JP2009080477A - トナーカートリッジの着脱構造 - Google Patents

Abstract

【課題】１回のレバー操作でトナーカートリッジを外すことができるトナーカートリッジの脱着構造を提供すること。
【解決手段】プリンタのトナーカートリッジの装着時に操作レバー６６の第１の回動位置でかつロック部材１１４は第１のスライド位置で、係止部が係合部を係止し、操作レバー６６の第３の回動位置で、ロック部材１１４は第１のスライド位置から第２のスライド位置にスライドさせる摺動手段によって、係止部が係合部の係止を解除するようにした。摺動手段は、カム部材５０を設け、カム部材５０が操作レバー６６の第３の回動位置でロック部材１１４を第２のスライド位置に移動させるようにした。
【選択図】図８

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ及びこれらの複合機に備えられている現像装置にトナーを補給するためのトナーカートリッジの着脱構造に関する。

画像形成装置の現像装置においては、現像の遂行に応じてトナーが消費され、現像室内にトナーを適宜に補給することが必要である。そこで、通常、現像ハウジングにトナーカートリッジを着脱自在に装着し（図３参照）、かかるトナーカートリッジから現像室にトナーを補給するようにしている。
図１６は、従来のトナーカートリッジのロック構造を示している。図中に示すロック手段１１２のロック部材１１４、操作レバー６６は、各々単独で操作される。ロック手段１１２は、スライドレバー１１６でロック部材１１４の長手方向へスライドが可能であり、このロック部材１１４に図示しないトナーカートリッジの外表面に形成されているフック１９６（図９の符合１９６参照）が係止される。

すなわち、トナーカートリッジの装着時に、フック１９６（トナーカートリッジは図示せず）が係合部１２０に形成した傾斜面１２０ａを介して上方から下方に押し込まれ、フック１９６が傾斜面１２０ａを乗り越えて係合部１２０の底面に係止され、トナーカートリッジは現像ハウジングにロックされる。
トナーカートリッジのロックを解除するときは、ロック部材１１４の本体部から上方に突出しているスライドレバー１１６をスライドさせることによって、フック１９６と係合部１２０との係合を解除してからトナーカートリッジを取り外すことができる。又、トナーカートリッジの補給口の開閉動作は、操作レバー６６に設けられるアーム６８で行われ、トナーカートリッジのロック動作とは個別に行われる。
特開２００１−２３５９３３号公報

トナーカートリッジを取り外すときには、トナーが飛散することなく行われることが必要であり、そのため、トナーカートリッジを外すときに、シャッタを閉塞し、トナーカートリッジのロックを外す、複数の操作が必要となっている。
図１６に示すシャッタ開閉部材６７がトナーカートリッジのシャッタに連結されているシャッタを開閉し、図１６の（ａ）に示すようにシャッタ開閉部材６７の直立（起立）した状態で、シャッタが閉状態となり、図１６の（ｂ）に示すシャッタ開閉部材６７の傾倒した状態でシャッタが開状態となる。シャッタ開閉部材６７を回転させるためには、アーム６８を操作して操作レバー６６を回動させることによって行う。したがって、トナーカートリッジを外すには、操作レバー６６を図１６の（ｂ）に示す位置から、図１６の（ａ）に示す位置に回動させ、さらにスライドレバー１１６をスライドさせて、ロック部材１１４の長手方向に突出した係止部１２０とフック１９６との係合を解除する２レバー操作方式である。

このように、トナーカートリッジの取り外し操作が複数になると、ユーザが手順を誤って誤操作を引き起こすことがあり、これを防止するため、画像形成装置に操作手順を明記したラベル等を貼る必要がある。
また、トナーカートリッジを取り外すには、ユーザは一方の手でトナーカートリッジの一端を掴み、他方の手でトナーカートリッジの他端を掴もうとするため、ロック部材１１４のスライドレバー１１６をスライドさせることが困難でもある。
さらに、トナーカートリッジを脱着する機構は、トナー供給口を精度よく固定するために、トナー供給口、すなわちシャッタ近傍に配置されることが多い。この場合、通常のレイアウトでは装置本体の奥側に配置されることになる。したがって、この機構をレバー操作にて動作させる場合は、奥側での操作となって操作性が悪くなる。

本発明はこのような事情に鑑みてされたものであって、１回のレバー操作でトナーカートリッジのシャッタを閉じてかつロック部材のロックを外すことができるようにするトナーカートリッジの脱着構造を提供することを目的とする。

