JP2018031968A - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の小型化に好適な廃トナーの回収機構を提供する。
【解決手段】シャッタ部材３４は、プロセスカートリッジが装置本体における装着完了位置に到達する前に、装置本体に設けられた当接部８０ｇと当接する被当接部３４ｈを有し、プロセスカートリッジの装着完了位置に向かう移動にともない、被当接部３４ｈが当接部８０ｇから受ける力によって、連結部材３２の排出口３２ｄを封止する第一の位置から排出口３２ｄを開放する第二の位置に向かって移動し、プロセスカートリッジが装着完了位置に到達したときに第二の位置に位置するように構成されており、トナー収容容器１４は、シャッタ部材３４が第二の位置に位置するときに、シャッタ部材３４の移動方向と交差する方向におけるシャッタ部材３４の相対移動を規制するように構成された規制部１４ｅを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置に用いられるカートリッジに関する。

電子写真方式の画像形成装置において、メンテナンスの容易化等を目的として、画像形成に関わる回転体としての感光ドラムや現像ローラなど要素をカートリッジとして一体化し、画像形成装置本体へ着脱可能とした構成が知られている。このようなカートリッジ方式の装置において、画像形成時のクリーニング工程で発生する転写残トナー（以下廃トナーという）を、カートリッジ内に保持する構成が知られている。また、特許文献１には、廃トナーを、装置本体に設けられた廃トナー収容部（トナー収容容器）まで搬送する構成が記載されている。また、特許文献２には、トナー収容容器内のトナーを容器外部に排出するためのトナー排出口をスライド式のシャッタで開閉可能に封止する構成が記載されている。

特開２０１４−５２４７５号公報 特開２０１２−９８７２３号公報

近年の装置小型化のための各構成における小型化、省スペース化の要請は、上記のような廃トナーの回収機構においても存在し、よりコンパクトで省スペースな構成が求められている。

本発明は、装置の小型化に好適な廃トナーの回収機構を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のプロセスカートリッジは、
画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジであって、
トナーを収容するトナー収容容器と、
前記トナー収容容器におけるトナーを排出するための排出部を構成するとともに、前記装置本体に設けられたトナーの受入口と連結することで、トナーを前記トナー収容容器から前記装置本体へ移動可能とする連結部材であって、前記受入口と連結する連結位置と、連結しない非連結位置と、に移動可能に前記トナー収容容器に設けられた連結部材と、
前記非連結位置にある前記連結部材のトナーの排出口を封止する第一の位置と、前記排出口を開放する第二の位置と、に移動可能に前記トナー収容容器に設けられたシャッタ部材と、
前記シャッタ部材を前記第二の位置から前記第一の位置へ向かう方向に付勢する付勢部材と、
を備え、
前記シャッタ部材は、プロセスカートリッジが前記装置本体における装着完了位置に到達する前に、前記装置本体に設けられた当接部と当接する被当接部を有し、プロセスカートリッジの前記装着完了位置に向かう移動にともない、前記被当接部が前記当接部から受ける力によって前記第一の位置から前記第二の位置に向かって移動し、プロセスカートリッジが前記装着完了位置に到達したときに前記第二の位置に位置するように構成されており、
前記トナー収容容器は、前記シャッタ部材が前記第二の位置に位置するときに、前記シャッタ部材の移動方向と交差する方向における前記シャッタ部材の相対移動を規制するように構成された規制部を有することを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
装置本体と、
前記装置本体に対して着脱可能な上記プロセスカートリッジと、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、装置の小型化に好適な廃トナーの回収機構を提供することができる。

