JP2009048138A - イメージングカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】新トナーボックス及び廃トナーボックスのセット性や位置決め精度の向上。
【解決手段】イメージングカートリッジ４は、画像形成装置本体１ａに対して着脱可能に装着される。プロセスユニット３１は、感光体２１上の静電潜像を顕像化してトナー像とする現像装置２３と、トナー像の転写後も前記像担持体上に残留するトナーを回収するクリーニング装置２４とを備える。新トナーボックス２５は、プロセスユニット３１に対して着脱可能に装着され、かつ現像装置２３に供給する未使用のトナーを収容する。廃トナーボックス２６は、プロセスユニット３１に対して着脱可能に装着され、かつクリーニング装置２４で回収された廃棄トナーを収容する。支持機構５１は、新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６を弾性的に相対変位可能に連結して互いに支持させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ送受信機、プリンタ、及び複合機等の画像形成装置に用いられるイメージングカートリッジに関する。

メンテナンス性向上のため、像担持体、帯電装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置等をカートリッジ化して画像形成装置本体に対して着脱可能としたイメージングカートリッジが知られている（例えば特許文献１参照）。この種のイメージングカートリッジにおける、現像装置に供給される未使用のトナーを収容するための新トナーボックスと、クリーニング装置で回収された廃棄トナーを収容するための廃トナーボックスとに関し、概ね以下の３つの態様が知られている。

第１に、廃トナーボックスをイメージングカートリッジとは別の消耗品とした態様が知られている。第２に、新トナーボックス及び廃トナーボックスの両方を、イメージングカートリッジと一体化した態様が知られている。第３に、新トナーボックスをイメージングカートリッジとは別の消耗品とした態様が知られている。

特開２００６−２６７９２２号公報

しかし、第１及び第３の態様では、消耗品の数が多くなるため、交換手順が複雑となる。また、第２の態様では、イメージングカートリッジに含まれる高価な部品が寿命未到達であっても、新トナーボックス中のトナーの消尽（トナーエンプティ）や廃トナーボックスの満杯化（廃トナーフル）等によりイメージングカートリッジの交換が必要となり、ＴＣＯ（Total Cost for Ownership）の増加につながる。

これらの問題を解決するため、イメージングカートリッジを新トナーボックスと廃トナーボックスを着脱可能に備える構成とし、消耗品交換手順の単純化とＴＣＯ低減を両立することが考えられる。しかし、この構成を採用する場合、新トナーボックス及び廃トナーボックスのセット性や位置決め精度の確保が不可欠となる。

そこで、本発明は、新トナーボックスや廃トナーボックスを備える着脱可能に備えるイメージングカートリッジにおいて、新トナーボックス及び廃トナーボックスの良好なセット性と高い位置決め精度を実現することを課題とする。

本発明は、画像形成装置本体に対して着脱可能に装着されるイメージングカートリッジであって、像担持体と、この像担持体上の静電潜像を顕像化してトナー像とする現像装置と、前記トナー像の転写後も前記像担持体上に残留するトナーを回収するクリーニング装置とを少なくとも含むプロセスユニットと、前記プロセスユニットに対して着脱可能に装着され、かつ前記現像装置に供給する未使用のトナーを収容する新トナーボックスと、
前記プロセスユニットに対して着脱可能に装着され、かつ前記クリーニング装置で回収された廃棄トナーを収容する廃トナーボックスと、前記新トナーボックスと前記廃トナーボックスを弾性的に相対変位可能に連結して互いに支持させる支持機構とを備える、イメージングカートリッジを提供する。

新トナーボックスと廃トナーボックスがプロセスユニットに対して着脱可能であるトナー補給式のイメージングカートリッジであるので、一般に高価な部品が含まれるプロセスユニットの寿命を最大限に生かすことができ、ＴＣＯ低減を図ることができる。

また、新トナーボックスと廃トナーボックスはプロセスユニットに着脱可能に装着されているので、消耗品である新トナーボックスと廃トナーボックスの画像形成装置本体からの着脱手順が単純で分かり易い。

新トナーボックスと廃トナーボックスは、支持機構によって弾性的に相対変位可能に連結されることで互いに支持されている。そのため、イメージングカートリッジを画像形成装置本体に装着する際に、新トナーボックスと廃トナーボックスのうちの少なくとも一方が本来の位置から退避可能であり、新トナーボックス及び廃トナーボックスの画像形成装置本体に対するセット性が良好である。

また、新トナーボックスと廃トナーボックスは、支持機構によって弾性的に相対変位可能であり、支持機構から新トナーボックスと廃トナーボックスに作用する弾性力がプロセスユニットに対する位置決めに寄与する。そのため、新トナーボックスと廃トナーボックスはプロセスユニットに対して高精度で位置決めされ、画像品質の安定化につながる。

具体的には、前記新トナーボックス及び前記廃トナーボックスは、前記プロセスユニットへの装着によって前記プロセスユニットに対する位置が仮決めされ、前記新トナーボックス及び前記廃トナーボックスのうちの少なくとも一方は、前記画像形成装置本体側の押圧機構から受ける弾性的な押圧力によって前記プロセスユニットに対する位置が決まる。

さらに具体的には、前記新トナーボックス及び前記廃トナーボックスのうちの一方は、前記画像形成装置本体側の押圧機構から受ける弾性的な押圧力によって前記プロセスユニットに対する位置が決まり、前記新トナーボックス及び前記廃トナーボックスのうちの他方は、前記支持機構から受ける弾性的な押圧力によって前記プロセスユニットに対する位置が決まる。