本発明のトナーカートリッジの着脱構造は、上記目的を達成するために、画像形成装置に設けられる装着部に着脱可能に装着されるトナーカートリッジにおいて、前記トナーカートリッジがトナー供給を行う排出開口の開閉シャッタの開閉動作と、前記トナーカートリッジを前記装着部に係止されたロック部材のロック解除動作とを一つの操作レバーで操作し、前記トナーカートリッジを前記装着部から離脱させるときに、前記開閉シャッタの閉動作終了後に前記ロック部材のロック解除動作を開始させるようにした。
上記トナーカートリッジの着脱構造の前記装着部には、前記トナーカートリッジの装着方向に対して直角方向へスライド可能で、前記装着部に形成された係合部を係止させる係止部を設けた前記ロック部材と、前記開閉シャッタと連結されてシャッタの開閉時に開閉シャッタと協働するシャッタ開閉部材と、該シャッタ開閉部材を回転させて前記開閉シャッタを開閉する前記操作レバーとを備えることができる。
上記トナーカートリッジの着脱構造は、前記トナーカートリッジが前記装着部に装着された状態では、前記操作レバーは第１の回動位置で、前記トナーカートリッジの前記開閉シャッタは前記排出開口を開状態とし、前記操作レバーの第２の回動位置で、前記トナーカートリッジの前記排出開口を前記開閉シャッタが閉状態とし、前記ロック部材には、前記トナーカートリッジを前記現像ハウジングに対してロック状態を可能にする第１のスライド位置から、前記トナーカートリッジを前記現像ハウジング対してロック解除する第２のスライド位置へ移動させるスライド手段が設けられ、該スライド手段は、前記操作レバーが第１の回動位置から第２の回動位置を超える第３の回動位置で、前記ロック部材を前記第１のスライド位置から前記第２のスライド位置に移動させることができる。
上記トナーカートリッジの着脱構造は、前記ロック部材の一端部の前記操作レバーに臨む位置には入力部材を設け、前記操作レバーには、該操作レバーと協働して該操作レバーの第３の位置で、前記ロック部材の他端側へ前記入力部材を押圧移動させて、前記係合部と前記係止部の係合を解除する位置に前記ロック部材をスライドさせるカム部材を備えることができる。
上記トナーカートリッジの着脱構造の前記操作レバーの外周部には、前記シャッタ開閉部材に形成した歯車を回転させて前記開閉シャッタを開閉させる歯車領域と、該歯車領域に連続し前記開閉シャッタを閉塞させた状態で前記シャッタ開閉部材の歯車と非係合状態にある歯車レス領域と、該歯車レス領域の終端位置に対応させて前記カム部材を回転させるカム駆動部を形成することができる。
上記トナーカートリッジの着脱構造は、前記操作レバーの歯車領域の歯車レス領域側にある歯車の歯の終端位置に前記開閉部材の歯車領域の歯車が乗り越えない突部を形成することができる。
上記トナーカートリッジの着脱構造は、前記カム部材の前記入力部材の押圧移動時に、前記カム部材が前記ロック部材をスライドさせることができる最大スライド長に到達するのを抑制するスライド抑制手段を設けることができる。
上記トナーカートリッジの着脱構造は、前記スライド抑制手段は、前記ロック部材の他端部側の端面と、前記ロック部材を収容し、前記端面に対向する収容部の壁面とすることが好ましい。
上記トナーカートリッジの着脱構造は、前記操作レバーの前記歯車領域と前記歯車レス領域に対して、前記カム駆動部を前記操作レバーの軸方向外側へオフセットすることができる。
上記トナーカートリッジの着脱構造の前記カム部材には、前記ロック部材をスライドさせる出力傾斜面を形成するとともに前記ロック部材の一端部には前記出力傾斜面に当接する入力部を形成し、前記出力傾斜面が前記入力部を摺動して、前記ロック部材をスライドさせることができる。

本発明のトナーカートリッジの脱着構造は、ロック部材を第１のスライド位置から第２のスライド位置に移動させるカム部材を備え、操作レバーを前記第２の回動位置よりもさらに回動させた第３の回動位置への回動によって、前記カム部材が前記ロック部材を前記トナーカートリッジのロック解除方向へ移動させるようにしたので、従来のように２つの操作レバーを作動させることなく、操作レバーの１回の操作によって、トナーカートリッジを現像ハウジングから離脱させることができる。また、操作レバーが第１の回動位置から第２の回動位置に達したときに、カートリッジシャッタ開位置から閉位置に回転させるので、トナーカートリッジが脱着される第３の位置でも同様にシャッタが閉じ状態にあり、トナーカートリッジの脱着時にトナーを周囲に飛散させるようなことが防止される。
また、本発明のトナーカートリッジ着脱構造は、前記操作レバーの歯車領域の歯車レス領域側にある歯車の歯の終端位置に前記開閉部材の歯車領域の歯車が乗り越えない突部を形成したので、操作レバーの歯車とシャッタ開閉部材の歯車との噛合状態にズレが生じることを防止できる。
本発明のトナーカートリッジの着脱構造は、前記カム部材の前記入力部材の押圧移動時に、前記カム部材が前記ロック部材をスライドさせることができる最大スライド長に到達するのを抑制するスライド抑制手段を設けたので、ロック部材とカム部材との係合状態を常に維持させることができる。

以下、本発明に従って構成された画像形成装置のトナーカートリッジの脱着構造について添付図面を参照して詳細に説明する。
図１を参照して、画像形成装置としてのレーザプリンタ１（以下、単に「プリンタ１」と略称する）は、ほぼ直方体形状の装置本体としてのプリンタ本体２を備えている。なお、プリンタ本体２は図１中の右側を装置の前方として説明する。
プリンタ本体２の下部には、給紙カセット１６が配設され、給紙カセット１６内には、一端が軸２１まわりに回動自在に支持された用紙載置板である底板２２、底板２２の他端を上方に押し上げる圧縮コイルばね２８などが配設されている。底板２２上に積層・収容された用紙Ｐの先端部における上面は、プリンタ本体２内に配設されたピックアップローラ２３に圧接される。ピックアップローラ２３は、用紙Ｐを給紙カセット１６から搬送路１５側へ引き出す役割を果たす。
搬送路１５の入口には、分離ローラ対１８が設けられ、下流側へ向かって、搬送ローラ対１９及びレジストローラ対２０が配設されている。レジストローラ対２０の上流側には、搬送される用紙Ｐを検知することができる用紙検知センサＳが配設されている。

レジストローラ対２０の下流側でプリンタ本体２内のほぼ中央領域には、像担持体である感光体ドラム７が配設され、感光体ドラム７は、図１において時計方向に回転駆動される。感光体ドラム７の感光体としては、ａ−Ｓｉ系又はＯＰＣ等が使用される。
感光体ドラム７の周囲には、主帯電ローラ８、現像装置の現像スリーブ９、転写ローラ１０、クリーニングローラ１１及びクリーニングブレード１２、図示しない除電器などが備えられている。現像装置は、現像ハウジング３９内に配設された現像スリーブ９及び現像室４１、現像ハウジング３９内にトナーを補給するトナーカートリッジ３７を備えている（図２参照）。プリンタ本体２内の上部位置には、入力された画像情報をレーザ光に変換し、感光体ドラム７の表面に照射するレーザスキャニングユニットＬＳＵが配設されている。
図示しない帯電バイアス電源装置により主帯電ローラ８に帯電バイアスが印加されると、感光体ドラム７の表面が一様に帯電させられる。実施形態においては正極性の帯電バイアスが印加され、感光体ドラム７の表面は一様に正帯電させられる。

