JP2016075879A - ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ユニットを分離する際に粉体が落下するという課題があった。
【解決手段】画像形成用の粉体Ｔの排出又は受入をするための開口部３８と前記開口部３８を開閉するシャッタ４０とを備える相手側ユニット１に対して相対的に結合及び分離可能なユニット７であって、前記相手側ユニット１に対する分離時に前記シャッタ４０に接触しながら前記開口部３８又は前記シャッタ４０から落下する前記粉体Ｔを回収する回収部材８０を備える。
【選択図】図１７

Description

本発明は、相手側ユニットに対して相対的に結合及び分離可能なユニット、及び斯かるユニットを備える画像形成装置に関する。

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画像形成装置においては、画像形成用の粉体であるトナーが収容される部分を、画像形成装置の本体ユニット等に対して結合（装着）及び分離可能なユニットとして構成する方式が多く採用されている。

この方式では、トナーが収容されるユニットが相手側ユニットと結合されると、両ユニットそれぞれに設けてある開口部が連結されることで、各開口部を通してトナーの受け渡しが可能となる。一方、両ユニットを分離した状態では、開口部同士の連結が解除されるため、各開口部からのトナー漏れが生じないようにする必要がある。そのため、一般的には、各開口部を閉鎖するシャッタが設けられている｛例えば、特許文献１（特開平９−２７４３５２号公報）参照｝。

上記のように、開口部を閉鎖するシャッタを設けることで、シャッタ閉鎖後は開口部からのトナー漏れを防止することが可能である。しかしながら、両ユニットを分離する際、閉鎖動作中のシャッタによって開口部やその周辺に付着しているトナーが削り取られることにより、トナーが落下することがある。また、両ユニットを分離する際の振動などによって開口部やシャッタに付着しているトナーが落下することもある。もし、トナーが画像形成装置内の各種装置上に落下すると、装置やその周辺箇所がトナーで汚され、装置機能に異常をきたす虞がある。

上記課題を解決するため、本発明は、画像形成用の粉体の排出又は受入をするための開口部と前記開口部を開閉するシャッタとを備える相手側ユニットに対して相対的に結合及び分離可能なユニットであって、前記相手側ユニットに対する分離時に前記シャッタに接触しながら前記開口部又は前記シャッタから落下する前記粉体を回収する回収部材を備えることを特徴とする。

本発明によれば、相手側ユニットとの分離時に、回収部材がシャッタに接触しながら開口部又はシャッタから落下する粉体を回収することができる。これにより、落下した粉体が装置やその周辺箇所等に付着するのを防止することができる。

本発明に係る画像形成装置の実施の一形態を示す概略構成図である。 プロセスユニットとトナーカートリッジの着脱方法を示す図である。 トナーカートリッジとプロセスユニットとを結合した状態の斜視図である。 トナーカートリッジとプロセスユニットとを分離した状態の斜視図である。 トナーカートリッジを右斜め下方向から見た斜視図である。 プロセスユニットを左斜め上方向から見た斜視図である。 未使用トナー用の出口シャッタの開閉動作を説明するための図である。 未使用トナー用の出口シャッタの開閉動作を説明するための図である。 トナーカートリッジを左側から見た斜視図である。 トナーカートリッジを左側から見た斜視図である。 プロセスユニットの左側面側を内側から見た斜視図である。 プロセスユニットの左側面側を内側から見た斜視図である。 回転する出口シャッタによって削り取られたトナーが落下する様子を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る回収部材の斜視図である。 第１実施形態に係る回収部材をトナーカートリッジに取り付けた状態の側面図である。 回収部材の他の取り付け方を示す図である。 第１実施形態に係る回収部材の作用・効果を説明するための図である。 回収部材を屈曲させた構成と、回収部材を屈曲させずに直線状に形成した構成とを比較して示す図である。 本発明の第２実施形態に係る回収部材の斜視図である。 第２実施形態に係る回収部材をトナーカートリッジに取り付けた状態の側面図である。 トナーカートリッジを上下逆転させた状態を示す図である。 トナーカートリッジ結合時における規制部の弾性変形の様子を示す図である。 規制部の先端がトナーカートリッジの筐体に接触する接触角を示す図である。 本発明の第３実施形態に係る回収部材の斜視図である。 第３実施形態に係る回収部材をトナーカートリッジに取り付けた状態の側面図である。 トナーカートリッジを左右方向に傾けた状態を示す図である。 トナーカートリッジ結合時に第２の規制部が圧縮変形する様子を示す図である。 本発明の第４実施形態の構成を示す図である。 間接転写方式のカラー画像形成装置の概略構成図である。 直接転写方式のカラー画像形成装置の概略構成図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明について説明する。なお、本発明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。

図１は、本発明に係る画像形成装置の実施の一形態を示す概略構成図である。まず、図１を参照して、画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。

図１に示す画像形成装置は、モノクロ画像形成装置である。その装置本体（画像形成装置本体）１００には、作像ユニットとしてのプロセスユニット１が着脱可能に装着されている。プロセスユニット１は、表面に画像を担持する像担持体としての感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体２上の潜像を可視画像化する現像手段としての現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード５等を備える。また、感光体２に対向する位置に、感光体２の表面を露光する露光手段としてのＬＥＤヘッドアレイ６が配置されている。

