリッジ５のカム部５ｇ１の凹部５ｇ１１内に侵入する。この状態でトナーカートリッジ５を引き出すと、その引き出し動作と連動してスライダ５１の係合部５１ｂがカム部５ｇ１の係合面５ｇ１２に係合する。
【００９８】
このようにプロセスカートリッジ１が着脱途中の状態にある時には、トナーカートリッジ５を引き出そうとしても、カム部５ｇ１の係合面５ｇ１２にスライダ５１の係合部５１ｂが係合している為、引き出す事はできない。
【００９９】
また、、両カートリッジ１，５のうちトナーカートリッジ５を引き出そうとすると、その引き出し動作と連動して該カートリッジのカム部５ｇ１の斜面５ｇ１３にスライダ５１の係合部５１ｂが係合する。そして、該斜面によってスライダ５１はバネ５２の保持力に抗してプロセスカートリッジ１側（交差する方向）に押し出される。押し出されたスライダ５１の係合部５１ｂが枠体１ｇの右側面５ｇ２Ｒに当接すると、該スライダ５１のプロセスカートリッジ１側の係合部５１ａがプロセスカートリッジ１のカム部１ａ１の凹部１ａ１１内に侵入する。この状態でプロセスカートリッジ１を引き出すと、その引き出し動作と連動してスライダ５１の係合部５１ａがカム部１ａ１の係合面１ａ１２に係合する。
【０１００】
このようにトナーカートリッジ１が着脱途中の状態にある時には、プロセスカートリッジ１を引き出そうとしても、カム部１ａ１の係合面１ａ１２にスライダ５１の係合部５１ａが係合している為、引き出す事はできない。
【０１０１】
また、図１５（ｃ）に示すように、プロセスカートリッジ１が上記の着脱途中の状態にある時に、トナーカートリッジ５を装着しようとすると、トナーカートリッジ５において枠体５ｇの挿入奥側に形成した係合部としてのカム形状部（以下「奥側カム部」と記す）５ｇ３がスライダ５１の係合部５１ｂと係合する為、トナーカートリッジ５の挿入操作が禁止される。
【０１０２】
また、トナーカートリッジ５が上記の着脱途中の状態にある時に、プロセスカートリッジ１を装着しようとすると、プロセスカートリッジ１においてフレーム１ａの挿入奥側に形成した係合部としてのカム形状部（以下「奥側カム部」と記す）１ａ３（図１６（ｂ））がスライダ５１の係合部５１ａと係合する為、プロセスカートリッジ１の挿入操作が禁止される。
【０１０３】
本実施例では、両カートリッジ１，５の奥側カム部１ａ３，５ｇ３を斜面に形成している。
【０１０４】
両カートリッジ１，５を同時に引き出そうとするケースや、同時に装着しようとするケースに対しても、本実施例の同時着脱防止機構５０で両カートリッジ１，５の同時引き出し、および同時装着の操作を禁止する事ができる。
【０１０５】
図１６（ａ）は、両カートリッジ１，５を同時に引き出そうとしている時の様子を図示したものである。スライダ５１は中立状態（第二の位置）にあり、両カートリッジ１，５を同時に引き出そうとすると、その引き出し動作と連動して該両カートリッジのカム部１ａ１，５ｇ１に対応するスライダ５１の係合部５１ａ，５１ｂが接近して斜面１ａ１３，５ｇ１３に係合する。このときスライダ５１は係合部５１ａ，５１ｂが斜面１ａ１３，５ｇ１３によって両側から同時に押される。この為、スライダ５１はどちらのカートリッジ１，５側へも動く事ができず、上記の係合関係により、両カートリッジ１，５はいずれも引き出す事ができない。
【０１０６】
図１６（ｂ）は、両カートリッジ１，５を同時に装着しようとしている時の様子を図示したものである。スライダ５１は中立状態（第二の位置）にあり、両カートリッジ１，５を同時に装着しようとすると、その装着動作と連動して該カートリッジ１，５の奥側カム部１ａ３，５ｇ３が対応するスライダ５１の係合部５１ａ，５１ｂに係合する。このときスライダ５１は係合部５１ａ，５１ｂが奥側カム部１ａ３，５ｇ３により両側から同時に押される。この為、スライド部材５１はどちらのカートリッジ１，５側へも動く事ができず、上記の係合関係により、両カートリッジ１，５はいずれも装着する事ができない。
【０１０７】
本実施例の画像形成装置では、上記の同時着脱防止機構５０を用いることで、トナーカートリッジ５とプロセスカートリッジ１の同時着脱を防止すると共に、両カートリッジ１，５のうち一方のカートリッジが完全に着脱完了するまで、他方のカートリッジの着脱操作を禁止している。
【０１０８】
以上説明したように、本実施例においては、バネ５２と、前記バネ５２の長手方向の一端と他端との間に係合部であるスライダ５１を設けたので、簡易な構成でかつ省スペースで複数ユニットの同時に着脱する操作を防止できる。そして、スライダ５１はプロセスカートリッジ等の装着方向と交差する方向にスライド移動する構成なので、プロセスカートリッジ１、及び、トナーカートリッジ５と十分に係合する領域をとることができる。よって、複数ユニットの同時に着脱する操作を確実に防止することができる。さらに、前記構成によって、プロセスカートリッジ１、及び、トナーカートリッジ５を同時に着脱する事が無くなりプロセスカートリッジ１等を着脱する操作性を向上することができる。
尚、本実施においてバネ５２は板バネを用いて説明した。しかし、板バネの代わりに引張バネを装着方向と平行に設けてもよい。そして、スライダ５１を前記引張バネの長手方向の一端と他端との間に設ければよい。