現像バイアス電源装置により、現像スリーブ９に現像バイアスが印加されると、レーザスキャニングユニットＬＳＵによって露光されることにより感光体ドラム７の表面に形成された静電潜像が現像される。実施形態においては、帯電バイアスの極性と同じ正極性の現像バイアスが印加され、磁性を有する一成分現像剤であるトナーが、感光体ドラム７の表面に形成された静電潜像に対し反転現像させられるよう構成されている。
搬送路１５における感光体ドラム７の下流側には、定着装置２４が配設されている。定着装置２４は、熱ローラ２５と、熱ローラ２５に下方から圧接された圧ローラ２６とを備えている。

搬送路１５における定着装置２４の下流側には、搬送ローラ対２７が配設されている。搬送ローラ対２７は、駆動ローラ３０と、駆動ローラ３０に圧接された従動ローラ３１とを備えている。搬送ローラ対２７の下流側には排出搬送路２９が配設されている。排出搬送路２９は、プリンタ本体２の、後壁の内側に沿って上方に延在し、上端部においてプリンタ本体２の前方側にカーブして上記排出口５に接続されている。排出搬送路２９の、上下方向におけるほぼ中央位置には、搬送ローラ対３２が配設され、上端（下流端）には排出ローラ対３３が配設されている。搬送ローラ対３２及び排出ローラ対３３は、それぞれ、駆動ローラと、駆動ローラに圧接された従動ローラとで構成されている。

プリンタ本体２の上面には排紙トレイ４が形成されている。排紙トレイ４は、後方側が低く位置するように緩く傾斜した傾斜面とこの傾斜面の前方側へ続く平面とによって構成されている。排紙トレイ４は、後述するように画像形成後にシート排出口５から前方に排出されたシートを載置する。プリンタ本体２の、前面には、手差し用給紙トレイ蓋６が配設され、上端側が前方に開くように構成されている。

図２乃至図４には、本発明に従って構成されたトナーカートリッジの着脱構造の好適実施形態が図示されている。全体を番号３５で示す図示の現像装置は、現像装置本体３６とトナーカートリッジ３７とから構成されている。
現像装置本体３６は現像ハウジング３９を含んでおり、現像ハウジング３９は底壁４２、両側壁４３及び４４並びに連結壁４５を有する。連結壁４５は、両側壁４３及び４４の間を延びている。現像ハウジング３９の底壁４２は、並列配置された３個の、横断面形状が円弧状である弧状部４２ａ、４２ｂ及び４２ｃを有する。弧状部４２ａと弧状部４２ｂとの間には実質状鉛直に上方に延びる直立壁４６が形成されており、かかる直立壁４６の両側には直線状径路４７ａ及び４７ｂが設けられている。

図２に示す現像ハウジング３９の側壁４３には、図５〜図８に示す操作レバー６６とシャッタ開閉部材６７とが装着されている。操作レバー６６は、現像ハウジング３９に支持されている回動軸４８を軸として回動（揺動）することができる。操作レバー６６には、上方に突出するアーム６８が形成され、その外周面には略９０度の角度範囲に渡って存在する噛合歯７０が形成されている。そして、さらに噛合歯７０に隣接して、図６及び図８の（ａ）に示す歯車の歯のない部分であるニュートラル領域４９が形成されている。
操作レバー６６には、現像ハウジング３９に支持される回動軸５１に回動可能に配設されたシャッタ開閉部材６７が併設されている。シャッタ開閉部材６７の外側面には回転軸５１の軸方向外側へ突出する部分が形成され、該突出部には、略９０度の角度範囲に渡って存在する噛合歯７２が形成されている。噛合歯７２は、操作レバー６６の噛合歯７０と噛み合わされている。

シャッタ開閉部材６７の外側面には、カム部材５０がシャッタ開閉部材６７の回動軸５１を中心に回転可能に配設されている。カム部材５０は、回動軸５１を軸として回動可能であるが、シャッタ開閉部材６７の回転とカム部材５０の各々が独立して回転して、一体的には回動しない。カム部材５０は、カム部材５０の軸の半径方向外側へ突出する入力斜面５０ａを形成し、入力斜面５０ａは操作レバー６６の軸方向外側に位置させている。操作レバー６６には、上述したニュートラル領域４９の終端位置に、噛合歯７０よりも軸方向外側に突出する段差を設けた押し上げ部５２を形成している。そして、操作レバー６６の回動によって、入力斜面５０ａと押し上げ部５２とが接触するように形成されている。カム部材５０が入力斜面５０ａを形成した位置に対して周方向反対側、すなわちロック部材１１４の入力板１１４ａに臨んだ位置には、出力斜面５０ｂが形成されている。出力斜面５０ｂは入力板１１４ａに接し、図６の状態から、カム部材５０を反時計回りに回転させると、出力斜面５０ｂが下方へ下がり、ロック部材１１４を矢印方向へ移動させることができる。

なお、操作レバー６６の回動動作について、図６及び図８の（ａ）に示すように、噛合歯７０，７２が噛合して、アーム６８が図中における反時計回り方向へ最大に回動した位置を操作レバー６６の第１の回動位置とし、図８の（ｂ）に示すように、押し上げ部５２と入力斜面５０ａとが当接する個所を操作レバー６６の第２の回動位置とし、図７及び図８の（ｃ）に示す押し上げ部５２が入力斜面５０ａを押し上げ、時計回り方向へ最大に回動した位置を操作レバー６６の第３の回動位置とする。
図５に示すように、シャッタ開閉部材６７の内面には略Ｕ字形状の受入凹部７４が形成されている。受入凹部７４には弧状底面から上方に延びる係止突条７６が形成されている。受入凹部７４及び係止突条７６の作用については、後に言及する。

図２乃至図４を参照して説明を続けると、現像ハウジング３９には上面壁部材４０が装着される。上面壁部材４０は現像室４１の上面を覆う上面壁８０を有する。かかる上面壁８０には幅方向に延びる細長い没入域８２が形成されている。没入域８２の横断面形状は弧状である。かかる没入域８２には長方形のトナー受入開口６０が形成されている。上面壁部材４０は、図３及び図４において没入域８２の左方を没入域８２に沿って延びる直立壁８４を有する。この直立壁８４には、実質上水平に突出する一対の支持棒８６が幅方向に間隔をおいて形成されている（図３及び図４には一対の支持棒８６の一方のみを図示している）。