プロセスユニット１には、画像形成用の粉体であるトナーを収容する粉体収容器としてのトナーカートリッジ７が着脱可能に装着されている。トナーカートリッジ７は、未使用のトナーを収容する未使用トナー収容部８と、使用された廃トナーを収容する廃トナー収容部９とを有する。

また、画像形成装置は、記録媒体としての用紙に画像を転写する転写装置１０と、用紙を供給する給紙装置１１と、用紙に転写された画像を定着させる定着装置１２と、用紙を装置外へ排出する排紙装置１３と、タイミングローラとしての一対のレジストローラ１７とを備える。

転写装置１０は、転写部材としての転写ローラ１４を備える。転写ローラ１４は、プロセスユニット１を装置本体１００に装着した状態で感光体２と接触するように配置されている。また、転写ローラ１４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）が印加されるようになっている。

給紙装置１１は、用紙Ｐが収容される給紙カセット１５と、給紙カセット１５に収容されている用紙Ｐを給送する給紙ローラ１６とを備える。なお、用紙Ｐには、普通紙のほか、厚紙、はがき、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等も含まれる。また、用紙以外に、ＯＨＰシートやＯＨＰフィルム等を記録媒体として用いることも可能である。

定着装置１２は、定着部材としての定着ローラ１８と、加圧部材としての加圧ローラ１９とを備える。定着ローラ１８は、ヒータ等の加熱源によって加熱される。加圧ローラ１９は、定着ローラ１８側へ加圧され、定着ローラ１８との接触部にて定着ニップを形成する。

排紙装置１３は、用紙を装置外に排出する一対の排紙ローラ２０を備える。また、装置本体１００の外装上面部には、排紙ローラ２０によって排出された用紙を載置するための排紙トレイ２１が形成されている。

続けて、図１を参照しつつ、本実施形態に係る画像形成装置の作像動作について説明する。
作像動作が開始されると、感光体２が回転駆動され、帯電ローラ３によって感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。次いで、読取装置又はコンピュータ等からの画像情報に基づいてＬＥＤヘッドアレイ６が感光体２帯電面を露光し、静電潜像が形成される。そして、現像装置４によって感光体２上の静電潜像に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。

また、作像動作が開始されると、給紙ローラ１６が回転駆動を開始し、給紙カセット１５から用紙Ｐが送り出される。送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１７によって搬送を一旦停止される。その後、所定のタイミングでレジストローラ１７の回転駆動を開始し、感光体２上のトナー画像が転写ニップに達するタイミングに合わせて、用紙Ｐを転写ニップへ搬送する。

そして、用紙Ｐが転写ニップに搬送されると、転写ローラ１４に所定の電圧が印加されることにより生じた転写電界によって感光体２上のトナー画像が用紙Ｐ上に転写される。また、このとき用紙Ｐに転写されなかった感光体２上のトナーは、クリーニングブレード５によって除去され、トナーカートリッジ７の廃トナー収容部９へ回収される。

トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置１２へと搬送され、定着ローラ１８と加圧ローラ１９とによって形成される定着ニップを通過することにより加熱及び加圧されて、用紙Ｐ上のトナー画像が定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ２０によって装置外に排出され、排紙トレイ２１上に載置される。

図２は、プロセスユニットとトナーカートリッジの着脱方法を示す図である。
図２に示すように、本実施形態では、装置本体１００に設けられたカバー１０１を図の二点鎖線で示すように回動させることで、装置本体１００の外装の一部を開放することができる。そして、この開放された箇所を通してプロセスユニット１とトナーカートリッジ７とを着脱することができる。また、カバー１０１を開いた状態にすることで、ＬＥＤヘッドアレイ６が図の二点鎖線で示すように上方へ移動し、着脱時のプロセスユニット１との干渉が回避される。なお、プロセスユニット１とトナーカートリッジ７は、互いに組み付けられた状態で一体的に着脱することもできるし、プロセスユニット１を装置本体１００に残したまま、トナーカートリッジ７だけを着脱することも可能である。

図３は、トナーカートリッジとプロセスユニットとを結合した状態の斜視図、図４は、トナーカートリッジとプロセスユニットとを分離した状態の斜視図である。
図３において、矢印Ａ１は、プロセスユニット１及びトナーカートリッジ７の装置本体１００に対する結合方向（装着方向）、矢印Ａ２は、これらの装置本体１００に対する分離方向を示す。また、図４において、矢印Ｂ１は、トナーカートリッジ７のプロセスユニット１に対する結合方向（装着方向）、矢印Ｂ２は、その分離方向を示す。以下、プロセスユニット１及びトナーカートリッジ７の構成について、それぞれの結合方向を「前側」、それとは反対方向を「後側」と称し、図３又は図４に示す向きで、紙面手前側を「右側」、紙面奥側を「左側」と称して説明する。

図４に示すように、トナーカートリッジ７の右側面７ａ及び左側面７ｂには、トナーカートリッジ７をプロセスユニット１に対して位置決めするための位置決め凸部２９，３１が設けられている。一方、プロセスユニット１の右側面１ａ及び左側面１ｂには、トナーカートリッジ７との結合時に前記各位置決め凸部２９，３１をガイドする溝状のガイド部２３，２４と、トナーカートリッジ７との結合完了と同時に各位置決め凸部２９，３１が突き当たる突き当て部３０，３２とが設けられている。

また、トナーカートリッジ７の右側面７ａ及び左側面７ｂには、作業者がトナーカートリッジ７をプロセスユニット１に対して固定するための嵌合部材３４，５０が設けられている。一方、プロセスユニット１の右側面１ａ及び左側面１ｂには、前記各嵌合部材３４，５０に形成された嵌合凹部３４ａ，５０ａと嵌合する突起３３及び回動部５２が設けられている。

