(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートにトナー画像を形成する画像形成装置であって、
トナー排出口を有する第１のユニットと、
トナー受口を有する第２のユニットと、
前記第１のユニットと前記第２のユニットの少なくとも一方が取外し可能に装着される装置本体と、
前記第１のユニットと前記第２のユニットが前記装置本体に対して装着されている状態において前記第１のユニットのトナー排出口が前記第２のユニットのトナー受口に対して鉛直上方に位置して前記第１のユニットから前記第２のユニットにトナーが移動することを許容し、且つ、前記第１のユニットと第２のユニットの一方が前記装置本体から取り外された際に、前記第１のユニットの前記トナー排出口を塞ぐシャッタと、
前記装置本体に設けられ、前記シャッタを開くためのシャッタ開き部材と、
を有し、
前記第１のユニットまたは第２のユニットの前記装置本体に対する挿入により、前記シャッタ開き部材は、前記シャッタと前記第１のユニットまたは第２のユニットに接触することによって回転し、
前記シャッタが前記トナー受口をシールする部材の少なくとも所定の一部の上方に位置した後に、前記第１のユニットまたは第２のユニットの更なる挿入によって前記シャッタが開くことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記所定の一部は、前記第１のユニットまたは第２のユニットの前記装置本体に対する挿入により、前記シャッタと前記トナー受口もしくは前記トナー受口をシールする部材とがオーバーラップし始めてから、前記シャッタで覆われている状態の前記トナー受口と前記トナー排出口がオーバーラップし始めるまでの部分であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
シートにトナー画像を形成する画像形成装置であって、
トナー排出口を有する第１のユニットと、
トナー受口を有する第２のユニットと、
前記第１のユニットと前記第２のユニットの少なくとも一方が取外し可能に装着される装置本体と、
前記第１のユニットと前記第２のユニットが前記装置本体に対して装着されている状態において前記第１のユニットのトナー排出口が前記第２のユニットのトナー受口に対して鉛直上方に位置して前記第１のユニットから前記第２のユニットにトナーが移動することを許容し、且つ、前記第１のユニットと第２のユニットの一方が前記装置本体から取り外された際に、前記第１のユニットの前記トナー排出口を塞ぐシャッタと、
を有し、
前記第１のユニットまたは第２のユニットの前記装置本体に対する挿入により、前記シャッタが前記トナー受口をシールする部材の少なくとも所定の一部の上方に位置した後に、前記第１のユニットまたは第２のユニットの更なる挿入によって前記シャッタが開き、
前記第１のユニットまたは前記第２のユニットの前記装置本体に対する挿入量に対し、前記シャッタが開く動作量が大きくなるタイミングを有することを特徴とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記シャッタは、前記第１のユニットに備えられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記シャッタ開き部材は、前記第１のユニットまたは第２のユニットが前記装置本体から外された状態で回転中心を中心に回転自在であり、前記回転中心を挟んで前記シャッタに接触する面と前記第１のユニットまたは第２のユニットに接触する面を備えてい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。
【請求項６】
前記第１のユニットは、静電潜像を担持する像担持体を備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記シャッタ開き部材の前記第１のユニットまたは第２のユニットの接触する面が、前記第１のユニットまたは第２のユニットの、前記装置本体に対する挿入過程で異なることを特徴とする請求項１、２または５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記シャッタが前記第１のユニットのトナー排出口を塞ぐ方向に移動付勢されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１のユニットが前記装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジもしくは転写ベルトユニットもしくはトナー補給ユニットであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第２のユニットが、前記装置本体に対して着脱可能で、画像形成部からの廃トナーを貯留する残トナー回収ユニットであることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記第１のユニットまたは第２のユニットの前記装置本体に対する挿入後、前記第１のユニットまたは第２のユニットを挿入する際に開けた前記装置本体の扉を閉める動作に連動して、前記トナー排出口もしくは前記トナー受口の少なくとも１つが互いに係合する方向に移動して前記トナー排出口と前記トナー受口との間の隙間を塞ぐことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートにトナー画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モノクロやカラーのトナー画像を形成する、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置において、像担持体である感光体ドラムや中間転写ベルト等に形成されたトナー画像は用紙等のシートに全てが転写されずに残留する場合がある。そこで、像担持体に残留した転写残トナーは、クリーニング機構により像担持体から除去され、トナー搬送機構により装置本体内部に配置されたトナー回収容器へ回収される。