上面壁部材４０には現像室シャッタ８８が装着されている。現像室シャッタ８８は平板状のシャッタ壁９０を有する。シャッタ壁９０の上面には一対の突条９２が形成されている。突条９２の各々の先端には被当接手段を構成する傾斜面９４が形成されている。シャッタ壁９０には、更に、その両端から前方に突出する一対の突起９８が形成されている。
このような現像室シャッタ８８は図３に図示する閉位置と、図４に図示する開位置との間を上面壁８０の上面に沿って移動自在に上面壁部材４０上に装着される。上面壁部材４０における一対の支持棒８６の各々と現像室シャッタ８８における一対の突条９２の延在部の各々との間には、現像室シャッタ８８を閉位置に弾性的に偏倚するための、圧縮コイル１００が介在されている。

現像ハウジング３９に上面壁部材４０が装着され、そして上面壁部材４０に現像室シャッタ８８が装着されている状態において、圧縮コイル１００の弾性作用によって現像室シャッタ８８が図３に示す閉位置に位置させられると、現像室シャッタ８８の一対の突起９８の先端が現像ハウジング３９に形成されている直立壁１０２（図３）に当接され、かくして現像室シャッタ８８が図３において右方に閉位置を越えて移動することが阻止される。現像室シャッタ８８が閉位置に位置させられると、シャッタ壁９０が上面壁部材４０に形成されているトナー受入開口６０を覆う。

図２に図示する如く、上面壁部材４０における上面壁８０の片端縁には上方に突出する直立壁１０６が形成されており、この直立壁１０６にはその上端から下方に延びる案内溝１０８が形成されている。上面壁８０には、更に、幅方向に延びる収納壁部１１０が配設されている。そして、この収納壁部１１０にはロック手段１１２が収納されている。
図２乃至図４と共に図５ａ及び図５ｂを参照して説明すると、ロック手段１１２は幅方向に細長く延びるロック部材１１４を有する。ロック部材１１４にはその長さ方向に間隔をおいて一対のロック溝１１８が形成されている。

ロック溝１１８の各々は略Ｌ字状であり、該ロック溝１１８には、ロック溝１１８の内方へかつ横方向へ突出する係合部１２０を形成し、その係合部１２０の上部片縁は傾斜面１２０ａが形成されている。このようなロック手段１１２は、図５ａの実線に示すロック位置（以下、第１のスライド位置いう）と図５ａの想像線（二点鎖線）に示す非ロック位置（以下、第２のスライド位置という）との間を移動自在に、収納壁部１１０（図２）に装着されている。収納壁部１１０とロック手段１１２の他端との間には、ロック手段１１２をロック位置に弾性的に偏倚するための、圧縮状態のコイルばね１２４（図５参照）が配設されている。
図６及び図７を参照して、ロック部材１１４の操作レバー６６がある側の端部には、操作レバー６６側に突出した入力板１１４ａが形成されている。前述したように、入力板１１４ａは、カム部材５０の出力斜面５０ｂに当接している。

上述した図８の（ａ）に示す操作レバー６６の第１の回動位置から操作レバー６６の時計回りの回転によって、図８の（ｂ）に示す第２の回動位置に移動し、上述した押し上げ部５２が、入力斜面５０ａに当接する。操作レバー６６をさらに時計回り回転させると、押し上げ部５２は、入力斜面５０ａを反時計回りに回動させる一方、出力斜面５０ｂが反時計回りの下側へ移動（回動）するため、入力板１１４ａが出力斜面５０ｂの傾斜面によって案内されて、第１のスライド位置（図５のａの実線）にあるロック部材１１４が、カム部材５０の軸方向へ該カム部材５０と離れる方向へ移動する。こうして、操作レバー６６が第２の回動位置から第３の回動位置に移動すると、ロック部材１１４が第１のスライド位置から第２のスライド位置（図５のａの想像線）に移動する。
この第３の回動位置で、操作レバー６６のアーム６８を離すと、コイルばね１２４の弾性力によって、ロック部材１１４が第２のスライド位置から第１のスライド位置に戻り、ロック部材１１４の入力板１１４ａが出力斜面５０ｂを押圧して、操作レバー６６は第２の回動位置に戻る。

図２乃至図４と共に図９を参照して説明すると、トナーカートリッジ３７はカートリッジケース１２６を含んでいる。カートリッジケース１２６は上面が開口した箱状ケース本体１２８とこのケース本体１２８に超音波溶接の如き適宜の手段によって固定される蓋体１３０とから構成されている。ケース本体１２８の底壁は横断面形状が弧状である２個の弧状部１３２ａ及び１３２ｂを有する。弧状部１３２ａの曲率半径は比較的大きく、弧状部１３２ｂの曲率半径は比較的小さい。図９を参照することによって理解される如く、弧状部１３２ｂには下方に突出せしめられた突出域１３４が配設されている。突出域１３４には長方形のトナー排出開口１３６が形成されている。

図３及び図４と共に図１０を参照して説明すると、カートリッジケース１２６内にはカートリッジシャッタ１７２が配設されている。図１０に示す如く、カートリッジシャッタ１７２はシャッタ部材１７４と連結シャフト１７６とから構成されている。シャッタ部材１７４は円筒形状である両端部１７８及び１８０を有する、片端部１７８には略三角形状の突出部を有する２個のフランジ１８２が形成されている。シャッタ部材１７４の主部１８４は横断面形状が略２００度の角度範囲に渡る弧状である。シャッタ部材１７４の主部１８４には、長方形のトナー通過開口１８６が形成されている。このトナー通過開口１８６の大きさはケース本体１２８に形成されている上記トナー排出開口１３６（図９）と実質上同一でよい。シャッタ部材１７４の主部１８４の外周面には、トナー通過開口１８６に沿って延びる長方形状のシール部材１８８（図３）が貼着されている。連結シャフト１７６の一端部は比較的小径にせしめられており、その外周面には複数個の係止片１９０が形成されている。連結シャフト１７６の他端部には該連結シャフト１７６の直径方向に延びる係止溝１９２が形成されている。