各嵌合部材３４，５０は、軸心回りに回転可能に設けられた支軸３５の端部に取り付けられており、右側の嵌合部材５０に設けられた操作部材２６によって一体的に回転操作される。各嵌合部材３４，５０の嵌合凹部３４ａ，５０ａを突起３３及び回動部５２に嵌合させた状態で、操作部材２６を図３の矢印Ｃ１方向へ回転操作すると、突起３３及び回動部５２に対する嵌合部材３４，５０の離脱が規制された状態となる。また、このとき、操作部材２６に設けられている凸状のロック部２６ｃ１が、プロセスユニット１の右側面１ａに設けられている凹状の係合部１ｃに係合することで、操作部材２６の回転も規制される。反対に、操作部材２６を図３の矢印Ｃ２方向へ回転操作して、ロック部２６ｃ１と係合部１ｃとの係合を解除すると、突起３３及び回動部５２に対する嵌合部材３４，５０の離脱が可能な状態となる。

また、トナーカートリッジ７は、その後面７ｃに、ユーザーやサービスマン等の作業者が把持する把持部２５を備える。把持部２５は、上記支軸３５に対して回転可能に取り付けられている。作業者が把持部２５を図３に示す姿勢から後方へ回転させて倒し、図４に示す姿勢にすることで、把持部２５を把持してトナーカートリッジ７及びプロセスユニット１を装置本体１００から取り外すことができる。また、反対に把持部２５を図４に示す姿勢から図３に示す姿勢に戻すことで、把持部２５を収納状態にすることができる。

図５は、トナーカートリッジを右斜め下方向から見た斜視図、図６は、プロセスユニットを左斜め上方向から見た斜視図である。
図５に示すように、トナーカートリッジ７の前面７ｄの右端部側には、上記未使用トナー収容部８に収容されているトナーを排出するための開口部である未使用トナー出口４２と、未使用トナー出口４２を開閉する出口シャッタ４３とが設けられている。

出口シャッタ４３は、未使用トナー出口４２が設けられた曲面に倣って形成された円筒状の回転シャッタである。出口シャッタ４３が図の矢印Ｄ１方向及びＤ２方向に回転することで、未使用トナー出口４２が開閉される。詳しくは、出口シャッタ４３が矢印Ｄ１方向に回転すると、出口シャッタ４３に設けられた孔部４３ａが未使用トナー出口４２に対向する位置に配置され、未使用トナー出口４２が開放される。反対に、出口シャッタ４３が矢印Ｄ２方向に回転すると、前記孔部４３ａが未使用トナー出口４２と対向しない位置に配置され、未使用トナー出口４２が出口シャッタ４３の周壁面によって閉鎖される。また、出口シャッタ４３は、付勢手段としてのねじりコイルバネ２７によって未使用トナー出口４２を閉鎖する方向へ回転するように付勢されている。

一方、図６に示すように、プロセスユニット１の右側面１ａ側には、未使用トナーを現像装置４に導入するための未使用トナー受入口４４と、未使用トナー受入口４４を開閉する受入口シャッタ４５とが設けられている。

受入口シャッタ４５が図の矢印Ｅ１方向及びＥ２方向にスライド移動することで、未使用トナー受入口４４が開閉される。詳しくは、受入口シャッタ４５が矢印Ｅ１方向に移動すると、受入口シャッタ４５が未使用トナー受入口４４上に配置され、未使用トナー受入口４４が閉鎖される。反対に、受入口シャッタ４５が矢印Ｅ２方向に移動すると、受入口シャッタ４５が未使用トナー受入口４４上から退避し、未使用トナー受入口４４が開放される。

また、図６に示すように、プロセスユニット１の右側面１ａの内側には、上記操作部材２６によってトナーカートリッジ７側の出口シャッタ４３を開閉操作できるようにするための連係部材５１が設けられている。連係部材５１は、上記回動部５２と、帯状又は線状の直線移動部５３と、出口シャッタ４３に設けられた凸部４３ｂ（図５参照）と係合する係合部としての突起部５３ａとで構成されている。

図７に示すように、トナーカートリッジ７をプロセスユニット１と結合し、嵌合部材５０を回動部５２に嵌合させた状態で、図８に示すように、操作部材２６を図の時計回り（ロックする方向）に回転させると、これに伴い回動部５２も同方向に回転する。このとき、回動部５２の回転によって、直線移動部５３が図の左方向に引っ張られて直線移動する。これにより、直線移動部５３の端部に設けられた突起部５３ａが、出口シャッタ４３の凸部４３ｂに引っ掛かることで、出口シャッタ４３が開く方向へ回転する。

また、上記とは反対に、操作部材２６を図の反時計回り（ロックを解除する方向）に回転させると、回動部５２が同方向に回転する。このとき、直線移動部５３は、付勢手段としての引っ張りバネ５６によって引っ張られることで図の右側へ移動する。その結果、出口シャッタ４３は上記ねじりコイルバネ２７によって閉じる方向に回転せしめられる。

図９及び図１０は、トナーカートリッジを左側から見た斜視図、図１１及び図１２は、プロセスユニットの左側面側を内側から見た斜視図である。
図９に示すように、トナーカートリッジ７の前面７ｄの左端部側には、上記廃トナー収容部９内へ廃トナーを導入するための開口部である廃トナー受入口３６と、廃トナー受入口３６を開閉する受入口シャッタ３７と、廃トナー受入口３６の周囲に配置されたシール５７とが設けられている。