この構成によれば、新トナーボックス及び廃トナーボックスの位置決めのために、画像形成装置本体側には１個の押圧機構のみを設ければよいので、画像形成装置本体側の機構を単純化できる。

さらに具体的には、前記一方のトナーボックスは、前記新トナーボックスであり、前記他方のトナーボックスは、前記廃トナーボックスであり、前記新トナーボックスは、前記現像装置へ前記トナーを受け渡すためのトナー受渡口と、前記トナー受渡口が前記現像装置へ向けて付勢される方向に前記押圧機構から受ける押圧力により新トナーボックス自体を回動させるための回動支点とを備え、前記廃トナーボックスは、前記クリーニング装置から前記トナーを受け取るためのトナー受取口と、前記トナー受取口が前記現像装置に向けて付勢される方向に前記支持機構から受ける弾性的な押圧力により前記廃トナーボックス自体を回動させるための回動支点とを備える。

新トナーボックスのトナー受渡口の現像装置に対する密着性を高く保持できるので、未使用のトナーのこぼれや飛散を防止できる。同様に、廃トナーボックスのトナー受取口のクリーニング装置に対する密着性を高く保持できるので、廃棄トナーのこぼれや飛散を防止できる。

代案としては、前記新トナーボックス及び前記廃トナーボックスのいずれもが、前記画像形成装置本体側の押圧機構から受ける弾性的な押圧力によって前記プロセスユニットに対する位置が決まる。

具体的には、前記新トナーボックスは、前記現像装置へ前記トナーを受け渡すためのトナー受渡口と、前記画像形成装置本体側の押圧機構から受ける押圧力により前記トナー受渡口が前記現像装置へ向けて付勢される方向に新トナーボックス自体を回動させるための回動支点とを備え、前記廃トナーボックスは、前記クリーニング装置から前記トナーを受け取るためのトナー受取口と、前記画像形成装置本体側の押圧機構から受ける弾性的な押圧力により前記トナー受取口が前記クリーニング装置に向けて付勢される方向に前記廃トナーボックス自体を回動させるための回動支点とを備える。

この構成によっても、新トナーボックスのトナー受渡口の現像装置に対する密着性、及び廃トナーボックスのトナー受取口のクリーニング装置に対する密着性を高め、トナーのこぼれや飛散を防止できる。

前記プロセスユニットは、少なくとも前記像担持体を支持する第１の筐体と、この第１の筐体に回動可能に連結され、かつ前記現像装置が配設された第２の筐体とを備え、この第２の筐体は前記現像装置が前記像担持体に接近する方向に弾性的に押圧され、前記新トナーボックスの前記回動支点は前記第２の筐体に配置されていることが好ましい。

この構成によれば、新トナーボックスが画像形成装置本体側の押圧機構から受ける押圧力による現像装置に作用する押圧力の損失がないので、現像装置の像担持体に対する位置決め精度を確保でき、画像品質の安定化につながる。

前記支持機構は、前記新トナーボックスと前記廃トナーボックスを着脱自在に連結するものでもよい。

また、本発明は、前記のイメージングカートリッジを備える画像形成装置を提供する。

本発明にかかるイメージングカートリッジによれば、消耗品である新トナーボックスや廃トナーボックスの交換手順の単純化とＴＣＯ低減を両立しつつ、新トナーボックスや廃トナーボックスのセット性及び位置決め精度の向上、画像形成装置本体側の機構の単純化、現像装置に対する押圧力の損失低減等を図ることができる。

次に、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るイメージングカートリッジを備える画像形成装置（タンデム型カラーレーザプリンタ）１を示す。

画像形成装置１の装置本体１ａ内には、複数のローラに掛け渡された転写ベルト２が配置されている。また、装置本体１ａ内には、転写ベルト２よりも装置本体１ａの背面側（図１において左側）に、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの４個のイメージングカートリッジ４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋが縦方向に配置されている。さらに、装置本体１ａ内には、イメージングカートリッジ４Ｙ〜４Ｋよりもさらに背面側に、レーザ露光装置５、装置全体に電力を供給する電源装置６、及び各部の動作を制御する制御装置８が収容されている。装置本体１ａに上部側には、定着装置９と、排紙ローラ１０及び排紙トレイ１１を備える排紙装置１２とが配置されている。一方、装置本体１ａ内の下部側には、給紙カセット１４及び給紙ローラ１８を備える給紙装置１６が配置されている。給紙カセット１４は装置本体１ａの前面側（図１において右側）から着脱可能である。装置本体１ａの前面側には、支軸１７周りに回動して開閉可能な扉体１ｂが設けられており、転写ベルト２はこの扉体１ｂに配置されている。図２に示すように扉体１ｂを開放すると、転写ベルト２が退避位置となり、イメージングカートリッジ４Ｙ〜４Ｋを装置本体１ａの前面側から着脱できる。