図９を参照して、シャッタ部材１７４はケース本体１２８の弧状部１３２ｂにおける上述した突出域１３４に配置され、連結シャフト１７６は、その一端部がケース本体１２８の側壁１３８に形成されている貫通穴を通してシャッタ部材１７４の片端部１７８内に配設される。シャッタ部材１７４の片端部１７８内には、連結シャフト１７６の係止片１９０に対応した係止片（図示していない）が形成されており、シャッタ部材１７４の片端部１７８内に連結シャフト１７６の一端部が挿入されると、連結シャフト１７６の係止片１９０とシャッタ部材１７４の係止片とが弾性的に変形することによって相互に連結される構造になっており、シャッタ部材１７４に連結シャフト１７６が固定される。係止溝１９２は、ケース本体１２８の側壁１３８から外方に突出するように配設されている。
図９に示すように、ケース本体１２８には、幅方向に間隔をおいて一対の被ロック手段１９４が配設されている。被ロック手段１９４の各々は横方向へ突出したフック１９６とフック１９６の上面の水平面１９８とを有する。

次に、本実施形態によるトナーカートリッジの脱着構造の作用について説明する。
図４に示すように、トナーカートリッジ３７は現像装置本体３６の現像ハウジング３９に着脱自在に装着される。現像ハウジング３９の所定位置にトナーカートリッジ３７を装着する際には、図３と図４を比較参照することによって理解されるように、ケース本体１２８の底壁の弧状部１３２ｂにおける突出域１３４が、現像ハウジング３９の現像室シャッタ８８の一対の突条９２に形成されている傾斜面９４に当接し、現像室シャッタ８８を図３に示す閉位置から図４に示す開位置に移動させ、現像室４１のトナー受入開口６０が露呈される。

図５、図８及び図９を参照して、現像装置本体３６の現像ハウジング３９にトナーカートリッジ３７を装着する際には、操作レバー６６は図８の（ｂ）に示す第２の回動位置にあり、ロック部材１１４は図５の（ａ）の実線に示す第１のスライド位置にある。初期状態で操作レバー６６が図８の（ｂ）に示す位置にあるのは、ロック部材１１４のコイルばね１２４の付勢力が大きく、ロック部材１１４の端部にある入力板１１４ａが出力斜面５０ｂを押圧するからである。
また、シャッタ開閉部材６７は、受入凹部７４の係止突条７６の向きが上下方向へ向いた状態となる（図５のＡ参照）。トナーカートリッジ３７のカートリッジシャッタ１７２は連結シャフト１７６の係止溝１９２の向きが開口を下にして、上下方向に向いている（図９参照）。
トナーカートリッジ３７におけるカートリッジシャッタ１７２は、図３に示す閉位置に位置しており、シール部材１８８がトナーカートリッジ３７のトナー排出開口１３６を覆って、該トナー排出開口１３６を閉じている。
このような状態で、トナーカートリッジ３７を現像ハウジング３９の所要位置に装着すると、フック１９３が係合部１２０に形成した傾斜面１２０ａを介して上方から下方に押し込まれ、被ロック手段１９８が傾斜面１２０ａを乗り越えて係合部１２０の底面に係止され、トナーカートリッジ３７の一対のフック１９６の各々が現像ハウジング３９のロック部材１１４に形成されている一対の係止部１２０に係止されることによって、トナーカートリッジ３７が現像ハウジング３９にロックされる。

一方、カートリッジシャッタ１７２における連結シャフト１７６の係止溝１９２が形成されている端部は、現像ハウジング３９における上面壁部材４０の片端縁に形成されている直立壁１０６の案内溝１０８に案内されて下降し、現像ハウジング３９の片端に配設されている図５の（ａ）に示すシャッタ開閉部材６７の受入凹部７４内に差し込まれる。
そして、シャッタ開閉部材６７の受入凹部７４に形成されている係止突条７６が、カートリッジシャッタ１７２の連結シャフト１７６に形成されている係止溝１９２内に挿入される。
この状態では、操作レバー６６は、図８の（ｂ）の第２の回動位置にあり、トナーカートリッジ３７は現像ハウジング３９にロックされカートリッジシャッタ１７２は、閉鎖位置にある状態となる。
ここで操作レバー６６を第２の回動位置から第１の回動位置に回動すると、シャッタ開閉部材６７の噛合歯７２は、操作レバー６６の噛合歯７０と噛み合わされた状態で回動し、シャッタ開閉部材６７が図５の（ａ）に示す直立状態から図５の（ｂ）に示すように傾倒し、カートリッジシャッタ１７２は図３に示す閉位置から図４に示す開位置に回転させられる。
カートリッジシャッタ１７２が開位置に回転すると、トナー通過開口１８６がトナー排出開口１３６と整合し、かくしてトナー排出開口１３６が開放される。従って、カートリッジケース１２６内のトナーがトナー通過開口１８６、トナー排出開口１３６及びトナー受入開口６０を通して現像室４１内に供給される。

カートリッジケース１２６内のトナーが消尽された場合には、トナーカートリッジ３７を交換することが必要である。この場合には、先ず、操作レバー６６を図８の（ａ）に示す第１の回動位置から図８の（ｃ）に示す第３の回動位置まで回転させる。
この際、図８の（ａ）に示す状態では、トナーカートリッジ３７のカートリッジシャッタ１７２は使用時における開位置にある。そして、操作レバー６６の時計回りの回転によって、シャッタ開閉部材６７の噛合歯７２は、操作レバー６６の噛合歯７０との回動によって、シャッタ開閉部材６７が図５の（ｂ）に示す傾倒状態から図５の（ａ）に示す直立状態へ移行する回転が始まる。そして、図８の（ｂ）に示すように、操作レバー６６の時計回りの回転によって、カム部材５０の入力斜面５０ａが、上述したニュートラル領域４９の終端位置に形成した押し上げ部５２と当接して、シャッタ開閉部材６７が傾倒姿勢から直立姿勢となる。トナーカートリッジ３７のカートリッジシャッタ１７２が閉状態となり、カートリッジケース１２６のトナー排出開口１３６が閉じられる。
なお、カートリッジシャッタ１７２の閉動作は、上述の開動作の逆の手順である。