実施例におけるシャッタの係閉動作を説明する部分断面図 実施例に係る電子写真画像形成装置の概略説明図 実施例に係るプロセスカートリッジの概略断面図 実施例に係るプロセスカートリッジ内の廃トナーの流れを説明する断面図 実施例における除去トナーの搬送経路を示す概略断面図 実施例に係るプロセスカートリッジの分解斜視図 実施例に係るプロセスカートリッジの形状を示す概略図 実施例に係る装置本体の前扉解状態を説明する斜視図 実施例に係るプロセスカートリッジの廃トナー排出部の断面図 実施例に係るプロセスカートリッジのシャッタ構成の説明図 実施例に係るプロセスカートリッジのシャッタ構成の説明図 実施例におけるシャッタユニットの概略斜視図 実施例における廃トナー連結部の連結構成を示す概略図 実施例におけるシャッタの支持構成を示す部分断面図 実施例におけるシャッタの支持構成を示す部分断面図 実施例におけるシャッタの支持構成を示す部分断面図 実施例におけるシャッタの支持構成を示す部分断面図 実施例におけるシャッタの開き防止構成を示す部分断面図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

（実施例１）
以下、本発明の実施例に係る画像形成装置及びプロセスカートリッジについて図面を用いて説明する。なお、画像形成装置とは、例えば電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するものである。例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、ＬＥＤプリンタ、レーザビームプリンタ等）、電子写真ファクシミリ装置等が含まれる。また、プロセスカートリッジとは、電子写真感光体である感光ドラム、感光ドラム上に形成された潜像を現像する現像手段等を有し、電子写真画像形成装置本体（以下、装置本体）に着脱可能であるものを指す。また、プロセスカートリッジに用いられる感光ドラムとカップリング部材等を一体化したものをドラムユニットと呼ぶ。

なお、以下では、本発明の実施例に係る画像形成装置として、４個のプロセスカートリッジが着脱可能なフルカラー画像形成装置に本発明を適用した場合について、例示的に説
明する。なお、画像形成装置に装着するプロセスカートリッジの個数はこれに限定されるものではない。また同様に、実施例において開示する各構成について、特に限定的な記載をしない限り、材質、配置、寸法、その他の数値等を限定するものではない。また、特に明記しない限り上方とは画像形成装置を設置した際の重力方向上方を指すものとする。

［画像形成装置の概略説明］
以下に、本実施例の画像形成装置の画像形成に関する動作と、廃トナーの搬送について簡単に説明する。
（画像形成装置本体について）
図２〜図５を参照して、本実施例に係る電子写真画像形成装置（画像形成装置）の全体構成について説明する。図２は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図、図３はプロセスカートリッジの主断面図である。図４は、プロセスカートリッジ７の廃トナー排出構成を示す概略断面図である。また、図５は、画像形成装置１００の廃トナーの搬送経路を示す背面模式図である。

図２に示すように、画像形成装置１００は、複数の画像形成部を備える。具体的には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成するための第一、第二、第三、第四の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。本実施例では、第一から第四の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、鉛直方向と交差する方向に一列に配置されている。なお、本実施例では、第一から第四の画像形成部の構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、総括的に説明する。

画像形成装置１００は、４個の感光ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）を有する。感光ドラム１は、図示矢印Ａ方向に回転する。感光ドラム１の周囲には帯電ローラ２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）及びスキャナユニット（露光装置）３が配置されている。ここで、帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面を均一に帯電する帯電手段である。そして、スキャナユニット３は、画像情報に基づきレーザ光を照射して感光ドラム１上に静電像（静電潜像）を形成する露光手段である。また、感光ドラム１の周囲には、現像装置（以下、現像ユニット）４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）及びクリーニング手段としてのクリーニングブレード（クリーニング部材）６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）が配置されている。さらに、４個の感光ドラム１に対向して、感光ドラム１上のトナー像を記録材１２に転写するための中間転写体としての中間転写ベルト５が配置されている。

なお、本実施例では、現像ユニット４は、現像剤として非磁性一成分現像剤、即ち、トナーＴ（ＴＹ、ＴＭ、ＴＣ、ＴＫ）を用いる。また、本実施例では、現像ユニット４は、現像剤担持体としての現像ローラ１７（１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ、１７Ｋ）を感光ドラム１に対して接触させて接触現像を行うものである。
本実施例では、クリーニングユニット１３（１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ）は、感光ドラム１と、帯電ローラ２、クリーニングブレード６を有する。また、クリーニングブレード６によって除去された感光ドラム１上に残留していた転写残トナー（廃トナー）を収容する収納部としての廃トナー収容部１４ａ（１４ａＹ、１４ａＭ、１４ａＣ、１４ａＫ）を有する。