図３を併せて参照すると、各イメージングカートリッジ４Ｙ〜４Ｋは、回転可能に設けられた円筒状の感光体（像担持体）２１と、この感光体２１の周囲に配置された帯電装置２２、現像装置２３、及びクリーニング装置２４を備える。また、各イメージングカートリッジ４Ｙ〜４Ｋは、未使用のトナーを収容する新トナーボックス２５と、廃棄トナーを収容する廃トナーボックス２６とを備える。各イメージングカートリッジ４Ｙ〜４Ｋの新トナーボックス２５には、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックのうちの１種類のトナーが貯蔵されている。また、各イメージングカートリッジ４Ｙ〜４Ｋの感光体２１と転写ベルト２を挟んで対向するように、転写装置２７が配置されている（図１及び図２参照）。

各イメージングカートリッジ４Ｙ〜４Ｋにおけるプロセスを概説する。まず、帯電装置２２により感光体２１に電荷を与え、レーザ露光装置５からレーザ光を照射して感光体２１上に画像信号に基づく静電潜像を形成する。現像装置２３は、新トナーボックス２５から供給されるトナーによって感光体２１上の静電潜像を顕像化してトナー像とする。転写装置２７によって用紙ないし記録媒体Ｐへトナー像が転写された後も感光体２１上に残留するトナーは、クリーニング装置２４により回収されて廃トナーボックス２６に収容される。

この画像形成装置１は、記録媒体Ｐを給紙カセット１４から前面側に供給し、上向きに搬送しつつ画像を形成した後に、背面側に排出するタイプである。具体的には、給紙ローラ１８により給紙カセット１４から前面側に１枚毎に送り出された記録媒体Ｐは、タイミングローラ１５と搬送ローラ７を経て転写ベルト２に静電的に保持され、上向きに搬送される。記録媒体Ｐには、各イメージングカートリッジ４Ｙ〜４Ｋの感光体２１と転写装置２７との間を通過する毎に、１種類の色のトナー像が静電的に転写される。イメージングカートリッジ４Ｙ〜４Ｋによりトナー像が重畳的に転写された記録媒体Ｐは、定着装置９へ搬送され、定着装置９における加熱及び加圧によるトナー像の定着後、排紙ローラ１０により排紙トレイ１１へ排出される。

次に、イメージングカートリッジ４Ｙ〜４Ｋについて詳細に説明する。以下の説明において４個のイメージングカートリッジ４Ｙ〜４Ｋを区別する必要がない場合、イメージングカートリッジを示す参照番号として「４」を使用する。

図３から図５を参照すると、本実施形態のイメージングカートリッジ４は、プロセスユニット３１と、トナーボックスユニット３２とを備える。トナーボックスユニット３２は、プロセスユニット３１に対して着脱可能に装着されている。

プロセスユニット３１は、感光体２１、帯電装置２２、現像装置２３、及びクリーニング装置２４を備える。クリーニング装置２４は、感光体２１の表面からトナーを回収するクリーニングブレード２４ａ、感光体２１から離れた位置に設けられた下向きに開口した廃棄側トナー受渡口２４ｂ、及びクリーニングブレード２４ａで回収したトナーを廃棄側トナー受渡口２４ｂへ搬送するための搬送ローラ２４ｃと搬送スクリュー２４ｄを備える。帯電装置２２は電荷付与のための帯電ローラ２２ａを備える。現像装置２３は、現像ローラ２３ａ、この現像ローラ２３ａから離れた位置に設けられ、上向きに開口した現像側トナー受取口２３ｂ、及びこの現像側トナー受取口２３ｂから現像ローラ２３ａへトナーを搬送するための搬送スクリュー２３ｃと搬送ローラ２３ｄ，２３ｅを備える。

また、プロセスユニット３１は、感光体２１を回転可能に支持すると共に、帯電装置２２とクリーニング装置２４が配設された第１の筐体３３と、現像装置２３が配設された第２の筐体３４とを備える。第２の筐体３４は第１の筐体３３に対して支軸３５周りに回動可能に連結されている。第１の筐体３３と第２の筐体３４は、図示しないばねで連結されている。このばねにより、第２の筐体３４は現像ローラ２３ａが感光体２１に接近する方向に弾性的に押圧されている（図３の矢印Ｆ１）。現像ローラ２３ａの軸には図示しないギャップ調整用のリング部品が取り付けられている。押圧力Ｆ１で第１の筐体３３側にリング部品を押し付けることにより、現像ローラ２３ａは所望のギャップを隔てて感光体２１と対向している。

図７及び図８に最も明瞭に示すように、プロセスユニット３１のうち感光体２１とは反対側の部位には、受け空間３７が設けられている。この受け空間３７は、上端がクリーニング装置２４の廃棄側トナー受渡口２４ｂ付近の部位によって規定され、下端が現像装置２３の現像側トナー受取口２３ｂ付近の部位によって規定された水平方向に細長い空間である。この受け空間３７に後述するトナーボックスユニット３２側の差し込み部３８が差し込まれることで、プロセスユニット３１に対してトナーボックスユニット３２が着脱可能に装着される。

トナーボックスユニット３２は、プロセスユニット３１に対して着脱可能に装着される新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６を備える。イメージングカートリッジ４を新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６がプロセスユニット３１に対して着脱可能であるトナー補給式としたことより、一般に高価な部品が含まれるプロセスユニット３１の寿命を最大限に生かすことができ、ＴＣＯ低減を図ることができる。また、新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６をプロセスユニット３１に着脱可能に装着したことで、消耗品である新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６の装置本体１ａからの着脱手順が単純で分かり易い。