操作レバー６６が第２の回動位置を超えると、押し上げ部５２は、図８の（ｃ）に示すように、入力斜面５０ａを押し上げてカム部材５０を反時計回りに回転させる。これによって、カム部材５０の入力斜面５０ａと反対側の位置に形成された出力斜面５０ｂが下側へ移動（回動）するため、出力斜面５０ｂと当接している入力板１１４ａが、カム部材５０の出力斜面５０ｂの傾斜面によって案内されて、第１のスライド位置に配置されているロック部材１１４が、カム部材５０の軸方向へ該カム部材５０と離れる方向へ移動し、操作レバー６６が第２の回動位置から第３の回動位置に移動すると、ロック部材１１４が、コイルばね１２４の弾性力に抗して図５の（ａ）の想像線で示す第２のスライド位置に移動する。

すると、トナーカートリッジ３７の一対の被ロック手段１９４のフック１９６の水平面１９８（図９参照）の各々が現像装置本体３６のロック手段１１２に形成されている一対のロック溝１１８の係合部１２０との係合を解除し、トナーカートリッジ３７を現像ハウジング３９から離脱させることができる。この後、ロック部材１１４は、コイルばね１２４の弾性力によって、第１のスライド位置に戻る。
なお、操作レバー６６の第２の回動位置では、トナーカートリッジ３７が装着されていない状態では、図８の（ｂ）の実線に示すように、シャッタ開閉部材６７は直立状態にあり、トナーカートリッジの取り外し時では、シャッタ開閉部材６７は図８の（ｂ）の点線に示すように傾倒状態にある。

このように本実施形態によると、従来のように２つの操作レバーを作動させることなく、操作レバー６６の１回のレバー操作によって、トナーカートリッジ３７を現像ハウジング３９から離脱させることができる。また、操作レバー６６が第１の回動位置と第３の回動位置との間にある第２の位置に達したときに、カートリッジシャッタ１７２を閉位置に回転させるので、トナーを周囲に飛散させるようなことが防止される。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
本実施形態では、上記第１の実施形態のトナーカートリッジの脱着構造に対して、操作レバーとロック部材の一部が異なり、その他の構成は同じであるので、同一部分には、上記第１の実施形態と同じ符号を付して説明する。
図１１の（ａ）は、本第２の実施形態の操作レバー６６とその周辺のカム部材５０を省略した側面図であり、図１２の（ａ）は操作レバー６６の周辺のカム部材５０を装着している状態の斜視図である。
操作レバー６６は、現像ハウジング３９に支持されている回動軸４８を軸として回動（揺動）することができる。操作レバー６６には、上方に突出するアーム６８が形成され、その外周面には任意の角度領域に渡って存在する噛合歯７０が形成されている。そして、さらに噛合歯７０に隣接して、歯車の歯のない部分であるニュートラル領域４９が形成されている。

操作レバー６６には、現像ハウジング３９に支持されている回動軸５１に回動可能に配設されたシャッタ開閉部材６７が併設されている。シャッタ開閉部材６７の外側面には回転軸５１の軸方向外側へ突出する部分が形成され、該突出部には、略９０度の角度範囲に渡って存在する噛合歯７２が形成されている。噛合歯７２は、操作レバー６６の噛合歯７０と噛合するように形成している。
操作レバー１６６には、上述したニュートラル領域４９の終端位置に、噛合歯７０よりも軸方向外側に突出する段差を設けた押し上げ部５２を形成している。押し上げ部５２は、噛合歯７０が形成されている面よりも回動軸４８の軸方向側にオフセットされ、カム部材５０の入力斜面５０ａを押し上げることができる。
本第２の実施形態では、噛合歯７０と押し上げ部５２の間のニュートラル領域４９が上記第１の実施形態とは異なっている。このニュートラル領域４９には突部４９ａが形成されている。突部４９ａの高さは、噛合歯７０の先端高さよりも低く、突部４９ａにカム部材５０の噛合歯７２が乗り上げて、シャッタ開閉部材６７を回転させない高さに形成する必要がある。

図１２の（ａ）に示す状態では、操作レバーが第１の回動位置にあり、これに対応させた図１３の（ａ）は、ロック部材１１４が、該ロック部材１１４の一端側（入力板１１４ａ側）に戻された状態の斜視図である。また、図１２の（ｂ）に示す状態では操作レバーが第３の回動位置にある状態を示し、これに対応させた図１３の（ｂ）は、ロック部材１１４が、ロック部材１１４の他端側の最大ストローク位置にスライドされた状態の斜視図である。
図１３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、ロック部材１１４は、現像ハウジング３９の収容壁部１１０にその長手方向へ、スライド可能に配設されている。
操作レバー６６が第３の回動位置（図１２のｂ）にあるとき、操作レバー６６によるカム部材５０の反時計回りの回動によって、ロック部材１１４が他端側へ最大にスライドさせられた状態にある。本実施形態では、このときのロック部材１１４の他端側の突端部１１４ｂを、図１３の（ｂ）に示すように、収納壁部１１０のストッパ壁１１０ａに当接させている。

したがって、図１４に示すロック部材１１４の他端部の突端部１１４ｂの位置は、カム部材５０によって、ロック部材１１４が最大にスライドさせられたときに当接する長さとし、ストッパ壁１１０ａはロック部材１１４のストッパとしての役割を果たす。
図１２の（ａ）に示すように、操作レバー６６が第１の回動位置では、ロック部材１１４は一端側へ戻され、図１３の（ａ）に示すように、現像ハウジング３９の収納壁部１１４のストッパ壁１１０ａとは、間隔を空けて配置される。
そして、ロック部材１１４の他端側へのスライド量は、トナーカートリッジ３７に形成されている一対のフック１９６（図５参照）の各々がロック部材１１４に形成されている一対の係止部１２０から、解放させるストロークを必要とする。