さらに本実施例では、現像ユニット４およびクリーニングユニット１３を、一体的にカートリッジ化して、プロセスカートリッジ７（７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ）を形成している。プロセスカートリッジ７は、画像形成装置本体に設けられた不図示の装着ガイド、位置決め部材などの装着手段（ガイド、案内機構）を介して、画像形成装置１００に着脱可能となっている。本実施例では、各色用のプロセスカートリッジ７は全て同一形状を有している。各色用のプロセスカートリッジ７内には、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ
）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーＴ（ＴＹ、ＴＭ、ＴＣ、ＴＫ）が収容されている。

中間転写ベルト５は、全ての感光ドラム１に当接し、図示矢印Ｂ方向に回転する。中間転写ベルト５は、複数の支持部材（駆動ローラ８７、二次転写対向ローラ８８、従動ローラ８９）に掛け渡されている。中間転写ベルト５の内周面側には、各感光ドラム１に対向するように、一次転写手段としての、４個の一次転写ローラ８（８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ）が並設されている。また、中間転写ベルト５の外周面側において二次転写対向ローラ８８に対向する位置には、二次転写手段としての二次転写ローラ９が配置されている。

画像形成時には、先ず、感光ドラム１の表面が帯電ローラ２によって一様に帯電される。次いで、スキャナユニット３から発された画像情報に応じたレーザ光によって、帯電した感光ドラム１の表面が走査露光される。これにより、感光ドラム１上に画像情報に従った静電潜像が形成される。次いで、感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像ユニット４によってトナー像として現像される。つまり感光ドラム１は、その表面にトナーで形成された像（トナー像）を担持する回転体（像担持体）である。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ８の作用によって中間転写ベルト５上に転写（一次転写）される。

例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のプロセスが、第一から第四の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいて順次に行われる。各画像形成部で形成されたトナー像は、中間転写ベルト５上に順次に重ね合わせて一次転写される。その後、中間転写ベルト５の移動と同期して記録材１２が二次転写部へと搬送される。そして、記録材１２を介して中間転写ベルト５に当接している二次転写ローラ９の作用によって、中間転写ベルト５上の４色トナー像は、一括して記録材１２上に二次転写される。

トナー像が転写された記録材１２は、定着手段としての定着装置１０に搬送される。定着装置１０において記録材１２に熱及び圧力を加えられることで、記録材１２にトナー像が定着される。また、一次転写工程後に感光ドラム１上に残留した一次転写残トナーは、クリーニングブレード６によって除去され、回収される。また、二次転写工程後に中間転写ベルト５上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置１１（図２参照）によって除去される。なお、画像形成装置１００は、所望の単独又はいくつか（全てではない）の画像形成部のみを用いて、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできるようになっている。

なお、画像形成装置からカートリッジのように着脱自在に設けられたユニットを除く部位を画像形成装置本体（装置本体）と呼び、画像形成装置と区別する場合もある。

（印字中の廃トナー搬送について）
以下に、回収された廃トナーの搬送について説明する。クリーニングブレード６によって感光ドラム１上から回収された廃トナーは、収納部としての廃トナー収容部１４ａ（１４ａＹ、１４ａＭ、１４ａＣ、１４ａＫ）に収容される。廃トナー収容部１４ａはカートリッジ側で一時的に廃トナーを収容する収容部としての機能を有する。

廃トナー収容部１４ａの第一搬送路５１（５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ）内に搬送部材（カートリッジ側搬送部材側）としての搬送スクリュー２６（２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃ、２６Ｋ）（図３参照）が配置されている。これにより、廃トナー収容部１４ａに回収された廃トナーはカートリッジ側搬送部材としての搬送スクリュー２６によって、プロセスカートリッジ７の長手方向一端側に搬送される。なお、プロセスカートリッジ７の長手方向は感光ドラム１の回転軸線や、搬送スクリュー２６の回転軸線と平行な方向である。
よって特に断りがない場合には、プロセスカートリッジの長手方向と、感光ドラム１の回転軸線方向と、搬送スクリュー２６の回転軸線方向と、は互いに平行な方向とみなす。なお、回転軸線方向（軸線方向）とは、回転体の回転軸線およびその回転軸線に平行な直線が延びている方向である。