廃トナーボックス２６は、クリーニング装置２３で回収された廃棄トナーを収容するためのボックスである。廃トナーボックス２６には、プロセスユニット３１への装着時にクリーニング装置２４の廃棄側トナー受渡口２４ｂの下方に位置する部位に、上向きに開口した廃棄側トナー受取口２６ａが設けられている。廃棄側トナー受取口２６ａの下側近傍には、搬送スクリュー２６ｂが配設されている。図９を参照すると、廃棄側トナー受渡口２４ｂ及び廃棄側トナー受取口２６ａには、現像側トナー受渡口２５ａ及び現像側トナー受取口２３ｂと同様のシール部材４３Ａ，４３Ｂがそれぞれ取り付けられている。プロセスユニット３１と廃トナーボックス２６は、互いに連動する廃棄側シャッター４４Ａ，４４Ｂを備えており、これらの廃棄側シャッター４４Ａ，４４Ｂをシール部材４３Ａ，４３Ｂ間から退避させて、廃棄側トナー受渡口２４ｂと廃棄側トナー受取口２６ａとを互いに連通させることができる。

新トナーボックス２５は、現像装置２３に供給する未使用のトナーを収容するためのボックスである。新トナーボックス２５には、プロセスユニット３１への装着時に現像装置２３の現像側トナー受取口２３ｂの上方に位置する部位に、下向きに開口した現像側トナー受渡口２５ａが設けられている。現像側トナー受渡口２５ａの上側近傍には、図示しない搬送スクリューが配設されている。図１０を参照すると、現像側トナー受渡口２５ａ及び現像側トナー受取口２３ｂには、貫通孔が形成され、かつウレタン等の材料からなり弾性的に変形可能なシール部材４１Ａ，４１Ｂがそれぞれ取り付けられている。プロセスユニット３１と新トナーボックス２５は、互いに連動する現像側シャッター４２Ａ，４２Ｂを備えており、これらの現像側シャッター４２Ａ，４２Ｂをシール部材４１Ａ，４１Ｂ間から退避させれば、現像側トナー受渡口２５ａと現像側トナー受取口２３ｂとを互いに連通させることができる。

新トナーボックス２５の現像側トナー受渡口２５ａ付近の部位と、廃トナーボックス２６の廃棄側トナー受取口２６ａ付近の部位が、プロセスユニット３１側の受け空間３７に差し込まれる差し込み部３８を構成している。図５に示すように、この差し込み部３８の部分の新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６の両側部には、ガイド突条４６Ａ，４６Ｂが突設されている。新トナーボックス２５側（下側）のガイド突条４６Ａに対応して、プロセスユニット３１の第２の筐体３４の内側面にも一対のガイド溝４７Ａが形成されている。また、廃トナーボックス２６側（上側）のガイド突条４６Ｂに対応して、プロセスユニット３１の第１の筐体３３の内側面に一対のガイド溝４７Ｂが形成されている。

トナーボックスユニット３２は、新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６を弾性的に相対変位可能に連結して互いに支持させる支持機構５１を備えている。図３から図５を参照すると、支持機構５１は圧縮コイルばね５２Ａ，５２Ｂの対を２対備える。各圧縮コイルばね５２Ａ，５２Ｂは、上端側が廃トナーボックス２６の下面に連結され、下端側が新トナーボックス２５の上面に連結されている。これらの圧縮ばね５２Ａ，５２Ｂによって新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６は、互いに離反する方向に弾性的に付勢されている。また、支持機構５１は、新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６の両側部に一対ずつ固定された段付きねじ５３Ａ，５３Ｂと、両端閉鎖の上下方向に延びるガイド溝５４Ａ，５４Ｂが形成された一対の連結プレート５５とを備える。段付きねじ５３Ａ，５３Ｂがガイド溝５４Ａ，５４Ｂに差し込まれており、それによって新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６の相対的変位の範囲が制限されている。

図３及び図５に最も明瞭に示されているように、新トナーボックス２５の両側部には、現像側トナー受渡口２５ａに近接した部位（差し込み部３８側の部位）に、横方向に突出する現像側回転支軸２５ｂがそれぞれ設けられている。また、廃トナーボックス２６の両側部には、廃棄側トナー受取口２６ａから離れた部位（差し込み部３８から離れた部位）に、横方向に突出する廃棄側回転支軸２６ｃがそれぞれ設けられている。

一方、プロセスユニット３１の第２の筐体３４には、受け空間３７側の両側部に、現像側回転支軸２５ｂが差し込まれる現像側溝孔３４ａがそれぞれ形成されている。また、プロセスユニット３１の第１の筐体３３には、受け空間３７側の両側部に、廃棄側回転支軸２６ｃが差し込まれる廃棄側溝孔３３ａがそれぞれ形成されている。現像側溝孔３４ａと廃棄側溝孔３３ａは、一端が開口で、他端が閉鎖端となっている。トナーボックスユニット３２をプロセスユニット３１に装着すると、現像側溝孔３４ａと廃棄側溝孔３３ａの閉鎖端は、現像側回転支軸２５ｂと廃棄側回転支軸２６ｃを回転可能に支承する軸受として機能する。

図３及び図６に示すように、装置本体１ａ側には新トナーボックス２５を弾性的に付勢するための第１押圧機構５７が設けられている。この第１押圧機構５７は、装置本体１ａ内部の壁部１ｃに設けた貫通孔に摺動自在に差し込まれた押圧子５８、壁部１ｃに固定されたばね受け５９、及び押圧子５８とばね受け５９との間に縮装された圧縮コイルばね６０を備える。