【０００３】
トナー回収容器内の転写残トナー（廃トナー）が満杯となった時、空の新品のトナー回収容器と交換する。その際、トナー搬送機構とトナー回収容器の連結部で発生するトナー飛散を防止するために、シャッタを設けることが一般的である。このシャッタは、トナー回収容器が取り外されるときには閉鎖され、トナー回収容器を装置本体へ取り付けた際には開放されるといった構成をとる。
【０００４】
また、感光体ドラムと、感光ドラム上の転写残トナーをクリーニングする機構を含むプロセスカートリッジを装置本体に対し着脱自在に装着する着脱ユニットとして構成する。そして、感光体ドラム上に残留した転写残トナーを装置本体内部に配置されたトナー回収容器へ回収させるタイプがある。
【０００５】
このタイプの画像形成装置においては、トナー搬送機構が装置本体に固定される構成である関係上、プロセスカートリッジとトナー搬送機構間に、切り離し可能な連結部が設けられている。通常、連結部の切り離し時に転写残トナーが漏れるのを防止するため、プロセスカートリッジ側に残トナー送出口を横切るような状態でスライド移動して、その送出口を開閉するスライドシャッタが設けられている。
【０００６】
特許文献１には、本体側トナー排出口とトナー回収容器間のシャッタを開閉する方法として、シャッタ側にギア形状を有し、トナー回収容器側にラックギアを設けた構成が記載されている。トナー回収容器を交換する際に、ラックギアがシャッタ側ギアと噛み合い、シャッタ側ギアが回転するのに連動して、シャッタが開閉する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３１８５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように従来の構成においては、ユーザがトナー回収容器やプロセスカートリッジを装置本体内及び外へ挿抜する動作に応じてシャッタを開閉することで、装置本体周辺に転写残トナーを飛散することを抑制している。
【０００９】
しかし、例えばトナー回収容器を交換時に素早く動かすと次のような事態を生じることがある。すなわち、シャッタ部を閉じる前に、トナー回収容器側の受入口が本体側トナー排出口から逃げてしまうことで、シャッタ部分に付着した転写残トナーがトナー回収容器側の受入口に入らず、本体内に飛散する場合がある。
【００１０】
また、プロセスカートリッジからトナー搬送機構に残トナーを受け渡す際の連結部にスライドシャッタを配設している画像形成装置においては、スライドシャッタの移動タイミングで残トナーが装置本体内に落下し、汚してしまうという恐れがある。
【００１１】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明の目的は、上述した一方が装置本体に着脱可能に装着される関係にある２つのユニット間において、ユニット着脱時における連結部でのトナー飛散を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、
シートにトナー画像を形成する画像形成装置であって、
トナー排出口を有する第１のユニットと、
トナー受口を有する第２のユニットと、
前記第１のユニットと前記第２のユニットの少なくとも一方が取外し可能に装着される装置本体と、
前記第１のユニットと前記第２のユニットが前記装置本体に対して装着されている状態において前記第１のユニットのトナー排出口が前記第２のユニットのトナー受口に対して鉛直上方に位置して前記第１のユニットから前記第２のユニットにトナーが移動することを許容し、且つ、前記第１のユニットと第２のユニットの一方が前記装置本体から取り外された際に、前記第１のユニットの前記トナー排出口を塞ぐシャッタと、
前記装置本体に設けられ、前記シャッタを開くためのシャッタ開き部材と、
を有し、
前記第１のユニットまたは第２のユニットの前記装置本体に対する挿入により、前記シャッタ開き部材は、前記シャッタと前記第１のユニットまたは第２のユニットに接触することによって回転し、
前記シャッタが前記トナー受口をシールする部材の少なくとも所定の一部の上方に位置した後に、前記第１のユニットまたは第２のユニットの更なる挿入によって前記シャッタが開くことを特徴とする。
また、上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の他の代表的な構成は、
シートにトナー画像を形成する画像形成装置であって、
トナー排出口を有する第１のユニットと、
トナー受口を有する第２のユニットと、
前記第１のユニットと前記第２のユニットの少なくとも一方が取外し可能に装着される装置本体と、
前記第１のユニットと前記第２のユニットが前記装置本体に対して装着されている状態において前記第１のユニットのトナー排出口が前記第２のユニットのトナー受口に対して鉛直上方に位置して前記第１のユニットから前記第２のユニットにトナーが移動することを許容し、且つ、前記第１のユニットと第２のユニットの一方が前記装置本体から取り外された際に、前記第１のユニットの前記トナー排出口を塞ぐシャッタと、
を有し、
前記第１のユニットまたは第２のユニットの前記装置本体に対する挿入により、前記シャッタが前記トナー受口をシールする部材の少なくとも所定の一部の上方に位置した後に、前記第１のユニットまたは第２のユニットの更なる挿入によって前記シャッタが開き、
前記第１のユニットまたは前記第２のユニットの前記装置本体に対する挿入量に対し、前記シャッタが開く動作量が大きくなるタイミングを有することを特徴とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、一方が装置本体に着脱自在に装着される関係にある第１と第２の２つのユニット間において、ユニッ着脱時における連結部でのトナー飛散を低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１において、プロセスカートリッジを装置本体に装着し、画像形成しているときのトナー受け渡し部近傍を示す斜視図