廃トナー受入口３６は、位置決め凸部３１の下位に形成された円弧状の凹部７ｅに上方へ開口するように形成されている。受入口シャッタ３７は、廃トナー受入口３６が設けられた曲面に倣って形成された円弧状の回転シャッタである。受入口シャッタ３７が図９に示す状態から図１０の矢印Ｆ１方向へ回転すると、受入口シャッタ３７が廃トナー受入口３６上に配置され、廃トナー受入口３６が閉鎖される。反対に、受入口シャッタ３７が図９の矢印Ｆ２方向に回転すると、受入口シャッタ３７が廃トナー受入口３６上から退避し、廃トナー受入口３６が開放される。また、受入口シャッタ３７は、付勢手段としてのねじりコイルバネ５８によって廃トナー受入口３６を閉鎖する方向へ回転するように付勢されている。

一方、図１１に示すように、プロセスユニット１内部の左側面１ｂ側には、感光体から除去された廃トナーを排出するための廃トナー出口３８と、廃トナー出口３８を開閉する出口シャッタ４０とが設けられている。

廃トナー出口３８は、プロセスユニット１の左側面１ｂから内側に突出する筒状の廃トナー搬送路３９の先端部側に下方へ開口するように形成されている。出口シャッタ４０は、廃トナー搬送路３９の外周に取り付けられた円筒状の回転シャッタである。出口シャッタ４０が図１１に示す状態から図１２の矢印Ｇ１方向へ回転すると、出口シャッタ４０に設けられた孔部４０ａが廃トナー出口３８に対向する位置に配置され、廃トナー出口３８が開放される。反対に、出口シャッタ４０が図１１の矢印Ｇ２方向に回転すると、前記孔部４０ａが廃トナー出口３８と対向しない位置に配置され、廃トナー出口３８が出口シャッタ４０の周壁面によって閉鎖される。また、出口シャッタ４０は、付勢手段としてのねじりコイルバネ５９によって廃トナー出口３８を閉鎖する方向へ回転するように付勢されている。

また、出口シャッタ４０には、その外周面に径方向へ突出する凸状の当接部４１が設けられている。この当接部４１は、トナーカートリッジ７をプロセスユニット１に対して結合する際にトナーカートリッジ７側の壁面又は受入口シャッタ３７に当接し、出口シャッタ４０を開く方向（図１２の矢印Ｇ１方向）に回転させる機能を有する。一方、トナーカートリッジ７側の受入口シャッタ３７は、トナーカートリッジ７の結合時にプロセスユニット１側の壁面又は出口シャッタ４０に当接して開く方向（図９の矢印Ｆ２方向）に回転する。

このように、トナーカートリッジ７の結合動作に連動して出口シャッタ４０と受入口シャッタ３７とがそれぞれ開く方向へ回転することで、トナーカートリッジ７の結合完了時点で廃トナー出口３８と廃トナー受入口３６とが連通した状態となる。その結果、感光体の表面から除去された廃トナーをプロセスユニット１側からトナーカートリッジ７の廃トナー収容部９内へ導入することが可能となる。

反対に、トナーカートリッジ７をプロセスユニット１に対して分離すると、出口シャッタ４０と受入口シャッタ３７は、それぞれ相手側部材との当接が解除されるため、ねじりコイルバネ５８，５９の付勢力により閉じる方向へ回転せしめられる。これにより、廃トナー出口３８及び廃トナー受入口３６からのトナー漏れが防止される。

ところで、上記本実施形態の構成において、トナーカートリッジ７をプロセスユニット１に対して分離する際、これと同時に各シャッタ３７，４０が閉じる方向へ回転するが、このとき、廃トナー出口３８や出口シャッタ４０からトナーが落下することがある。詳しくは、図１３に示すように、トナーカートリッジ７を分離する際、閉じる方向へ回転する出口シャッタ４０によって廃トナー出口３８やその周辺に付着しているトナーＴが削り取られることで、その削り取られたトナーが落下することがある。また、トナーカートリッジ７を分離する際の振動などによって廃トナー出口３８や出口シャッタ４０に付着しているトナーが落下することもある。もし、トナーがプロセスユニット内又は画像形成装置内の各種装置上に落下すると、装置やその周辺箇所がトナーで汚され、装置機能に異常をきたすなどの不具合が発生する虞がある。

そのため、本実施形態に係るトナーカートリッジ７では、トナーカートリッジ７の分離時に廃トナー出口３８や出口シャッタ４０から落下するトナーを回収する回収部材８０を設けている（図９参照）。

以下、回収部材の構成について説明する。

図１４は、本発明の第１実施形態に係る回収部材の斜視図である。
回収部材８０は、ＰＥＴ等の弾性を有するシート材を所定の形状に形成して構成される。図１４に示すように、本実施形態に係る回収部材８０は、図示の姿勢で上下方向に直立するように配置された正面部８０ａと、正面部８０ａの両側方に連結された一対の横取付部８０ｂ，８０ｃと、正面部８０ａの下端に連結された下取付部８０ｄとで構成されている。また、正面部８０ａには、その上部にて、所定の角度で屈曲する屈曲部８０ｅが設けられている。すなわち、正面部８０ａは、一対の横取付部８０ｂ，８０ｃと下取付部８０ｄとが連結されたベース部８０ａ１と、このベース部８０ａ１に対して屈曲部８０ｅを介して傾斜する傾斜部８０ａ２とで構成されている。