次に、プロセスユニット３１にトナーボックスユニット３２を装着し、さらにイメージングカートリッジ４を装置本体１ａに装着するまでの手順を説明する。

図１１Ａを参照すると、矢印Ａ１で示すように、プロセスユニット３１の受け空間３７にトナーボックスユニット３２の差し込み部３８を差し込む。この際、トナーボックスユニット３２側のガイド突条４６Ａ，４６Ｂがプロセスユニット３１側のガイド溝４７Ａ，４７Ｂで案内されることにより、トナーボックスユニット３２は正しい姿勢を維持した状態でプロセスユニット３１に対して装着される。現像側回転支軸２５ｂと廃棄側回転支軸２６ｃが、それぞれ現像側溝孔３４ａと廃棄側溝孔３３ａに進入する。受け空間３７へ差し込み部３８が完全に差し込まれると、現像側回転支軸２５ｂと廃棄側回転支軸２６ｃは、それぞれ現像側溝孔３４ａと廃棄側溝孔３３ａの閉鎖端に達し、プロセスユニット３１に対するトナーボックスユニット３２の装着が完了する。このようにプロセスユニット３１に対するトナーボックスユニット３２の装着が完了した状態で、新トナーボックス２５及び廃トナーボックス２６のプロセスユニット３１に対する位置が仮決めされる。具体的には、支持機構５１によって弾性的な相対変位可能に連結されている新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６は、位置及び姿勢が変化する余地が残された状態で、プロセスユニット３１に対して装着されている。

次に、図１及び図１１Ｂにおいて矢印Ａ２で示すように、イメージングカートリッジ４を装置本体１ａに装着する。図３を参照すると、イメージングカートリッジ４を所定の位置まで装置本体１ａに差し込むと、現像側回転支軸２５ｂよりも左側に位置する新トナーボックス２５の現像側トナー受渡口２５ａから離れた部位（差し込み部３８から離れた部位）の下側部分が、装置本体１ａ側の第１押圧機構５７によって上向きに押圧される。この第１押圧機構５７から受ける弾性的な押圧力により、新トナーボックス２５は現像側回転支軸２５ｂ周りに回動する。詳細には、図３において矢印Ｆ２で示すように、新トナーボックス２５は第１押圧機構５７から受ける押圧力により、現像側トナー受渡口２５ａ付近が現像装置２３の現像側トナー受取口２３ｂ付近に向けて付勢される方向（図３において時計方向）に現像側回転支軸２５ｂ周りに回動し、その結果新トナーボックス２５のプロセスユニット３１に対する位置が決まる。

新トナーボックス２５が現像側回転支軸２５ｂ周りに矢印Ｆ２方向に回動することにより、支持機構５１の圧縮コイルばね５２Ａ，５２Ｂが圧縮される。その結果、廃トナーボックス２６の下面側のうち廃棄側回転支軸２６ｃよりも左側に位置する部分が、これらの圧縮コイルばね５２Ａ，５２Ｂにより上向きに押圧される。この支持機構５１から受ける弾性的な押圧力により、廃トナーボックス２６は廃棄側回転支軸２６ｃ周り回動する。詳細には、図３において矢印Ｆ３で示すように、廃トナーボックス２６は支持機構５１から受ける押圧力により、廃棄側トナー受取口２６ａ付近がクリーニング装置２４の廃棄側トナー受渡口２４ｂ付近に向けて付勢される方向（図３におい反時計方向）に廃棄側回転支軸２６ｃ周り回動し、その結果廃トナーボックス２６のプロセスユニット３１に対する位置が決まる。

本実施形態のイメージングカートリッジ４には、前述のように消耗品である新トナーボックス２５や廃トナーボックス２６の交換手順の単純化とＴＣＯ低減の両立可能であることに加え、以下の特徴ないし利点がある。

まず、新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６は、支持機構５１によって弾性的に相対変位可能に連結されることで互いに支持されている。そのため、イメージングカートリッジ４を装置本体１ａに装着する際に、新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６は、本来の位置から一時的に退避可能であり、新トナーボックス２５及び廃トナーボックス２６の装置本体１ａに対するセット性が良好である。

次に、新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６は、支持機構５１によって弾性的に相対変位可能であり、支持機構５１の圧縮コイルばね５２Ａ，５２Ｂから新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６に作用する弾性力がプロセスユニット３１に対する位置決めに寄与する。そのため、新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６はプロセスユニットに対して高精度で位置決めされ、画像品質の安定化につながる。

また、前述のように、新トナーボックス２５は、現像側トナー受渡口２５ａが現像装置２３の現像側トナー受取口２３ｂに向けて付勢される方向に、現像側回転支軸２５ｂ周りに回転する。そのため、現像側トナー受渡口２５ａの現像側トナー受取口２３ｂに対する密着性を高く保持でき、未使用のトナーのこぼれや飛散を防止できる。同様に、廃トナーボックス２６は、廃棄側トナー受取口２６ａがクリーニング装置２４の廃棄側トナー受渡口２４ｂに向けて付勢される方向に、現像側回転支軸２５ｂ周りに回転する。そのため、廃棄側トナー受取口２６ａの廃棄側トナー受渡口２４ｂに対する密着性を高く保持でき、廃棄トナーのこぼれや飛散を防止できる。