【図２】画像形成装置の一例として電子写真方式のプリンタ概略構成を示す断面図
【図３】左扉とトナー回収容器の構成を示す図
【図４】プロセスカートリッジを装置本体に装着していく途中の状態のトナー受け渡し部付近を示す斜視図
【図５】シャッタの動作前の図
【図６】シャッタがシャッタ開き部材に接触しはじめたときの図
【図７】シャッタ開き部材が回転突き当て部と接触したときの図
【図８】プロセスカートリッジがシャッタ開き部材に接触しはじめたときの図
【図９】プロセスカートリッジでシャッタ開き部材が回転し、シャッタを開いている途中の図
【図１０】プロセスカートリッジがシャッタ開き部材を押す面が移動したときの図
【図１１】プロセスカートリッジが装置本体の所定の奥側位置まで入りきった時の図
【図１２】実施例２において、トナー回収容器を装置本体に装着し、画像形成しているときのトナー受け渡し部近傍を示す斜視図
【図１３】トナー回収容器を本体に装着していく途中の状態のトナー受け渡し部付近を示す斜視図
【図１４】シャッタ動作前の図
【図１５】シャッタ開き部材が回転し、トナーシャッタを開いている途中の図
【図１６】トナー回収容器を本体に装着し、扉を閉じている状態の図
【図１７】プロセスカートリッジの着脱要領を説明する画像形成装置の外観斜視図
【図１８】実施例３の構成を説明する模式図
【図１９】実施例４のプロセスカートリッジを装置本体に装着していく途中の状態のトナー受け渡し部付近を示す斜視図
【図２０】実施例４のシャッタの動作前の図
【図２１】実施例４のシャッタがシャッタ開き部材に接触しはじめたときの図
【図２２】実施例４のプロセスカートリッジでシャッタ開き部材が回転し、シャッタを開いている途中の図
【図２３】実施例４のプロセスカートリッジが装置本体の所定の奥側位置まで入りきった時の図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に図面を参照して、本発明に係る画像形成装置の一例としての電子写真方式のプリンタの一実施形態を具体的に説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１６】
《実施例１》
［画像形成部］
図１７は画像形成装置１の一例としてのカラー電子写真方式のプリンタの外観斜視図である。同図の（ａ）は前扉２７が画像形成装置本体（以下、装置本体と記す）１Ａに閉じ込まれている状態時、（ｂ）は前扉２７を開いてプロセスカートリッジＵを挿入または引き出している状態時を示している。図２は画像形成装置１の縦断正面図である。
【００１７】
ここで、本実施例の画像形成装置１において、正面側又は手前側とは前扉２７を配設した側、後側又は奥側とはそれとは反対の側である。前方向は後側から正面側に向かう方向、後方向は正面側から後側に向かう方向である。左右とは画像形成装置１を正面側から見て左または右である。上下とは重力方向、つまり鉛直方向において上または下である。
【００１８】
また、シートＳはトナー像が形成され得るシート状の記録材（記録媒体）である。以下の説明においてはシートＳの扱い関して、給紙、排紙等の紙にまつわる用語を用いているが、シートＳは紙に限られない。樹脂製シートなどの紙以外の材質や複合材質のシートも含まれる。
【００１９】
主として図２を参照して、装置本体１Ａは内部に左側から右側に順にドラム軸線を前後方向にして略水平方向に並設された４個のドラム状の像担持体、即ち、感光体ドラム２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）（以下、ドラムと記す）を備えている。ドラム２は、図示しない駆動手段によって、矢印の時計回りに回転駆動される。
【００２０】
また、ドラム２の表面を均一に帯電する帯電装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、画像情報に基づいてレーザービームを照射し、各ドラム２に静電潜像を形成するスキャナユニット４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）が配設されている。また、静電潜像に現像材を備えるトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）、転写後のドラム２の表面に残った転写残トナーを除去するドラムクリーニング装置６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）が配設されている。
【００２１】
本実施例の画像形成装置１では、ドラム２、帯電装置３、現像装置５、クリーニング装置６は一体の４つのプロセスカートリッジＵ（ＵＹ、ＵＣ、ＵＭ、ＵＫ）として構成されている。そして、それらのプロセスカートリッジＵ（画像形成部）において電子写真記録方式によってそれぞれ異なる色（イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、ブラック（Ｋ））のトナー画像がドラム２に形成される。
【００２２】
転写手段としての１次転写ローラ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）は、中間転写ベルト（以下、ベルトと記す）８を介してドラム２に当接しており、ドラム２上のトナー像はベルト８に転写される。ベルト８は駆動ローラ９とテンションローラ１０との間に張架されており、駆動ローラ９の駆動によって矢印の反時計回りに回転される。駆動ローラ９とベルト８を介して対向する位置に設けられた２次転写ローラ１１は、ベルト８に転写されたトナー像をシートＳへ転写する。
【００２３】
また、テンションローラ１０とベルト８を介して対向する位置に、ベルトクリーニング装置となるクリーニングブレード１２とベルトユニット内トナー搬送機構１３があり、ベルト８の表面に残った転写残トナーを除去し回収する。回収された転写残トナーは、トナー搬送機構１４を介してトナー回収容器１５へ回収される。
【００２４】