図１５は、第１実施形態に係る回収部材をトナーカートリッジに取り付けた状態の側面図である。
本実施形態では、回収部材８０をトナーカートリッジ７に取り付けるにあたって、一対の横取付部８０ｂ，８０ｃと下取付部８０ｄとをトナーカートリッジ７の筐体（ユニット筐体）に取り付けている。具体的に、下取付部８０ｄは、トナーカートリッジ７の結合方向Ｂ１を向く前取付面７ｉから突出する段差部７ｇの上面に取り付けられ、一対
の横取付部８０ｂ，８０ｃは、トナーカートリッジ７の前取付面７ｉの側方にある横取
付面７ｈに取り付けられている。また、図１６に示す例のように、下取付部８０は、段差部７ｇの前面に取り付けられてもよい。図１５及び図１６では、一対の横取付部８０ｂ，８０ｃのうち、一方の横取付部８０ｂしか図示していないが、他方の横取付部８０ｃは各図に示す手前側の横取付面７ｈとは反対側（紙面奥側）の横取付面に取り付けられている。

上記のように回収部材８０をトナーカートリッジ７に取り付けた状態では、正面部８０ａが、トナーカートリッジ７の前取付面７ｉと間隔をあけて配置される。この正面部
８０ａとトナーカートリッジ７の前取付面７ｉとの間の空間は、回収部材８０によって
回収されたトナーを収容する収容部８１となっている。すなわち、収容部８１は、正面部８０ａとこれに対向するトナーカートリッジ７の前取付面７ｉ、互いに対向する一対
の横取付部８０ｂ，８０ｃ、及び下取付部８０ｄ（図１５に示す例）又は段差部７ｇの上面（図１６に示す例）とで囲まれる空間部で構成される。

また、回収部材８０をトナーカートリッジ７に取り付けた状態で、傾斜部８０ａ２は、屈曲部８０ｅからトナーカートリッジ７の結合方向Ｂ１へ向かって傾斜するように配置される。なお、ベース部８０ａ１の延長線に対して傾斜部８０ａ２が結合方向Ｂ１に傾斜する傾斜角度θ１は、トナーカートリッジ７やプロセスユニット１の構成、プロセスユニット１に対するトナーカートリッジ７の結合・分離経路などに応じて適宜決定すればよい。

次に、図１７を参照しつつ、第１実施形態に係る回収部材の作用・効果について説明する。

図１７（ａ）は、トナーカートリッジをプロセスユニットに結合した状態を示す断面図である。
この状態では、回収部材８０の正面部８０ａが、出口シャッタ４０の当接部４１によってトナーカートリッジ７の筐体に押し付けられている。これにより、正面部８０ａは、トナーカートリッジ７側（トナーカートリッジ７の結合方向Ｂ１とは反対方向）に弾性変形した状態で出口シャッタ４０の当接部４１とトナーカートリッジ７の筐体との間に挟まれて保持されている。

図１７（ａ）に示す結合状態から、同図（ｂ）に示すように、プロセスユニット１に対するトナーカートリッジ７の分離を開始すると、出口シャッタ４０と受入口シャッタ３７はそれぞれ閉じる方向に回転し始める。このとき、廃トナー出口３８や出口シャッタ４０の孔部４０ａに付着しているトナーＴの一部が、閉じる方向へ回転する出口シャッタ４０によって削り取られトナーカートリッジ７の筐体上に落下する。

そして、図１７（ｃ）に示すように、さらにトナーカートリッジ７が分離方向に移動すると、出口シャッタ４０の当接部４１とトナーカートリッジ７の筐体との間隔が広がることで、回収部材８０の正面部８０ａが弾性力により復帰するように変位する。その結果、正面部８０ａとトナーカートリッジ７の筐体とが接触していた箇所が開放され、この開放された箇所を通して、上記落下トナーＴが収容部８１内に収容される。さらに、このとき、廃トナー出口３８や出口シャッタ４０の孔部４０ａから落下するトナーＴがある場合は、その落下トナーＴが回収部材８０の正面部８０ａによって受けられ収容部８１へと誘導される。

その後、図１７（ｄ）に示すように、回収部材８０が出口シャッタ４０と離間することで、回収部材８０は完全に復帰して元の形状（弾性変形前の形状）に戻る。

以上のように、本実施形態の構成によれば、トナーカートリッジ７の分離時に廃トナー出口３８又は出口シャッタ４０からトナーが落下しても、落下したトナーを回収部材８０によって受け、回収することができる。特に、本実施形態では、回収部材８０が、その弾性力により出口シャッタ４０に接触しながら復帰するので、トナーカートリッジ７の分離を開始しても、回収部材８０は出口シャッタ４０に対してすぐに離れずにしばらく接触状態を維持することができる。これにより、時間差で落下するトナーをより高い確率で受けることができ、回収することができる。

さらに、本実施形態では、図１７（ｃ）に示すように、回収部材８０は、出口シャッタ４０によって廃トナー出口３８が完全に閉鎖されるまで、出口シャッタ４０に接触しているので、廃トナー出口３８からの落下トナーをより確実に回収することができる。また、落下するトナーを確実に回収できるようにするため、回収部材８０の特に正面部８０ａの幅Ｗ１（図１４参照）は、出口シャッタ４０の孔部４０ａの幅Ｗ２（図１１参照）よりも大きく設定されていることが望ましい。