【０１０９】
［その他の実施例]
本発明に係る同時着脱防止装置は、実施例１の内容に限定されるものではない。先の実施例１では２つのカートリッジに対して本発明を適用したが、３つ以上のカートリッジに対して適用する事もできる。１カートリッジ対複数カートリッジの同時着脱防止はもとより、複数の同時着脱防止機構の組合せ次第では、任意の組合せで同時着脱を防止することもできる。
【０１１０】
また、先の実施例１では、カートリッジのカム部の斜面でスライダ、ロックレバーの対応する係合部を交互に押し出して、カートリッジとスライダ、或いはロックレバーとの係合を解除する構成を示した。しかし、例えば、各カートリッジ引き出し用の把手部に設けられたレバーを引くと、このレバーと連動するリンクが直接スライダ、或いはロックレバー押し出して、カートリッジとスライダ、或いはロックレバーとの係合を解除する構成もとり得る。この構成を取ると、先の実施例のように斜面部を設ける必要が無くなる。その結果、カートリッジの着脱方向の位置決めを、スライダ、或いはロックレバーとカム部の凹部の係合関係にて行う事が出来、位置決め機構の簡略化が可能になる。
【０１１１】
実施例１では、略同方向へ着脱する２つのカートリッジを例に同時着脱防止機構を説明したが、本発明の同時着脱防止装置はこれに限定されるものではない。例えば複数のカートリッジが、それぞれ異なる方向へ着脱されるケースや、着脱操作の途中で着脱方向が変化するケースに対しても、同様に本発明の同時着脱防止装置を適用できる。その一例を図１７に示す。
【０１１２】
図１７において、同時着脱防止装置は着脱規制部材としてスライダ５１を備えている。図１７（ａ）に示すように、トナーカートリッジ５は装置本体１００に長手方向で着脱操作される。プロセスカートリッジ１は装置本体１００に上方向、および長手方向で着脱操作される。トナーカートリッジ５の装着状態でプロセスカートリッジ１を装置本体１００に装着する場合（図１７（ｂ））、スライダ５１の作用部５１ａにプロセスカートリッジ１の左側面１ａ２Ｌを摺接させながら該カートリッジを上方から所定位置まで押し下げる。そして、プロセスカートリッジのカム部１ａ１にスライダ５１の係合部５１ａが対向する位置まで該カートリッジを装置本体１００の奥側に押し込むことによって、プロセスカートリッジ１の装着が完了する（図１７（ｃ））。
【０１１３】
最後に、実施例１では、代表的な着脱交換ユニットとしてトナーカートリッジとプロセスカートリッジを例に実施形を説明したが、本発明は適用するユニットを問わない。例えば、給紙カセットと給紙ユニット、２次転写ユニットとレジストローラユニットや定着ユニット、中間転写体クリーナなど、電子写真画像形成装置を形成するあらゆるユニットに対して、必要に応じて適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】電子写真画像形成装置の一例の全体構成説明図
【図２】電子写真画像形成装置本体に装着された状態のプロセスカートリッジとトナーカートリッジの短手補講の縦断面図
【図３】電子写真画像形成装置本体の前ドアを開けた状態を示す斜視図
【図４】プロセスカートリッジの長手方向の縦断面図
【図５】プロセスカートリッジおよびトナーカートリッジの長手方向の縦断面図
【図６】プロセスカートリッジのシャッター機構のおける第２の押さえ部材を取り外した状態を示す外観斜視図
【図７】プロセスカートリッジのシャッター機構のおける補給口シャッター及びレーザーシャッターが開く様子を示す状態遷移図。
【図８】プロセスカートリッジのシャッター機構におけるシャッター開閉カムの回転動作に伴って連動する補給口カバーの動作説明図
【図９】プロセスカートリッジのシャッター機構における第２の押さえ部材を取り付けた状態を示すプロセスカートリッジの外観斜視図
【図１０】プロセスカートリッジのシャッター機構の開閉動作を示す説明図
【図１１】トナーカートリッジのシャッター機構における排出口カバー及び排出口シャッターが開いた状態を底面の奥側から見た部分拡大図
【図１２】トナーカートリッジのシャッター機構における押さえ部材の斜視図
【図１３】トナーカートリッジのシャッター機構における排出口カバーの動作状態を示す長手側面図
【図１４】トナーカートリッジの図２に示す排出開口部を底面側から見た部分拡大図
【図１５】実施例１の同時着脱防止機構の構成と動作メカニズムの一例を示す説明図
【図１６】実施例１の同時着脱防止機構の動作メカニズムの一例を示す説明図
【図１７】プロセスカートリッジの他の装着例を示す説明図
【符号の説明】
【０１１５】
１：プロセスカートリッジ  ５：トナーカートリッジ  １ａ１，５ｇ１：カム部
５０，５３，５７：同時着脱防止機構  ５１：スライダ  ５５，５９：ロックレバー
１００：電子写真画像形成装置本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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