シートＳの給送、搬送手段として、装置本体内部の最下部に設けられた給紙カセット１６、シートＳの斜行を補正するレジストローラ対１９が備え付けられている。２０はシートＳに形成されたトナー画像を定着させる定着手段、２１は搬送路切替手段であり、片面印字時は排出搬送路２２へシートＳを導く両面フラッパである。２３はシート積載手段である排紙トレイ２４へシートＳを排出するための排紙ローラ対である。
【００２５】
次に装置動作について説明する。給紙カセット１６に積載されたシートＳは、給送ローラ１７によって１枚ずつ分離されて、給紙引き抜きローラ１８、レジストローラ対１９へ搬送され、ベルト８と２次転写ローラ１１の当接部へ搬送される。各色の画像形成部よりベルト８に転写されたトナー像は、ベルト８と２次転写ローラ１１の当接部よりシートＳに転写されてカラー画像が形成され、その後シートＳは定着手段２０に搬送される。
【００２６】
定着手段２０では、シートＳに転写されたトナー像に熱及び圧力を与える。これによって複数色のトナー像が定着されたシートＳは、両面フラッパ２１にガイドされて排出搬送路２２へ導かれ、排紙ローラ対２３を経て排紙トレイ２４へ排出される。
【００２７】
両面印字時は、定着手段２０を出た片面印字済みのシートＳが両面フラッパ２１によりスイッチバック搬送路２５に導かれる。そして、逆送されて再循環搬送路２６を搬送され、表裏反転された状態で再びレジストローラ対１９に導入される。以後は片面印字時と同様の搬送路を搬送されて両面印字済みのシートＳが排紙トレイ２４へ排出される。
【００２８】
［プロセスカートリッジの交換］
本実施例１の画像形成装置１において、各プロセスカートリッジ（以下、カートリッジと記す）Ｕの交換は、装置本体１Ａの正面側の開閉部材である前扉２７を図１７の（ｂ）のように開いてフロントアクセスにより行う方式である。装置本体１Ａの骨格となる手前側フレームには、各カートリッジＵの着脱を行うためにカートリッジを通過させる開口部２８が設けられている。即ち、装置本体１Ａ内のカートリッジ装着部（不図示）へカートリッジＵを挿入する、及び、カートリッジ装着部からカートリッジＵを取り出すための開口部２８が設けられている。
【００２９】
前扉２７は、その開口部２８を覆って閉じる閉鎖位置Ｃと、開口部２７を開放する開放位置Ｄとの間を移動可能に装置本体１Ａに配設されている。前扉２７が開かれると、その開き動作に連動する動作機構（不図示）により、装置本体１Ａ内の各カートリッジＵが画像形成可能な位置から装置本体１Ａに対して着脱可能な位置に位置移動した状態になる。
【００３０】
そこで、交換すべきカートリッジＵをカートリッジ装着部のガイドレールに沿ってスライドさせながら矢印Ｅの前方向に引き抜いて装置本体１Ａの外側に取り出す。そして、新しいカートリッジＵを後端側（駆動側）を先にして開口部２７から装置本体１Ａ内に挿入し、カートリッジ装着部のガイドレールに係合させ、矢印Ｆの後方向に所定に十分に押し込む。
【００３１】
交換すべきカートリッジＵの全てを新旧交換した後に前扉２７を閉じ込む。この前扉２７の閉じ動作に連動する動作機構により、装置本体１Ａ内の各カートリッジ装着部の各カートリッジＵが、装置本体１Ａに対して着脱可能な位置から画像形成可能な位置に位置移動する。そして、それぞれ位置決め固定された状態に保持される。この状態において画像形成装置１は画像形成動作が可能な状態になる（図２）。
【００３２】
給紙カセット１６もフロントアクセスにより装置本体１Ａ内から矢印Ｅの前方向に引き出してシートＳの補充作業をすることができる。また、引き出した給紙カセット１６を装置本体１Ａ内に矢印Ｆの後方向に挿入して戻すことができる。
【００３３】
［転写残トナーの回収とトナー回収容器の交換］
次に図３を用いて、ドラム２やベルト８上に残った転写残トナーのトナー回収容器（画像形成部からの廃トナーを貯留する残トナー回収ユニット残トナー回収ユニット）１５への回収方法、及びトナー回収容器１５の交換方法について説明する。図３はトナー回収容器１５を交換する際の状態の概略図であり、同図の（ａ）は装置本体に装着されている装着状態、同図の（ｂ）はトナー回収容器１５を交換する場合の状態を示している。
【００３４】
トナー搬送機構１４は装置本体１Ａ内に固定して配設されており、ドラム側トナー搬送機構１４ａとベルト側トナー搬送機構１４ｂを有している。３０はトナー回収容器１５を交換するために装置本体１Ａに配設された開閉可能な左扉である。３１は円柱形状のヒンジであり、左扉３０の上下に設けられ、且つ回動中心軸Ａ上に円の中心を持つ。トナー回収容器１５は左扉３０で閉鎖された空間内に設けられ、左扉３０を開くと左扉３０の回転動作によって装置本体１Ａの内側から外側へ露出する。左扉３０は常時は閉じられている。
【００３５】
ドラム側トナー搬送機構１４ａは装置本体１Ａ内の奥側において左右方向に各カートリッジＵに亘る長さで配設されている。画像形成装置１の画像形成動作時に各カートリッジＵのドラム２の表面に残留したトナーはクリーニング装置６のクリーニングブレードによってクリーニング容器内に掻き落とされる。クリーニング容器内のトナーはクリーニング容器内のトナー搬送部材によってクリーニング容器内を後方向に搬送されてドラム側トナー搬送機構１４ａに排出される。ドラム側トナー搬送機構１４ａに排出されたトナーは左側に搬送されていく。
【００３６】
一方、ベルト８上の転写残トナーはクリーニングブレード１２によって掻き落とされる。掻き落とされたトナーはベルトユニット内トナー搬送機構１３により後方向に搬送されてベルト側トナー搬送機構１４ｂへ排出され、ドラム側トナー搬送機構１４ａで搬送されるトナーと合流する。ベルト側トナー搬送機構１４ｂは、上記の合流トナーがトナー回収容器１５に落下するようにトナー回収容器１５の上方に設置され、トナー回収容器１５へトナーが堆積していく。
【００３７】
次にトナー回収容器１５の交換方法について説明する。トナーが堆積していき、トナー回収容器１５がトナー満杯の状態となったとセンサ（不図示）が判断した際、制御部（不図示）は表示部（不図示）にユーザに対してトナー回収容器１５の交換を促す表示をする。