また、本実施形態では、回収部材８０の弾性変形して変位可能な自由端側を、トナーカートリッジ７の結合方向に向かって屈曲するように形成しているため、出口シャッタ４０に対する回収部材８０の接触時間を長く確保することができる。

ここで、本実施形態のように回収部材８０を屈曲させた場合と、回収部材８０を屈曲させずに直線状に形成した場合との、それぞれの作用・効果を比較して説明する。

図１８は、回収部材を屈曲させた構成（ａ）と、回収部材を屈曲させずに直線状に形成した構成（ｂ）とを比較して示す図である。
図１８（ａ）（ｂ）では、いずれも回収部材８０の正面部８０ａが、閉じる方向に回転する出口シャッタ４０の当接部４１によって押されて一定角度に倒れた状態となっている。この状態で、図１８（ｂ）に示す直線状の回収部材８０は、回収部材８０の先端が出口シャッタ４０から離れてしまっている。それ故、落下したトナーＴは回収部材８０と出口シャッタ４０との間に侵入し、収容部８１にトナーＴを収容させることができない。これに対し、図１８（ａ）に示す屈曲する回収部材８０は、同程度倒れても出口シャッタ４０に対する接触が維持される。このように、屈曲する回収部材８０は、直線状の回収部材８０に比べて、出口シャッタ４０に対する接触を長い間維持しておくことができるため、上記のような回収部材８０と出口シャッタ４０との間へのトナーＴの侵入を生じにくくすることができる。従って、本実施形態のように、回収部材８０をトナーカートリッジ７の結合方向へ屈曲させることで、プロセスユニット１内や画像形成装置内へのトナーの落下をより確実に防止することが可能となる。

なお、回収部材８０を直線状に形成した場合も、その先端が出口シャッタ４０から離れるまでは落下するトナーを受けて回収することが可能である。すなわち、斯かる構成も、本発明の作用・効果を発揮できるので、本発明から除外されるものではない。

また、本実施形態では、トナーカートリッジ７側の位置決め凸部２９，３１がプロセスユニット１側のガイド部２３，２４によってガイドされることにより、プロセスユニット１に対するトナーカートリッジ７の結合・分離経路は決まっている。このため、トナーカートリッジ分離時の出口シャッタ４０に対する回収部材８０の移動経路も決まるので、 出口シャッタ４０に対する回収部材８０の挙動を毎回同様にすることができる。これにより、トナー回収機能を安定して発揮することが可能である。

また、トナーカートリッジ結合時の回収部材８０の移動経路も決まるので、出口シャッタ４０に対する回収部材８０の接触位置を毎回同様の箇所にすることができ、機能が発揮できなくなるような回収部材８０の変形や破損も防止できる。なお、トナーカートリッジ結合時の回収部材８０の挙動（弾性変形の様子）は、図１７に示す上記トナーカートリッジ分離時の挙動と逆順の挙動となるので説明を省略する。

上述の説明では、落下するトナーを受け取って回収する回収部材８０の機能について説明したが、回収部材８０の機能はこれだけに留まらす、回収部材８０によって出口シャッタ４０に付着しているトナーを積極的に除去して回収してもよい。例えば、トナーカートリッジ７の分離動作に伴って回収部材８０が出口シャッタ４０に摺接することで、出口シャッタ４０に付着しているトナーを回収部材８０によって掻き取り、その掻き取ったトナーを回収することも可能である。

以下、本発明の他の実施形態について、上記第１実施形態とは異なる点を中心に説明する。なお、上記第１実施形態と同様の構成の部分については、同様の作用・効果が得られるので、重複説明を省略する。

図１９は、本発明の第２実施形態に係る回収部材の斜視図である。
この実施形態では、回収部材８０が、屈曲部８０ｅから傾斜部８０ａ２とは反対側へ延びる規制部８０ｆを有する。規制部８０ｆは、図１９に示す回収部材８０が弾性変形していない状態で、ベース部８０ａ１に対して所定の開き角θ２で傾斜するように配置される。図１９に示す例では、規制部８０ｆが、回収部材８０の傾斜部８０ａ２に別のシート材を貼り付けて構成されているが、これに限定されるものではない。

図２０は、第２実施形態に係る回収部材をトナーカートリッジに取り付けた状態の側面図である。
図２０に示すように、回収部材８０をトナーカートリッジ７に取り付けた状態では、規制部８０ｆが、トナーカートリッジ７の筐体側へ延び、収容部８１の上方に位置する。規制部８０ｆの先端とトナーカートリッジ７の筐体との間には隙間８２が設けてあり、斯かる隙間８２を通して廃トナーが収容部８１に収容されるようにしている。

第２実施形態では、上記のような規制部８０ｆを設けていることで、万が一、図２１に示すように、トナーカートリッジ７を上下逆転させた姿勢にしても、規制部８０ｆが収容部８１から落下してくるトナーＴを受け止め、トナーＴが外部に飛び出すのを規制することができる。さらに、図２１に示すような姿勢（収容部８１の開口部が下方を向く姿勢）で、規制部８０ｆの先端が斜め上方を向くように配置することで、規制部８０ｆで受け止めたトナーＴを落下させずに保持することが可能である。