搬送された廃トナーは第二搬送路６１（図４参照）を通じて、装置本体の廃トナー受入口（トナー受け入れ口）８０ｄに搬送される。なお、第二搬送路６１は排出口３２ｄに向けてトナーを移動させる排出路である。排出口３２ｄから排出されたトナーが廃トナー受入口８０ｄに進入する。第二搬送路６１は、感光ドラム１の回転軸線方向において、カートリッジの一端側に配置されている。第二搬送路６１は、軸線方向に交差する方向（本実施例では軸線方向とほぼ直交する方向）にトナーを自重で落下させる。詳細は後述するが、この廃トナー連結部材３２は、プロセスカートリッジ７の画像形成装置への装着動作に応じて移動する。少なくとも画像形成を行う際に、廃トナー連結部材３２は本体廃トナー受入口８０ｄと連結した状態となる。

廃トナーは、廃トナー受入口８０ｄから本体第一搬送路８０ａを介して本体第二搬送路８０ｂに送られる。その後、本体第二搬送８０ｂ内に設けられた本体搬送スクリュー８５によって画像形成装置の本体側トナー収納部としての廃トナーボックス８６（図５参照）に排出、収容される。

［プロセスカートリッジについて］
図３、図６を参照して、本実施例の画像形成装置１００に装着されるプロセスカートリッジ７の全体構成について説明する。図６は、現像ユニット４とクリーニングユニット１３を示す分解斜視図である。プロセスカートリッジ７は、現像ユニット４、クリーニングユニット１３が一体となって形成されている。図６に示すように、現像ユニット４は、軸受部材１９Ｒ、１９Ｌに設けられた、孔１９Ｒａ、１９Ｌａを備える。また、クリーニングユニット１３は、クリーニングユニット１３の枠体に設けられた孔１３ａ（１３ａＲ、１３ａＬ、図６参照）を備える。そして、現像ユニット４とクリーニングユニット１３は、孔１９Ｒａ、１９Ｌａと孔１３ａＲ、１３ａＬに嵌合する軸２４（２４Ｒ、２４Ｌ）を中心に回動自在に結合されている。また、現像ユニット４は、加圧バネ２５により付勢されている。そのため、プロセスカートリッジ７の画像形成時においては、現像ユニット４は軸２４を中心に図３に示す矢印Ｆ方向に回転し、感光ドラム１と現像ローラ１７は当接する。現像ローラ１７は、その表面にトナー（現像剤）を担持して回転する回転体（現像剤担持体、現像部材）である。現像ローラ１７は、感光ドラム１にトナーを供給することで、感光ドラム１の潜像を現像する。

（現像ユニットについて）
図３、６を参照して、本実施例のプロセスカートリッジ７における現像ユニット４について説明する。図３、図６に示すように、現像ユニット４は、現像ユニット４内の各種要素を支持する現像枠体１８を有する。現像ユニット４には、感光ドラム１と接触して図示矢印Ｄ方向（反時計方向）に回転する現像ローラ１７が設けられている。現像ローラ１７は、その長手方向（回転軸線方向）の両端部において、現像軸受１９（１９Ｒ、１９Ｌ）を介して、回転可能に現像枠体１８に支持されている。ここで、現像軸受１９（１９Ｒ、１９Ｌ）は、現像枠体１８の両側部にそれぞれ取り付けられている。

また、現像ユニット４は、図３に示すように、現像剤収納室（以下、トナー収納室）１８ａと、現像ローラ１７が配設された現像室１８ｂを有する。現像室１８ｂには、現像ローラ１７に接触して矢印Ｅ方向に回転する現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ２０と、現像ローラ１７のトナー層を規制するための現像剤規制部材としての現像ブレード２１が配置されている。トナー供給ローラ２０は現像ローラ１７にトナーを供給するローラ
である。トナー供給ローラ２０はその表面にトナーを担持して回転する回転体であり、トナー供給部材である。現像ブレード２１は、支持部材２２に対し、例えば溶接され一体化されている。また、現像枠体１８のトナー収納室１８ａには、収容されたトナーを撹拌するとともに前記トナー供給ローラ２０へトナーを搬送するための撹拌部材２３が設けられている。