【００３８】
ユーザは図３の（ｂ）のように、回転中心軸Ａ上に中心を持つ上下のヒンジ３１を回転中心とし、左扉３０を矢印Ｒ方向に開く。左扉３０を開いた後、トナー回収容器１５を矢印Ｂ２方向へスライドさせるように装置本体１Ａの外へと取り出す。トナー回収容器１５を挿入する際は、矢印Ｂ１方向にスライドさせて左扉３０の内側に挿入し、左扉３０を閉じて図３の（ａ）の状態とする。
【００３９】
［トナー飛散防止構成］
次に図１、４を用いて、本発明の特徴的な構成となるカートリッジＵの転写残トナー排出口を開放／閉鎖するシャッタの構成とシャッタを開くための機構について説明する。
【００４０】
図１は、画像形成装置１が画像形成動作しているときの１つのカートリッジＵとドラム側トナー搬送機構１４ａとのトナー受け渡し部近傍を示す斜視図である。図４は、カートリッジＵを装置本体１Ａに装着していく途中の状態における１つのカートリッジＵとドラム側トナー搬送機構１４ａとのトナー受け渡し部近傍を示す斜視図である。他のカートリッジＵとドラム側トナー搬送機構１４ａとのトナー受け渡し部の関係構成も同様である。      
【００４１】
本実施例１においては、カートリッジＵがトナー排出口４３を有し装置本体１Ａに対して着脱可能な第１のユニットである。また、ドラム側トナー搬送機構１４ａがトナー受口（連結部）４１を有し装置本体１Ａ内に固定して配設されている第２のユニットである。カートリッジＵが装置本体１Ａに対して所定に装着されている状態においてカートリッジＵのトナー排出口４３がドラム側トナー搬送機構１４ａのトナー受口４１に対して上方に位置してカートリッジＵからドラム側トナー搬送機構１４ａにトナーが移動する。
【００４２】
トナー排出口４３とトナー受口４１の開口の形状と大きさはほぼ同じにしている。トナー排出口４３の開口の大きさをトナー受口４１の開口より小さ目にすることもできる。１４ａはトナー受口４１をシールする弾性を有する部材であり、トナー受口４１の開口周囲部に配設されている。このシール部材１４ａはトナー排出口４３とトナー受口４１とが連結している状態時においてトナー排出口４３とトナー受口４１との間に介在して両者４３・４１間の隙間をシールする。
【００４３】
即ち、画像形成装置１が画像形成動作時にクリーニング装置６のクリーニングブレードによりドラム２からクリーニング容器内に掻き落とされた転写残トナーは図１の点線矢印のようにクリーニング装置６のクリーニング容器内を後方向Ｆに搬送される。そして、カートリッジＵとドラム側トナー搬送機構１４ａとのトナー受け渡し部４３・４１を通じてドラム側トナー搬送機構１４ａに落下し、トナー回収容器１５まで搬送される。
【００４４】
クリーニング装置６のクリーニング容器内、ドラム側トナー搬送機構１４ａ内には、それぞれトナー搬送スクリュー（不図示）が配置されていて、そのスクリューが回転することにより、トナーが搬送される。クリーニング容器内を後方向Ｆに搬送されたトナーはカートリッジＵのトナー排出口である下向きのパイプ４３内に導入されて落下し、ドラム側トナー搬送機構１４ａのトナー受口４１を通過してドラム側トナー搬送機構１４ａに入る。
【００４５】
カートリッジＵは装置本体１Ａから引き抜いている状態でトナー排出口４３からトナーが漏れないようにトナーシャッタ４４を備えている。シャッタ４４はカートリッジＵに対して前後方向Ｅ・Ｆにスライド移動可能に配設されており、かつ、バネ（付勢部材：不図示）により後方向Ｆ、即ちカートリッジＵの装置本体１Ａに対する挿入方向に常時移動付勢されている。これにより、カートリッジＵが装置本体１Ａから引き抜かれている状態では、シャッタ４４は図４のようにトナー排出口４３を十分に塞いだ位置まで後方向Ｆに移動してトナー排出口４３からのトナー漏れを防いでいる。
【００４６】
カートリッジＵを後端側を先にして装置本体１Ａのカートリッジ装着部に挿入（後方向Ｆ）して、カートリッジＵが装置本体１Ａの所定の奥側位置に到達するまでの挿入過程で、シャッタ４４は装置本体１Ａ側のシャッタ開き部材４２によって開放される。図５から図１１はこのシャッタ４４の開く動作過程を順次に時系列的に示したものである。以下これを説明する。
【００４７】
図５はシャッタ４４の開き動作前の図である。図６はシャッタ４４がシャッタ開き部材４２に接触しはじめたときの図である。図７はシャッタ開き部材４２が回転突き当て部４６と接触したときの図である。図８はカートリッジＵがシャッタ開き部材４２と接触面４７に接触しはじめたときの図である。図９はカートリッジＵでシャッタ開き部材４２が回転し、シャッタ４４を開いている途中の図である。図１０はカートリッジＵがシャッタ開き部材４２を押す面が接触面４７から接触面４８に移動したときの図である。図１１はカートリッジが装置本体内の所定の奥側まで入りきった時の図である。
【００４８】
１）図５はカートリッジＵが装置本体１Ａに挿入されていき、後端側がドラム側トナー搬送機構１４ａの近傍に到達している状態時である。この時、シャッタ４４は未だ自由状態にあり、バネの付勢力でカートリッジＵのトナー排出口４３を塞いだ位置に保持されている。
【００４９】
カートリッジＵが更に挿入移動されると、図６で示すようにシャッタ４４とシャッタ開き部材４２が接触面４５において接触する。カートリッジＵが更に挿入されると、シャッタ開き部材４２が接触面４５によって、シャッタ開き部材４２の回転中心５１で回転する。このように、シャッタ開き部材４２が回転自在で負荷なく回転できる。これは、シャッタ４４は前述したようにバネ（不図示）でカートリッジＵの挿入方向Ｆの側に付勢されており、シャッタ４４を開く力に対しシャッタ開き部材４２を回転させる力が小さい関係となるようにしているからである。
【００５０】
２）カートリッジＵが更に挿入されると、図７で示すように、シャッタ開き部材４２が突き当て部４６に接触して回転が止まる。もし、シャッタ開き部材４２の初期位置が図６で示す位置でなく、少し回転した状態や突き当て部４６に接触した状態であったとしても、シャッタ開き部材４２はシャッタ４４に押され、初期位置にかかわらず突き当て部４６にあたった状態になる。これにより、カートリッジＵがないときに、シャッタ開き部材４２が待機している初期位置を決めておく必要がなくなる。