図２２は、トナーカートリッジ結合時における規制部の弾性変形の様子を示す図である。
まず、図２２（ａ）に示すように、トナーカートリッジ７をプロセスユニット１に対して結合しようとすると、回収部材８０の先端、詳しくは傾斜部８０ａ２の先端が出口シャッタ４０に接触する。

そして、図２２（ｂ）に示すように、さらにトナーカートリッジ７が結合方向に移動すると、これに伴い回収部材８０は出口シャッタ４０の当接部４１に押されてトナーカートリッジ７側に弾性変形しながら倒れる。このとき、規制部８０ｆは、トナーカートリッジ７の筐体に接触し、ベース部８０ａ１に対する上記開き角θ２が小さくなるように変位する。

そして、図２２（ｃ）に示すように、トナーカートリッジ７の結合が完了した状態となると、規制部８０ｆは、ベース部８０ａ１とトナーカートリッジ７の筐体との間に挟まれ、折りたたまれた状態で保持される。

なお、トナーカートリッジ分離時の規制部８０ｆの挙動は、上記トナーカートリッジ結合時の挙動と逆順の挙動となる。すなわち、規制部８０ｆは、トナーカートリッジ７の分離動作に伴って、ベース部８０ａ１に対する開き角θ２が大きくなるように変位し、元の形状に戻る。

また、図２３に示すように、回収部材８０が出口シャッタ４０の当接部４１に押されて倒れるように弾性変形した際、規制部８０ｆの先端がトナーカートリッジ７の筐体に接触する接触角θ３は、９０°未満となるようにするのが望ましい。なお、ここでいう接触角θ３は、トナーカートリッジ結合時における規制部８０ｆの倒れ方向の面αと、規制部８０ｆの先端とトナーカートリッジ７の筐体の接触点βにおける当該筐体に対する接線γとの成す角をいう。

このように、接触角θ３が９０°未満となるようにすることで、回収部材８０が弾性変形する際、規制部８０ｆは、ベース部８０ａ１に対する開き角θ２が小さくなるように変位しやすくなる。これにより、反対に開き角θ２が大きくなるような変形を回避し、規制部８０ｆが塑性変形して機能が低下するのを防止することができる。

図２４は、本発明の第３実施形態に係る回収部材の斜視図である。
本発明の第３実施形態では、上記第２実施形態の構成に加え、回収部材８０の各横取付部８０ｂ，８０ｃの上部に、さらに別の規制部８０ｇ，８０ｈを設けている。以下、便宜的に、正面部８０ａの上部に設けられた上記規制部８０ｆを「第１の規制部」と称し、各横取付部８０ｂ，８０ｃの上部に設けられた規制部８０ｇ，８０ｈを「第２の規制」と称することにする。

第２の規制部８０ｇ，８０ｈは、スポンジなどの弾性を有する材料で構成されている。第２の規制部８０ｇ，８０ｈは、直方体又は立方体に形成され、各横取付部８０ｂ，８０ｃと正面部８０ａとが成す直角の二片に接触するように配置されている。

図２５は、第３実施形態に係る回収部材をトナーカートリッジに取り付けた状態の側面図である。
図２５に示すように、回収部材８０をトナーカートリッジ７に取り付けた状態では、第２の規制部８０ｂ，８０ｃは、収容部８１の上方に配置される。また、第２の規制部８０ｂ，８０ｃは、トナーカートリッジ７の前取付面７ｉとの間に隙間が生じないよう
に、それぞれ前取付面７ｉにも接触するように配置される。

第３の実施形態では、上記のような第２の規制部８０ｇ，８０ｈを備えることで、図２６に示すように、トナーカートリッジ７を左右方向に傾けたとしても、一方の規制部８０ｇが収容部８１のトナーＴを堰き止め、トナーＴが外部に飛び出すのを規制することができる。これにより、収容部８１からのトナーＴの飛び出しをより確実に防止できるようになる。なお、ここでは、回収部材８０に第１の規制部８０ｆと第２の規制部８０ｇ，８０ｈとの両方を設けているが、第１の規制部８０ｆを設けず、第２の規制部８０ｇ，８０ｈのみを設けてもよい。

また、第２の規制部８０ｇ，８０ｈは、弾性を有する材料で構成されているので、図２７に示すように、トナーカートリッジ結合時、弾性変形して倒れる回収部材８０のベース部８０ａ１とトナーカートリッジ７の筐体との間に挟まれることにより圧縮変形する。これにより、回収部材８０はトナーカートリッジ結合時に所定の姿勢に倒れることができる。

図２８は、本発明の第４実施形態の構成を示す図である。
本発明の第４実施形態では、第１の規制部８０ｆの下方に、さらに第３の規制部８０ｉを配置している。第３の規制部８０ｉは、トナーカートリッジ７の前取付面７ｉから
第１の規制部８０ｆとは反対方向に延びるように設けられている。

このように、互いに延びる方向が異なる複数の規制部８０ｆ，８０ｉを上下方向に間
隔をあけて配置することで、トナーカートリッジ７を上下逆転させた場合に、収容部８１からのトナーの飛び出しをより高度に規制することができるようになる。また、第３の規制部８０ｉの先端は、これと対向する回収部材８０のベース部８０ａ１に対して隙
間８３をあけて配置されており、斯かる隙間８３を通して収容部８１に廃トナーを収容できるようにしている。