（クリーニングユニットについて）
図３、図６、図７を参照して、本実施例のプロセスカートリッジ７におけるクリーニングユニット１３について説明する。クリーニングユニット１３は、クリーニングユニット１３内の各種要素を支持する枠体としてのクリーニング枠体１４を有する。クリーニング枠体１４には、軸受部材２７（２７Ｒおよび２７Ｌ、図６参照）を介して感光ドラム１が図３に示す矢印Ａ方向に、回転可能に取り付けられている。また、クリーニングブレード６は、図３に示すように、一次転写後に感光ドラム１の表面に残った転写残トナー（廃トナー）を除去するための弾性部材６ａと、弾性部材を支持するための支持部材６ｂとが一体に形成されている。クリーニングブレード６は、感光ドラム１の長手方向の両端部をクリーニング枠体１４にビス等の手段で固定されている。

クリーニングブレード６によって感光ドラム１の表面から除去された廃トナーは、クリーニングブレード６とクリーニング枠体１４により形成される空間を重力方向に落下し、廃トナー収容部１４ａ内に一時的に収容される。また、クリーニング枠体１４には、帯電ローラ軸受１５が、帯電ローラ２の回転中心と感光ドラム１の回転中心とを通る線に沿って、取り付けられている。ここで、帯電ローラ軸受１５は、図３に示す矢印Ｃ方向に移動可能に取り付けられている。帯電ローラ２の回転軸（不図示）は、帯電ローラ軸受１５に回転可能に取り付けられている。そして、帯電ローラ軸受１５は、付勢手段としての帯電ローラ加圧バネ１６により感光ドラム１に向かって付勢される。

ここで、図３、図７に示すように、本実施例におけるプロセスカートリッジは、隣り合うカートリッジの現像ユニット４とクリーニングユニット１３の断面方向における形状は各々オフセットした形状としている。すなわち、隣接するプロセスカートリッジのうちの一方のプロセスカートリッジの現像ユニット４と、他方のプロセスカートリッジのクリーニングユニット１３と、の間の隙間（デッドスペース）が小さくなるように、互いに対応する形状を有する構成である。具体的には、例えば、図７に示すように、軸線方向に見た断面において、一方のプロセスカートリッジのクリーニングユニット１３における凸形状に対応した凹形状を、これに隣接する他方のプロセスカートリッジの現像ユニット４に設けたような構成である。

図８に示すように、本実施例においては、プロセスカートリッジ７は長手方向（図中矢印Ｊ方向）に沿って装置本体１００に装着される。このため、近接するプロセスカートリッジの現像ユニット４の形状をクリーニングユニット１３に極力近付ける（隣接する構成の形状に対応した形状とする）ことでデッドスペースを減らし現像ユニット４の容量を増やすことができる。これにより装置本体１００の小型化を狙うものである。

［廃トナー搬送部について］
図６を参照して、廃トナーを搬送する搬送部について説明する。廃トナーを搬送する廃トナー搬送装置は、画像形成装置のプロセスカートリッジの装着方向（図中矢印Ｊ方向）の奥側に設置されている。本実施例においては、装置本体１００の長手方向の幅を抑えるために、長手方向の一端部（装着方向奥側）で、装置本体の廃トナー搬送装置とプロセスカートリッジを断面方向（装着方向と交差する方向）でオーバーラップさせている。つまり、図６に示すように、廃トナー排出部４０（図４参照）は、感光ドラム軸線方向で、装着突き当て位置（装着時における矢印Ｊ方向へのカートリッジの移動が装置本体の枠体に
よって最終的に規制される位置）７ｍより内側（領域ＡＡ）に配置されている。言い換えれば、画像形成装置のプロセスカートリッジを装着するための空間のうち、後側板の近傍でプロセスカートリッジ７から廃トナーが本体側へと受け渡される構成になっている。