【００５１】
３）カートリッジＵが更に挿入されると、図８で示すように、カートリッジＵとシャッタ開き部材４２が接触面４７において接触し始める。
【００５２】
４）カートリッジＵが更に挿入されると、図９で示すように、シャッタ開き部材４２がカートリッジＵとの接触面４７によって回転する。これにより、シャッタ４４はシャッタ開き部材４２との接触面４５によって押し戻される。
【００５３】
５）カートリッジＵが更に挿入されると、図１０で示すように、カートリッジＵと接触する面が接触面４７から接触面４８に移動する。
【００５４】
６）カートリッジＵが更に挿入されて、カートリッジＵが装置本体１Ａの所定の奥側位置に到達すると、図１１で示すような状態になる。
【００５５】
このとき、カートリッジＵは、シャッタ開き部材４２から挿入方向Ｆと逆方向Ｅの反力を受けるようにしている。これにより、カートリッジＵを左右に傾けたりする力が発生しないようにし、カートリッジＵの位置がずれるのを防止している。また、シャッタ開き部材４２は、カートリッジＵから常にシャッタ４４を閉じるための力を受けていることになる。このため、接触面４８と接触面４５をシャッタ開き部材４２の回転中心５１により近付けておくと、シャッタ開き部材４２がクリープ変形する量を少なくすることができる。      
【００５６】
７）さらに、カートリッジＵの装置本体１Ａに対する挿入後、カートリッジＵを挿入するために開いていた前扉２７を閉じる。この前扉２７を閉じる動作に連動して、トナー排出口であるパイプ４３がドラム側トナー搬送機構１４ａのトナー受口（連結部）４１側にスライドし、トナー排出口４３とトナー受口４１との間の隙間４９を塞ぐ機構（不図示）を備えている。
【００５７】
この隙間４９を塞ぐ機構は、トナー排出口４３もしくはトナー受口４１の少なくとも１つが互いに係合する方向に移動して両者間の隙間４９が塞がれる機構構成であればよい。そして、前扉２７を開ける動作に連動してトナー排出口４３もしくはトナー受口４１の少なくとも１つが互いに係合方向とは逆方向に移動する機構構成であればよい。
【００５８】
上記の１）乃至７）の動作を、トナー漏れ防止の観点で、カートリッジＵ側のトナー排出口４３とドラム側トナー搬送機構１４ａ側のトナー受口４１とシャッタ４４の関係で説明する。
【００５９】
まず、図４、５で示すように、シャッタ４４は最初はカートリッジＵと一体となり装置本体１Ａに挿入され、この状態ではトナー排出口４３はシャッタ４４で十分に塞がれた状態である。
【００６０】
次に、図７で示すように、シャッタ開き部材４２が突き当て面４６に突き当たったところからカートリッジＵとシャッタ４４の相対位置がカートリッジＵの移動量と同じ量でずれ始める。このとき、シャッタ４４は、トナー受口４１もしくはトナー受口４１のトナー漏れを防止するシール部材４１ａの直上の所定の一部にオーバーラップする。これにより、カートリッジＵ側のトナー排出口４３が開き始めるときに、ドラム側トナー搬送機構１４ａ側のトナー受口４１が受ける構成にできる。
【００６１】
ここで、上記の所定の一部は、少なくとも、シャッタ４４とトナー受口４１もしくはシール部材４１ａとがオーバーラップし始めてから、シャッタ４４で覆われている状態のトナー受口４１とトナー排出口４３がオーバーラップし始めるまでの部分である。
【００６２】
次に、図８、９、１０で示すように、シャッタ開き部材４２がカートリッジＵに当たって回転することで、カートリッジＵとシャッタ４４の相対位置は、カートリッジ移動量と同じ量に加えてシャッタ開き部材４２の回転で押される量でずれ始める。即ち、カートリッジＵの装置本体１Ａに対する挿入によりシャッタ４４がトナー受口４１もしくはトナー受口４１のシールする部材４１ａの少なくとも所定の一位置の直上に位置した後、カートリッジＵの更なる挿入によって開いていく。
【００６３】
本実施例においては、このカートリッジＵの挿入に伴うシャッタ４４の開き過程において、カートリッジＵの装置本体１Ａに対する挿入量に対し、シャッタ４４が開く動作量が大きくなるタイミングを有している。
【００６４】
即ち、図８、図９のように、シャッタ開き部材４２がカートリッジＵとの接触面４７によって回転されてシャッタ４４が開く場合のカートリッジ挿入量に対するシャッタ開き動作量をＺ１とする。また、図１０、１１のように、シャッタ開き部材４２がカートリッジＵとの接触面４８によって回転されてシャッタ４４が開く場合のカートリッジ挿入量に対するシャッタ開き動作量をＺ２とする。接触面４８は接触面４７よりもシャッタ開き部材４２の回転中心５１により近い。従って、シャッタ開き動作量はＺ２＞Ｚ１となる。
【００６５】
このようなにシャッタ４４を開くことで、図１１で示すようなカートリッジＵを装置本体１Ａの所定の奥側位置まで挿入したときに、トナー排出口４３とシャッタ４４に隙間５０ができる。それにより、トナー排出口４３が装置本体１Ａ側の開口２８側にスライドするときに、シャッタ４４が障害とならない。カートリッジＵは装置本体１Ａの所定の奥側位置まで挿入されることで、奥側位置決め部（不図示）によりそれ以上の挿入が阻止される。
【００６６】
シャッタ４４はカートリッジＵが装置本体１Ａの所定の奥側位置まで挿入された状態時においてはトナー排出口４３を十分に開放した開き位置に移動している。そして、開放されたトナー排出口４３がトナー受口４１に対して上方に対応位置している（図１１）。
【００６７】
さらに、カートリッジＵの装置本体１Ａに対する挿入後、カートリッジＵを挿入するために開いていた前扉２７を閉じる。この前扉２７を閉じる動作に連動して、前述したように、トナー排出口４３がトナー受口４１側にスライドし、トナー受口４１との隙間４９が塞がれる。
【００６８】