次に、本第２の実施形態の作用について説明する。
なお、本第２の実施形態では、基本的な操作は、上記第１の実施形態における図８の（ａ）〜（ｃ）と同じである。
図１１の（ｂ）は、上記第１の実施形態の操作レバー６６が第２の回動位置にある状態を示し、図示の状態から時計回り方向へ回動した状態では、操作レバー６６のニュートラル領域４９の始端部がシャッタ開閉部材６７の噛合歯７２の位置にくる。シャッタ開閉部材６７は、噛合歯７２が操作レバー６６の噛合歯７０と噛合していない状態、例えば操作レバー６６が第２の回動位置を越えた個所から第３の回動位置までの間では、シャッタ開閉部材６７はフリーとなり、時計回りに回動できる状態となる。すなわち、噛合歯７０と７２との噛合が解除された状態となり、噛合歯７２はニュートラル領域４９と非係合状態または係合状態にあっても、ニュートラル領域４９の表面をこする程度であるので、上述したように、時計回りに回動できる状態となる。
このような場合に、現像ハウジング３９にトナーカートリッジ３７が装着されていない状態で、メンテナンス時に操作者が誤って、シャッタ開閉部材６７に触れたようなときに、シャッタ開閉部材６７が傾くことがある。通常動作では起こり得ないが、そのようなシャッタ開閉部材６７を回動させた状態で操作レバー６６を回動させると、互いに噛み合う噛合歯７０，７２の噛合状態にズレが生じ、動作障害といった不具合が生じるおそれがある。本実施形態では、これを未然に防止するためのものである。

図１１の（ａ）は、本第２の実施形態の操作レバー６６が第２の回動位置にある状態を示し、この状態では、操作レバー６６のニュートラル領域４９の始端部がシャッタ開閉部材６７の噛合歯７２の端部位置にくる。この操作レバー６６が第２の回動位置にあるときに、現像ハウジング３９にトナーカートリッジ３７が装着されていない状態である。
本実施形態では、図１１の（ａ）に示すように、ニュートラル領域４９に突部４９ａを形成している。このため、操作レバー６６を図１１の（ａ）の状態から、時計回りに第３の回動位置方向に回動させて、噛合歯７２のニュートラル領域４９側の端部にある歯７２ａがニュートラル領域４９に載り上げる。歯７２ａは、ニュートラル領域４９への載り上げは許容するが、ニュートラル領域４９には突部４９ａが形成されているが、突部４９ａには歯が形成されていないので、シャッタ開閉部材６７の図１１の（ａ）の状態から時計回り方向への回転が阻止される。操作レバー６６が第２の回動位置に戻されると、図１１の（ａ）に示す状態となり、噛合歯７０，７２の噛み合いに対し位相がずれることを防止する。

図１５は、ロック部材１１４の最大ストローク量が、カム部材５０がロック部材１１４を他端側へスライドさせる長さよりも大きい場合を示している。このような場合、ロック部材１１４の入力板１１４ａがカム部材５０の出力斜面５０ｂと離れた位置となる。通常操作ではおこりえないが、ロック部材１１４を、強制的に操作しさらにカム部材５０を回転させたような場合に、入力板１１４ａが出力斜面５０ｂの上に乗り上げて、動作障害といった不具合が生じるおそれがある。

本実施形態では、図１２の（ａ）に示すように、操作レバー６６が第１の回動位置にあり、図１３の（ａ）に示すようにロック部材１１４が第１のスライド位置にある。この状態から、操作レバー６６を図１２（ｂ）に示すように、第１の回動位置から第３の回動位置に回動させる。
こうした操作レバー６６の回動によって、操作レバー６６の押し上げ部５２が、カム部材５０の入力斜面５０ａを押し上げ、入力斜面５０ａのほぼ１８０度反対側の出力斜面５０ｂが入力板１１４ａを押圧し、ロック部材１１４の他端側のＸ方向へスライドさせることができる。ロック部材１１４には、他端側に突端部１１４ｂを形成しているので、突端部１１４ｂがストッパ壁１１０ａに当接し、それ以上のロック部材１１４のスライドを防止する。

したがって、ロック部材１１４をさらに他端側Ｘ方向へ移動させようとしても、ロック部材１１４のそれ以上のスライドは、ストッパ壁１１０ａに規制されてすることができない。このロック部材１１４の最大スライド位置では、図１２の（ｂ）に示すように、入力部１１４ａと出力斜面５０ｂは係合状態にあり、この状態でカム部材５０を時計回りに回動させようとしても、出力斜面５０ｂが入力部材１１４ａに規制されてカム部材５０の回転を阻止する。その結果、出力斜面５０ｂの上端部が入力部１１４ａの下に潜り込むことがなくなる。
なお、出力斜面５０ｂが反時計回りに最大移動させられた状態では、トナーカートリッジ３７に形成されている一対のフック１９６（図５参照）の各々がロック部材１１４に形成されている一対の係止部１２０から、解放させるストロークを有するので、トナーカートリッジの装着、取り外しについては問題がない。