さらに、装置本体１ａ側の第１押圧機構５７により新トナーボックス２５の現像側トナー受渡口２５ａから離れた部位の下側部分が上向きに押圧されるが、新トナーボックス２５の現像側回転支軸２５ｂは、現像装置２３が配設された第２の筐体３４に設けた現像側溝孔３４ａ内に収容されている。そのため、第１押圧機構５７から新トナーボックス２５に作用する押圧力は、現像装置２３の現像ローラ２３ａが感光体２１に接近する方向（図３の矢印Ｆ１の方向）に作用する力として、第２の筐体３４に伝達される。従って、新トナーボックス２５が装置本体１ａ側の第１押圧機構５７から受ける押圧力による現像装置２３に作用する押圧力の損失がなく、現像装置２３の感光体２１に対する位置決め精度を確保でき、画像品質の安定化につながる。

さらにまた、新トナーボックス２５及び廃トナーボックス２６の位置決めのために、装置本体１ａ側には１個の第１押圧機構５７のみを設ければよいので、装置本体１ａ側の機構を単純化できる。
（第２実施形態）

図１２から図１５は、本発明の第２実施形態にかかるイメージングカートリッジ４を示す。本実施形態では、装置本体１ａ側に複数の押圧機構５７，６２が設けられている。

図１２及び図１４に最も明瞭に示されているように、新トナーボックス２５の現像側回転支軸２５ｂは現像側トナー受渡口２５ａに近接した部位（差し込み部３８側の部位）に設けられ、かつ廃トナーボックス２６の廃棄側回転支軸２６ｃは廃棄側トナー受取口２６ａに近接した部位（差し込み部３８側の部位）に設けられている。また、図１２、図１３、図１５に示すように、装置本体１ａ側には新トナーボックス２５を弾性的に付勢するための第１押圧機構５７の上方に、廃トナーボックス２６を弾性的に付勢するための第２押圧機構６２が設けられている。この第２押圧機構６２の構造は、第１押圧機構５７と同様である。

以下、プロセスユニット３１にトナーボックスユニット３２を装着し、さらにイメージングカートリッジ４を装置本体１ａに装着するまでの手順を説明する。

図１６Ａを参照すると、矢印Ａ１で示すように、プロセスユニット３１の受け空間３７にトナーボックスユニット３２の差し込み部３８を差し込む。この際、トナーボックスユニット３２側のガイド突条４６Ａ，４６Ｂがプロセスユニット３１側のガイド溝５４Ａ，５４Ｂで案内されることで、トナーボックスユニット３２は正しい姿勢を維持した状態でプロセスユニット３１に対して装着される。受け空間３７へ差し込み部３８が完全に差し込まれると、現像側回転支軸２５ｂと廃棄側回転支軸２６ｃがそれぞれ現像側溝孔３４ａと廃棄側溝孔３３ａの閉鎖端に達し、プロセスユニット３１に対するトナーボックスユニット３２の装着が完了する。この状態で、新トナーボックス２５及び廃トナーボックス２６のプロセスユニット３１に対する位置が仮決めされる。

次に、図１６Ｂにおいて矢印Ａ２で示すように、イメージングカートリッジ４を装置本体１ａに装着する。図１２を参照すると、イメージングカートリッジ４を所定の位置まで装置本体１ａに差し込むと、現像側回転支軸２５ｂよりも左側に位置する新トナーボックス２５の現像側トナー受渡口２５ａから離れた部位（差し込み部３８から離れた部位）の下側部分が、装置本体１ａ側の第１押圧機構５７によって上向きに押圧される。この第１押圧機構５７から受ける弾性的な付勢力により、新トナーボックス２５は現像側回転支軸２５ｂ周りに回動する。詳細には、図１２において矢印Ｆ２で示すように、新トナーボックス２５は第１押圧機構５７から受ける押圧力により、現像側トナー受渡口２５ａ付近が現像装置２３の現像側トナー受取口２３ｂ付近に向けて付勢される方向（図１２において時計方向）に現像側回転支軸２５ｂ周りに回動し、その結果新トナーボックス２５のプロセスユニット３１に対する位置が決まる。

また、イメージングカートリッジ４を所定の位置まで装置本体１ａに差し込むと、廃棄側回転支軸２６ｃよりも左側に位置する廃トナーボックス２６の廃棄側トナー受取口２６ａから離れた部位（差し込み部３８から離れた部位）の上側部分が、装置本体１ａ側の第２押圧機構によって下向きに押圧される。この第２押圧機構６２から受ける弾性的な付勢力により、廃トナーボックス２６は廃棄側回転支軸２６ｃ周りに回動する。詳細には、図１２において矢印Ｆ４で示すように、廃トナーボックス２６は第２押圧機構６２から受ける押圧力により、廃棄側トナー受取口２６ａ付近がクリーニング装置２４の廃棄側トナー受渡口２４ｂ付近に向けて付勢される方向（図１２において反時計方向）に現像側回転支軸２５ｂ周りに回動し、その結果廃トナーボックス２６のプロセスユニット３１に対する位置が決まる。