また、本実施例１では、シャッタ開き部材４２が突き当て部４６に一度接触して回転が止まるようにしていたが、回転を止めるのを直接カートリッジＵの接触面４７としてもよい。また、カートリッジＵとの接触面も接触面４７から接触面４８に移動させていたが、接触面４８で最初から接触するようにしてもよい。また、本実施例１ではトナーの受け渡し連結部４３・４１は垂直に配置していたが、垂直に限定するものではなく、感光体ドラム配置を斜めにし、それに合わせて傾けたりしてもよい。
【００６９】
上記とは逆に、置本体１Ａに装着されているカートリッジＵの取り出しに伴うシャッタ４４の閉じる動作過程は、上述したカートリッジＵの装置本体１Ａに対する挿入に伴うシャッタ４４の開く動作過程と逆動作となる。
【００７０】
このように実施例１の構成とすることで、カートリッジＵを交換する際に、ユーザが特別な操作をせずトナー飛散防止ができ、ユーザビリティーが向上する。
【００７１】
《実施例２》
次に第２の実施例について図３と図１２から図１６を用いて説明する。本実施例２における画像形成装置１はトナー搬送機構１４ａとトナー回収容器１５の構成とした場合のものである。それ以外の構成は実施例１のものと同様であり、同一符号は同一または相当部分を示している。
【００７２】
本実施例２においては、トナー搬送機構１４ａがトナー排出口１３ｂを有し装置本体１Ａ内に固定して配設されている第１のユニットである。トナー回収容器（残トナー回収ユニット）１５がトナー受口４１を有し装置本体１Ａに対して着脱可能な第２のユニットである。トナー回収容器１５が装置本体１Ａに対して装着されている状態においてトナー搬送機構１４ａのトナー排出口１３ｂがトナー回収容器１５のトナー受口４１に対して上方に位置してトナー搬送機構１４ａからトナー回収容器１５にトナーが移動する。
【００７３】
図３はトナー回収容器１５を交換する際の状態の概略図であり、図３の（ａ）はトナー回収容器１５が装置本体１Ａに装着されている状態、（ｂ）はトナー回収容器１５を交換する場合の状態を示している。図１２は、トナー搬送機構１４ａからトナー回収容器１５のトナー受け渡し部近傍を示す斜視図である。図１３は、トナー回収容器１５を装置本体１Ａに装着していく途中のトナー受け渡し部付近を示す斜視図である。
【００７４】
転写残トナーは図１２の点線矢印の順に搬送され、トナー回収容器１５に搬送される。トナー回収容器１５は、図３で示すようにトナー回収容器１５を交換するために開閉可能な左扉３０を開くと、この扉３０と一体になり装置本体１Ａから外側へ出てくる。扉３０を開けた状態で、トナー回収容器１５は、図３の（ｂ）の矢印Ｂ１・Ｂ２方向に着脱可能である。Ｂ１は挿入方向、Ｂ２は取り出し方向である。
【００７５】
トナー回収容器１５を装置本体１Ａから引き抜いている状態で、トナー搬送機構１４ａのトナー排出口１３ｂからトナーが漏れないため、トナー排出口１３ｂにシャッタ４４を備えている。
【００７６】
このシャッタ４４は、トナー回収容器１５の挿入方向Ｂ１にスライド可能でバネ（不図示）で挿入方向Ｂ１に対向するように付勢されている。これにより、トナー回収容器１５を装置本体１Ａから外している状態では、シャッタ４４がトナー排出口１３ｂを塞いでいる。
【００７７】
図１４は、シャッタ４４の動作前の図である。図１５は、装置本体１Ａ側の突き当て部４６によってシャッタ開き部材４２が回転し、シャッタ４４を開いている途中の図である。図１６は、トナー回収容器１５を装置本体１Ａに装着し、扉３０を閉じている状態の図である。
【００７８】
まず、図１４で示すように、トナー排出口１３ｂはシャッタ４４で十分に塞がれた状態である。次に、図１５で示すように、シャッタ開き部材４２が接触面４５と接触面４８に接触したところからシャッタ４４が開き始める。
【００７９】
トナー回収容器１５を所定の奥側位置まで押し込んで装着し、左扉３０を閉じると、図１６で示すように、シャッタ開き部材４２がシャッタ４４を開いている。また、左扉３０をしめる動作に連動し、トナー排出口１３ｂがトナー回収容器１５のトナー受口（連結部）４１にスライドし、トナー排出口１３ｂとトナー受口４１の隙間を塞ぐ機構（不図示）を備えている。
【００８０】
上記とは逆に、トナー回収容器１５の取り出しに伴うシャッタ４４の閉じる動作過程は、上述したトナー回収容器１５の挿入に伴うシャッタ４４の開く動作過程と逆動作となる。
【００８１】
このように実施例２の構成とすることで、トナー回収容器１５を交換する際に、ユーザが特別な操作をせずトナー飛散防止ができ、ユーザビリティーが向上する。
【００８２】
《実施例３》
次に第３の実施例について図１８を用いて説明する。本実施例３における画像形成装置１はトナー補給ユニット６０と画像形成部７０の現像装置５あるいはプロセスカートリッジＵの構成とした場合のものである。それ以外の構成は実施例１のものと同様であり、同一符号は同一または相当部分を示している。
【００８３】
本実施例３においては、トナー補給ユニット６０がトナー排出口１３ｂを有し装置本体１Ａに対して着脱可能な第１のユニットである。画像形成部７０の現像装置５あるいはプロセスカートリッジＵがトナー受口４１を有し装置本体１Ａに対して固定または着脱可能な第２のユニットである。
【００８４】
トナー補給ユニット６０が装置本体１Ａに対して装着されている状態において、トナー補給ユニット６０のトナー排出口１３ｂが画像形成部７０の現像装置５あるいはプロセスカートリッジＵのトナー受口４１に対して鉛直方向の上方に位置している。そして、トナー補給ユニット６０から画像形成部７０の現像装置５あるいはプロセスカートリッジＵの現像装置５に対して適時適量の補給用トナーが補給される。
【００８５】
図１８には詳細は省略したけれども、トナー排出口１３ｂ、シャッタ４４、トナー受口４１、シャッタ開き部材４２等によるトナー飛散防止機構の構成とその動作は実施例１のカートリッジＵとドラム側トナー搬送機構１４ａの場合と同様の構成が適用できる。
【００８６】
《実施例４》
次に第４の実施例について図１９から図２３を用いて説明する。実施例１では、シャッタ開き部材の回転軸を鉛直方向に延びるものとして左右方向に回転するものとしたのに対し、本実施例４では、シャッタ開き部材の回転軸を水平方向に延びるものとして上下方向に回転するものとした。それ以外の構成は実施例１のものと同様であり、同一符号は同一または担当部分を示している。