本発明の実施形態によるトナーカートリッジの着脱構造を採用している画像形成装置の断面図である。 図１の画像形成装置の現像装置の分解斜視図である。 図２に示す現像装置の分解断面図である。 図２に示す現像装置の断面図である。 （ａ）は図２に示す現像装置における操作レバー、シャッタ開閉部材及びロック手段を示し、ロック手段の実線は、該ロック手段の第１のスライド位置を示し、想像線は第２のスライド位置を示す斜視図（カム部材は省略している）、（ｂ）は図２に示す現像装置における操作レバー、シャッタ開閉部材及びロック手段を、操作レバーが第１の回動位置にある状態で示す斜視図（カム部材は省略している）である。 図２の現像装置の操作レバーが第１の回動位置にある状態の斜視図である。 図２の現像装置の操作レバーが第３の回動位置にある状態の斜視図である。 （ａ）は、図２の現像装置の操作レバーが第１の回動位置にある状態（シャッタの閉状態にて）の側面図、（ｂ）は図２の現像装置の操作レバーが第２の回動位置にある状態の断面図、（ｃ）は図２の現像装置の操作レバーが第３の回動位置にある状態（シャッタの開状態にて）の側面図である。 図２に示す現像装置におけるトナーカートリッジの斜視図。 図２に示す現像装置におけるトナーカートリッジに配設されているカートリジシャッタの斜視図。 図１１の（ａ）は、本発明の第２の実施形態のトナーカートリッジの着脱構造に用いられている操作レバー部周辺の側面図、図１１の（ｂ）は、上記第１の実施形態で用いられている操作レバー部周辺の側面図である。 図１２の（ａ）は、操作レバーが第１の回動位置にある状態の斜視図、図１２の（ｂ）は操作レバーが第３の回動位置にある状態の斜視図である。 図１３の（ａ）は、ロック部材が、該ロック部材の一端側に戻された状態の斜視図であり、図１３の（ｂ）は、本発明の第２の実施形態のロック部材が最大ストローク位置にスライドされた状態の斜視図である。 図１４は、本発明の第２の実施形態のロック部材の他端側、すなわち、操作レバーがある位置と反対側から見た斜視図である。 本発明の第２の実施形態と異なり、ロック部材の最大ストローク量が、カム部材がロック部材を他端側へスライドさせる長さよりも大きい状態の斜視図である。 （ａ）の実線は従来の現像装置におけるロック手段がロック位置にある状態（シャッタの閉状態にて）、想像線は従来の現像装置におけるロック手段が非ロック位置にある状態の斜視図、（ｂ）はロック位置にある状態（シャッタの開状態にて）の斜視図である。

符号の説明

１ プリンタ
２ プリンタ本体
３５ 現像装置
３６ 現像装置本体
３７ トナーカートリッジ
３９ 現像ハウジング
４９ ニュートラル領域
４９ａ 突部
５０ カム部材
５０ａ 入力斜面
５０ｂ 出力斜面
５２ 押し上げ部
６６ 操作レバー
６７ シャッタ開閉部材
１１０ 収納壁部
１１０ａ ストッパ壁
１１２ ロック手段
１１４ ロック部材
１１４ａ 入力板
１１４ｂ 突端部
１１８ ロック溝
１２０ａ 傾斜面
１９４ 被ロック手段

Claims (10)

1. 画像形成装置に設けられる装着部に着脱可能に装着されるトナーカートリッジにおいて、
   前記トナーカートリッジがトナー供給を行う排出開口の開閉シャッタの開閉動作と、前記トナーカートリッジを前記装着部に係止されたロック部材のロック解除動作とを一つの操作レバーで操作し、前記トナーカートリッジを前記装着部から離脱させるときに、前記開閉シャッタの閉動作終了後に前記ロック部材のロック解除動作を開始させることを特徴とするトナーカートリッジの着脱構造。
2. 前記装着部には、前記トナーカートリッジの装着方向に対して直角方向へスライド可能で、前記装着部に形成された係合部を係止させる係止部を設けた前記ロック部材と、前記開閉シャッタと連結されてシャッタの開閉時に開閉シャッタと協働するシャッタ開閉部材と、該シャッタ開閉部材を回転させて前記開閉シャッタを開閉する前記操作レバーとを備えていることを特徴とする請求項１に記載のトナーカートリッジの着脱構造。
3. 前記トナーカートリッジが前記装着部に装着された状態では、前記操作レバーは第１の回動位置で、前記トナーカートリッジの前記開閉シャッタは前記排出開口を開状態とし、前記操作レバーの第２の回動位置で、前記トナーカートリッジの前記排出開口を前記開閉シャッタが閉状態とし、
   前記ロック部材には、前記トナーカートリッジを前記現像ハウジングに対してロック状態を可能にする第１のスライド位置から、前記トナーカートリッジを前記現像ハウジング対してロック解除する第２のスライド位置へ移動させるスライド手段が設けられ、
   該スライド手段は、前記操作レバーが第１の回動位置から第２の回動位置を超える第３の回動位置で、前記ロック部材を前記第１のスライド位置から前記第２のスライド位置に移動させるようしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のトナーカートリッジの着脱構造。
4. 前記ロック部材の一端部の前記操作レバーに臨む位置には入力部材を設け、前記操作レバーには、該操作レバーと協働して該操作レバーの第３の位置で、前記ロック部材の他端側へ前記入力部材を押圧移動させて、前記係合部と前記係止部の係合を解除する位置に前記ロック部材をスライドさせるカム部材を備えたことを特徴とする請求項３に記載のトナーカートリッジの着脱構造。
5. 前記操作レバーの外周部には、前記シャッタ開閉部材に形成した歯車を回転させて前記開閉シャッタを開閉させる歯車領域と、該歯車領域に連続し前記開閉シャッタを閉塞させた状態で前記シャッタ開閉部材の歯車と非係合状態にある歯車レス領域と、該歯車レス領域の終端位置に対応させて前記カム部材を回転させるカム駆動部を形成したことを特徴とする請求項４に記載のトナーカートリッジの着脱構造。
6. 前記操作レバーの歯車領域の歯車レス領域側にある歯車の歯の終端位置に前記開閉部材の歯車領域の歯車が乗り越えない突部を形成したことを特徴とする請求項５に記載のトナーカートリッジの着脱構造。
7. 前記カム部材の前記入力部材の押圧移動時に、前記カム部材が前記ロック部材をスライドさせることができる最大スライド長に到達するのを抑制するスライド抑制手段を設けたことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載のトナーカートリッジの着脱構造。
8. 前記スライド抑制手段は、前記ロック部材の他端部側の端面と、前記ロック部材を収容し、前記端面に対向する収容部の壁面であることを特徴とする請求項７に記載のトナーカートリッジの着脱構造。
9. 前記操作レバーの前記歯車領域と前記歯車レス領域に対して、前記カム駆動部を前記操作レバーの軸方向外側へオフセットしたことを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載のトナーカートリッジの着脱構造。
10. 前記カム部材には、前記ロック部材をスライドさせる出力傾斜面を形成するとともに前記ロック部材の一端部には前記出力傾斜面に当接する入力部を形成し、前記出力傾斜面が前記入力部を摺動して、前記ロック部材をスライドさせるようにしたことを特徴とする請求項４〜９のいずれか１項に記載のトナーカートリッジの着脱構造。

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