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、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。上述の実施形態では、本発明につき、プロセスユニットに対して着脱可能なトナーカートリッジに回収部材を設けた例について説明したが、本発明は、画像形成用の粉体の排出又は受入をするための開口部とその開口部を開閉するシャッタとを備える相手側ユニットに対して相対的に結合及び分離可能なユニットに広く適用することが可能である。例えば、トナー受け渡し部の構成によっては、プロセスユニットに回収部材を設けてもよい。なお、ここでいう相手側ユニット及びこれと結合及び分離可能なユニットには、画像形成装置本体に対して着脱可能なユニットのほか、画像形成装置の本体ユニットも含まれる。従って、画像形成装置本体に回収部材を設けてもよい。また、回収部材は、廃トナーの受け渡し箇所に設ける場合に限らず、未使用トナーの受け渡し箇所に設けることも可能である。また、本発明で用いられる画像形成用の粉体は、トナーのみから成る一成分現像剤でもよいし、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。

また、本発明を適用可能な画像形成装置は、図１に示すようなモノクロ画像形成装置に限らない。本発明は、図２９に示すような、複数の感光体２上の画像を、中間転写ベルト（中間転写体）６０を介して用紙に間接的に転写する間接転写方式のカラー画像形成装置や、図３０に示すような、複数の感光体２上の画像を、搬送ベルト（搬送体）６１で搬送される用紙に直接的に転写する直接転写方式のカラー画像形成装置などにも適用可能である。また、本発明を適用可能な画像形成装置には、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も含まれる。

１ プロセスユニット
７ トナーカートリッジ
７ｇ 段差部
７ｈ 横取付面
７ｉ 前取付面
３６ 廃トナー受入口
３７ 受入口シャッタ
４０ 出口シャッタ
４０ａ 孔部（開口部）
８０ 回収部材
８０ａ 正面部
８０ｂ 横取付部
８０ｃ 横取付部
８０ｄ 下取付部
８０ｅ 屈曲部
８０ｆ 規制部（第１の規制部）
８０ｇ 規制部（第２の規制部）
８０ｈ 規制部（第２の規制部）
８０ｉ 規制部（第３の規制部）
８１ 収容部
８２ 隙間
８３ 隙間
θ２ 開き角
θ３ 接触角

特開平９−２７４３５２号公報

Claims (14)

1. 画像形成用の粉体の排出又は受入をするための開口部と前記開口部を開閉するシャッタとを備える相手側ユニットに対して相対的に結合及び分離可能なユニットであって、
   前記相手側ユニットに対する分離時に前記シャッタに接触しながら前記開口部又は前記シャッタから落下する前記粉体を回収する回収部材を備えることを特徴とするユニット。
2. 前記回収部材は、弾性を有する材料で構成され、
   前記相手側ユニットとの結合時に、前記回収部材は前記シャッタとの接触により前記相手側ユニットに対する結合方向とは反対方向に弾性変形し、前記相手側ユニットとの分離時に、前記回収部材は前記シャッタに接触しながら弾性力により復帰する請求項１に記載のユニット。
3. 前記回収部材の弾性変形して変位可能な自由端側は、前記相手側ユニットに対する結合方向に向かって屈曲する請求項２に記載のユニット。
4. 前記相手側ユニットとの分離時に、前記回収部材は前記シャッタによって前記開口部が完全に閉鎖されるまで前記シャッタに接触する請求項２又は３に記載のユニット。
5. 前記回収部材は、回収された前記粉体を収容する収容部を構成する請求項１から４のいずれか１項に記載のユニット。
6. 前記回収部材は、本ユニット筐体の前記相手側ユニットに対する結合方向を向く前取付面から突出する段差部の前面又は上面に取り付けられる下取付部と、前記下取付部よりも上方に伸び前記前取付面に対して間隔をあけて配置される正面部と、前記正面部の両側方に連結されると共に前記前取付面の両側方にある横取付面に取り付けられる一対の横取付部とを有し、
   前記正面部と、これに対向する前記前取付面、互いに対向する前記一対の横取付部、及び前記下取付部又は前記段差部の上面によって、前記収容部を構成する請求項５に記載のユニット。
7. 前記回収部材は、前記粉体が前記収容部から外部に飛び出るのを規制する規制部を有する請求項５又は６に記載のユニット。
8. 前記回収部材は、前記粉体が前記収容部から外部に飛び出るのを規制する規制部を有し、
   前記規制部は、前記収容部の上方で前記正面部から所定の開き角で前記本ユニット筐体側へ延びるように設けられる請求項６に記載のユニット。
9. 前記相手側ユニットとの結合時に、前記規制部は前記本ユニット筐体との接触により前記開き角が小さくなるように変位する請求項８に記載のユニット。
10. 前記相手側ユニットとの結合時に前記規制部の先端が前記本ユニット筐体に接触する接触角を、９０°未満とする請求項９に記載のユニット。
11. 前記規制部の先端と前記本ユニット筐体との間に隙間を設ける請求項８から１０のいずれか１項に記載のユニット。
12. 前記粉体が前記収容部から外部に飛び出るのを規制する規制部を、前記収容部の上方で前記横取付部に設ける請求項７から１１のいずれか１項に記載のユニット。
13. 前記横取付部に設けられる前記規制部は、弾性を有する材料で構成され、
    前記相手側ユニットとの結合時に、前記横取付部に設けられる前記規制部は弾性変形する前記正面部と前記本ユニット筐体との間に挟まれて圧縮変形する請求項１２に記載のユニット。
14. 請求項１から１３のいずれか１項に記載のユニットを備えることを特徴とする画像形成装置。