【００８７】
図１９は、カートリッジＵを装着する途中の斜視図である。図２０はシャッタ４４の開き動作前の図である。図２１はシャッタ４４がシャッタ開き部材４２に接触しはじめたときの図である。図２２はカートリッジＵでシャッタ開き部材４２が回転し、シャッタ４４を開いている途中の図である。図２３はカートリッジＵが装置本体の所定の奥側位置まで入りきったときの図である。
【００８８】
カートリッジＵを装置本体に挿入すると、図２１で示すように、シャッタ開き部材４２がシャッタ４４と接触面４５において接触する。カートリッジＵが更に挿入されるとシャッタ開き部材４２が接触面４５によって、シャッタ開き部材４２の回転中心５１で回転する。これは、シャッタ４４は前述したようにバネ（不図示）でカートリッジＵの挿入方向Ｆの側に付勢されており、シャッタ４４を開く力に対しシャッタ開き部材４２を回転させる力が小さい関係となるようにしているため、シャッタ４４は開かず、シャッタ開き部材４２が回転する。
【００８９】
そしてカートリッジＵが更に挿入されると、図２２で示すように、カートリッジＵとシャッタ開き部材４２が接触面４８において接触し、カートリッジＵが更に挿入されると、シャッタ開き部材４２がカートリッジＵとの接触面４８によって回転する。これにより、シャッタ４４はシャッタ開き部材４２との接触面４５によって押し戻される。
カートリッジＵが更に挿入されて、カートリッジＵが装置本体１Ａの所定の奥側位置に到達すると、図２２で示すような状態になる。
【００９０】
このように実施例５の構成とすることで、カートリッジＵを交換する際に、ユーザが特別な操作をせずトナー飛散防止ができ、ユーザビリティーが向上する。
【００９１】
《実施例５》
次に実施例５について説明する。実施例１では、図２に示すように、中間転写ベルト８、駆動ローラ９、テンションローラ１０、１次転写ローラ７、クリーニングブレード１２、ベルトユニット内トナー搬送機構１３、ベルト側トナー搬送機構１４ｂの全体を画像形成装置１に設けた。しかし実施例５においては、中間転写ベルト８、駆動ローラ９、テンションローラ１０、１次転写ローラ７、クリーニングブレード１２、ベルトユニット内トナー搬送機構１３、ベルト側トナー搬送機構１４ｂの全体を転写ベルトユニット８０にする。これにより、転写ベルトユニット８０を装置本体１Ａに対して着脱可能とした画像形成装置構成にすることもできる。
【００９２】
つまり、上記の転写ベルトユニット８０をトナー排出口１４ｂを有する第１のユニットとし、トナー回収容器（残トナー回収ユニット）１５をトナー受口４１を有する装置本体１Ａに対して着脱可能とした第２のユニットにすることができる。この場合において、該両ユニット間におけるトナー飛散防止機構は実施例１のプロセスカートリッジＵとドラム側トナー搬送機構１４ａの関係の場合と同様の構成が適用できる。
【００９３】
《その他の事項》
１）画像形成装置１の装置本体１Ａに着脱可能なユニットは、少なくとも、ドラム（像担持体）１と、ドラム上の潜像をトナーで現像する現像装置５を備えたいわゆる一体型のプロセスカートリッジＵに限られない。プロセスカートリッジＵは、少なくとも、ドラム１と、現像装置５を除く画像形成プロセス手段を備えたいわゆる分離型のプロセスカートリッジであってもよい。
【００９４】
また、ドラム１に形成された潜像をトナーで現像する現像手段を備えた現像ユニット（現像カートリッジ）であってもよい。また、ドラム１から現像剤を除去するクリーニング手段を備えたクリーニングユニットなどであってもよい。
【００９５】
２）画像形成装置の画像形成方式は実施例の像担持体として電子写真感光体を用いた電子写真画像形成方式に限られない。画像形成装置は、像担持体として静電記録誘電体を用いた静電記録画像形成方式、像担持体として磁気記録磁性体を用いた磁気記録画像形成方式などの装置であってもよい。単色の画像形成装置であってもよい。転写方式に限られず記録材１２に対して直接方式でトナー像を形成する装置であってもよい。カラー画像形成装置に限られず、単色の画像形成装置であってもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１  画像形成装置
１Ａ  装置本体
Ｓ  シート
Ｕ  プロセスカートリッジ（第１のユニット）
４３  トナー排出口
１４ａ  ドラム側トナー搬送機構（第２のユニット）
４４  シャッタ
４１  トナー受口
４１ａ  シール部材
【図１】
0006783522.tif 000002
【図２】
0006783522.tif 000003
【図３】
0006783522.tif 000004
【図４】
0006783522.tif 000005
【図５】
0006783522.tif 000006
【図６】
0006783522.tif 000007
【図７】
0006783522.tif 000008
【図８】
0006783522.tif 000009
【図９】
0006783522.tif 000010
【図１０】
0006783522.tif 000011
【図１１】
0006783522.tif 000012
【図１２】
0006783522.tif 000013
【図１３】
0006783522.tif 000014
【図１４】
0006783522.tif 000015
【図１５】
0006783522.tif 000016
【図１６】
0006783522.tif 000017
【図１７】
0006783522.tif 000018
【図１８】
0006783522.tif 000019
【図１９】
0006783522.tif 000020
【図２０】
0006783522.tif 000021
【図２１】
0006783522.tif 000022
【図２２】
0006783522.tif 000023
【図２３】
0006783522.tif 000024