新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６は、支持機構５１によって弾性的に相対変位可能に連結されることで互いに支持されている。そのため、イメージングカートリッジ４を装置本体１ａに装着する際に、新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６は、本来の位置から一時的に退避可能であり、セット性が良好である。また、支持機構５１の圧縮コイルばね５２Ａ，５２Ｂから新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６に作用する弾性力がプロセスユニット３１に対する位置決めに寄与するので、新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６はプロセスユニットに対して高精度で位置決めされる。さらに、新トナーボックス２５の現像側トナー受渡口２５ａと廃トナーボックス２６の廃棄側トナー受取口２６ａは、押圧機構５７，６２から作用する付勢力により現像装置２３やクリーニング装置２４に弾性的な付勢されて密着するので、トナーのこぼれや飛散を防止できる。さらにまた、新トナーボックス２５の現像側回転支軸２５ｂは現像装置２３が配設された第２の筐体３４に設けた現像側溝孔３４ａ内に収容されるので、新トナーボックス２５が装置本体１ａ側の第１押圧機構５７から受ける押圧力による現像装置２３に作用する押圧力の損失がなく、現像装置２３の感光体２１に対する位置決め精度を確保できる。

第２実施形態のその他の構成及び作用は、第１実施形態と同様であるので同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

（第３実施形態）
図１７及び図１８に示す本発明の第３実施形態にかかるイメージングカートリッジ４は、支持機構５１の構造が第２実施形態と異なる。具体的には、第２実施形態における支持機構５１は新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６を分離不可に連結しているのに対して、本実施形態における支持機構５１は新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６を互いに分離可能ないし着脱自在に連結している。

圧縮コイルばね５２Ａ，５２Ｂは下端側が新トナーボックス２５の上面に連結され、上端側が一対のガイドレール６４に連結されている。各ガイドレール６４は、プロセスユニット３１への差し込み方向（図１１及び図１６の矢印Ａ１参照）に延びており、かつ上下方向に弾性的な変位可能である。廃トナーボックス２６の下面には、プロセスユニット３１への差し込み方向に延びており、かつガイドレール６４に差し込み可能なガイド突起６５が設けられている。

トナーボックスユニット３２をプロセスユニット３１に装着する際には、まず新トナーボックス２５をプロセスユニット３１に装着する。その後、ガイド突起６５がガイドレール６４に差し込まれるように、廃トナーボックス２６をプロセスユニット３１に装着する。

第３実施形態のその他の構成及び作用は、第２実施形態と同様であるので同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。第１実施形態のイメージングカートリッジ４にも、本実施形態と同様に新トナーボックス２５と廃トナーボックス２６を着脱自在に連結する支持機構５１を適用し得る。

本発明は実施形態に限定されず種々の変形が可能である。直接転写方式のプリンタを例に本発明を説明したが、各イメージングカートリッジから中間転写ベルトにトナー像を一次転写し、中間転写ベルト上のトナー像を記録媒体に二次転写する間接転写方式の画像形成装置にも本発明を適用できる。また、本発明は、複写機、ファクシミリ送受信機、複合機等のプリンタ以外の画像形成装置にも適用し得る。

本発明の第１実施形態にかかるイメージングカートリッジを備える画像形成装置を示す断面図。 後部を開放した状態の画像形成装置を示す断面図。 本発明の第１実施形態に係るイメージングカートリッジを示す断面図。 本発明の第１実施形態に係るイメージングカートリッジを示す斜視図。 本発明の第１実施形態に係るイメージングカートリッジを示す分解斜視図。 図４の線IV−IVでの部分断面図。 本発明の第１実施形態に係るイメージングカートリッジの一部の部品を除去した状態での部分断面分解斜視図。 本発明の第１実施形態に係るイメージングカートリッジの一部の部品を除去した状態での部分断面分解斜視図。 廃棄側トナー受渡及び受取口のシャッターの動作を説明するための模式的な断面図。 現像側トナー受渡及び受取口のシャッターの動作を説明するための模式的な断面図。 本発明の第１実施形態におけるトナーボックスのプロセスユニットへの装着を示す模式的な断面図。 本発明の第１実施形態におけるイメージングカートリッジの画像形成装置本体への装着を示す模式的な断面図。 本発明の第２実施形態に係るイメージングカートリッジを示す断面図。 本発明の第２実施形態に係るイメージングカートリッジを示す斜視図。 本発明の第２実施形態にかかるイメージングカートリッジを示す分解斜視図。 図１３の線XV−XVでの部分断面図。 本発明の第２実施形態におけるトナーボックスのプロセスユニットへの装着を示す模式的な断面図。 本発明の第２実施形態におけるイメージングカートリッジの画像形成装置本体への装着を示す模式的な断面図。 本発明の第３実施形態に係るイメージングカートリッジを示す上方から見た分解斜視図。 本発明の第３実施形態に係るイメージングカートリッジを示す下方から見た分解斜視図。

符号の説明

１ 画像形成装置
１ａ 装置本体
１ｂ 扉体
１ｃ 壁部
２ 転写ベルト
４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ イメージングカートリッジ
５ レーザ露光装置
６ 電源装置
７ 搬送ローラ
８ 制御装置
９ 定着装置
１０ 排紙ローラ
１１ 排紙トレイ
１２ 排紙装置
１４ 給紙カセット
１５ タイミングローラ
１６ 給紙装置
１８ 給紙ローラ
１７ 支軸
２１ 感光体
２２ 帯電装置
２２ａ 帯電ローラ
２３ 現像装置
２３ａ 現像ローラ
２３ｂ 現像側トナー受取口
２３ｃ 搬送側スクリュー
２３ｄ，２３ｅ 搬送ローラ
２４ クリーニング装置
２４ａ クリーニングブレード
２４ｂ 廃棄側トナー受渡口
２４ｃ 搬送ローラ
２４ｄ 搬送スクリュー
２５ 新トナーボックス
２５ａ 現像側トナー受渡口
２５ｂ 現像側回転支軸
２６ 廃トナーボックス
２６ａ 廃トナー受取口
２６ｂ 搬送スクリュー
２６ｃ 廃棄側回転支軸
２７ 転写装置
３１ プロセスユニット
３２ トナーボックスユニット
３３ 第１の筐体
３３ａ 廃棄側溝孔
３４ 第２の筐体
３４ａ 現像側溝孔
３５ 支軸
３７ 受け空間
３８ 差し込み部
４１Ａ，４１Ｂ シール部材
４２Ａ，４２Ｂ 現像側シャッター
４３Ａ，４３Ｂ シール部材
４４Ａ，４４Ｂ 廃棄側シャッター
４６Ａ，４６Ｂ ガイド突条
４７Ａ，４７Ｂ ガイド溝
５１ 支持機構
５２Ａ，５２Ｂ 圧縮コイルばね
５３Ａ，５３Ｂ 段付きねじ
５４Ａ，５４Ｂ ガイド溝
５５ 連結プレート
５７ 第１押圧機構
５８ 押圧子
５９ ばね受け
６０ 圧縮コイルばね
６２ 第２押圧機構
６４ ガイドレール
６５ ガイド突起
Ｐ 記録媒体

Claims (9)

1. 画像形成装置本体に対して着脱可能に装着されるイメージングカートリッジであって、
   像担持体と、この像担持体上の静電潜像を顕像化してトナー像とする現像装置と、前記トナー像の転写後も前記像担持体上に残留するトナーを回収するクリーニング装置とを少なくとも含むプロセスユニットと、
   前記プロセスユニットに対して着脱可能に装着され、かつ前記現像装置に供給する未使用のトナーを収容する新トナーボックスと、
   前記プロセスユニットに対して着脱可能に装着され、かつ前記クリーニング装置で回収された廃棄トナーを収容する廃トナーボックスと、
   前記新トナーボックスと前記廃トナーボックスを弾性的に相対変位可能に連結して互いに支持させる支持機構と
   を備える、イメージングカートリッジ。
2. 前記新トナーボックス及び前記廃トナーボックスは、前記プロセスユニットへの装着によって前記プロセスユニットに対する位置が仮決めされ、
   前記新トナーボックス及び前記廃トナーボックスのうちの少なくとも一方は、前記画像形成装置本体側の押圧機構から受ける弾性的な押圧力によって前記プロセスユニットに対する位置が決まる、請求項１に記載のイメージングカートリッジ。
3. 前記新トナーボックス及び前記廃トナーボックスのうちの一方は、前記画像形成装置本体側の押圧機構から受ける弾性的な押圧力によって前記プロセスユニットに対する位置が決まり、
   前記新トナーボックス及び前記廃トナーボックスのうちの他方は、前記支持機構から受ける弾性的な押圧力によって前記プロセスユニットに対する位置が決まる、請求項２に記載のイメージングカートリッジ。
4. 前記一方のトナーボックスは、前記新トナーボックスであり、
   前記他方のトナーボックスは、前記廃トナーボックスであり、
   前記新トナーボックスは、前記現像装置へ前記トナーを受け渡すためのトナー受渡口と、前記トナー受渡口が前記現像装置へ向けて付勢される方向に前記押圧機構から受ける押圧力により新トナーボックス自体を回動させるための回動支点とを備え、
   前記廃トナーボックスは、前記クリーニング装置から前記トナーを受け取るためのトナー受取口と、前記トナー受取口が前記現像装置に向けて付勢される方向に前記支持機構から受ける弾性的な押圧力により前記廃トナーボックス自体を回動させるための回動支点とを備える、請求項３に記載のイメージングカートリッジ。
5. 前記新トナーボックス及び前記廃トナーボックスのいずれもが、前記画像形成装置本体側の押圧機構から受ける弾性的な押圧力によって前記プロセスユニットに対する位置が決まる、請求項２に記載のイメージングカートリッジ。
6. 前記新トナーボックスは、前記現像装置へ前記トナーを受け渡すためのトナー受渡口と、前記画像形成装置本体側の押圧機構から受ける押圧力により前記トナー受渡口が前記現像装置へ向けて付勢される方向に新トナーボックス自体を回動させるための回動支点とを備え、
   前記廃トナーボックスは、前記クリーニング装置から前記トナーを受け取るためのトナー受取口と、前記画像形成装置本体側の押圧機構から受ける弾性的な押圧力により前記トナー受取口が前記クリーニング装置に向けて付勢される方向に前記廃トナーボックス自体を回動させるための回動支点とを備える、請求項５に記載のイメージングカートリッジ。
7. 前記プロセスユニットは、少なくとも前記像担持体を支持する第１の筐体と、この第１の筐体に回動可能に連結され、かつ前記現像装置が配設された第２の筐体とを備え、この第２の筐体は前記現像装置が前記像担持体に接近する方向に弾性的に押圧され、
   前記新トナーボックスの前記回動支点は前記第２の筐体に配置されている、請求項４又は請求項６に記載のイメージングカートリッジ。
8. 前記支持機構は、前記新トナーボックスと前記廃トナーボックスを着脱自在に連結する、請求項１に記載のイメージングカートリッジ。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のイメージングカートリッジを備える、画像形成装置。

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