図３、図４を参照して、廃トナー排出部４０の構成について説明する。感光ドラム１は、装置本体１００からの駆動を受けて矢印Ａ方向に回転する。感光ドラム１の回転は、カートリッジ側搬送部材側としての廃トナー搬送スクリュー２６へと伝達される。廃トナー搬送スクリュー２６は、クリーニング枠体１４の廃トナー収容部１４ａに配置されており、矢印Ｇ方向に回転する。搬送スクリュー２６は、感光ドラム１の軸線方向に沿って配置された第一搬送路５１内の廃トナーをプロセスカートリッジ７の長手一端方向（図４矢印Ｈ方向）へと搬送する。

搬送された廃トナーは、第一搬送路５１と略直交する方向に設置された第二搬送路６１を経て、廃トナー連結部材３２に設けられた開口部である排出口３２ｄから装置本体１００の廃トナー受入口８０ｄへと排出される。ここで、廃トナー搬送スクリュー２６は、本実施例ではスクリュー形状であるが、搬送力を持つねじりコイルばね形状や、不連続な羽根形状を持つ他の構成であってもよい。

（廃トナー排出部の連結構成について）
図８、図９を参照して、廃トナー排出部の装置本体１００との連結について説明する。図９は、廃トナー接続部３２の接続方法を示す図である。図９（ａ）に示すように、プロセスカートリッジ７の廃トナー連結部材３２には排出口３２ｄが設けられている。一方、装置本体１００には、プロセスカートリッジ７からの排出トナーを受け入れる廃トナー受入口８０ｄが設置されている。ここで、図９（ａ）は、プロセスカートリッジ７が装置本体１００に装着された直後の状態を示している。この際、装置本体１００の前扉９１は開いた状態である（図８参照）。この状態では、廃トナー連結部材３２は不図示の付勢部材により図中矢印Ｎとは反対方向である矢印Ｐの方向に付勢されており、装置本体１００とは連結しない退避位置（非連結位置）にある。

プロセスカートリッジ７の装着後、装置本体１００の前扉９１（図８参照）を閉じる動作に伴い、アーム４２は不図示の機構によってアーム回転軸４２ｃ中心に矢印Ｍ１方向（図９（ａ）参照）に回転する。そして、図９（ｂ）に示すように、廃トナー連結部材３２は図中矢印Ｎ方向へと付勢され、廃トナー受入口８０ｄ（図４参照）に侵入する。この図９（ｂ）に示す状態が、画像形成時においてプロセスカートリッジ７からの廃トナーを装置本体１００側へ排出可能な連結状態（廃トナー連結部材３２が連結位置にある状態）である。

この連結状態の解除は上述とは逆の手順で行われる。つまり、プロセスカートリッジ７の取り出しのため、本体前扉９１を開くと、アーム部４２は前扉９１の動きに連動して矢印Ｍ１方向（図９（ａ）参照）とは逆方向である矢印Ｍ２方向（図９（ｃ）参照）に回転される。そして矢印Ｍ２方向に回転したアーム４２は、図９（ｃ）に示すように、廃トナー連結部材３２の第二当接部３２ｈと押し上げ部４２ｄが当接する。これにより、廃トナー連結部材３２は上方の退避位置（図９（ａ）参照）へと押し上げられる。

［シャッタの構成について］
図１０〜図１２を参照して、廃トナー連結部材３２に設置されたシャッタ（開閉部材）３４の動作について、説明する。図１０は、シャッタ部材３４が廃トナー連結部材３２の排出口３２ｄを封止する第一の位置である「閉」位置を説明するための模式図であり、図１１は、排出口３２ｄを開放した第二の位置である「開」位置を説明するための模式図である。図１２は、プロセスカートリッジ７から取り外した状態のシャッタユニットの斜視
図である。また、図１０（ａ）、図１１（ａ）は下方から見た斜視図であり、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）は、装着方向（図中矢印Ｊ方向）と交差する方向の模式的断面図である。ここで、便宜上、図１０、図１１中に矢印で示す方向を本実施例における上下方向及び左右方向とする。

図１０、１１に示すように、廃トナー連結部材３２にはシャッタ部材３４（以下、シャッタ３４）の開閉時のガイドとなるリブ形状のガイド部３２ｂ、３２ｃ（（第一、第二のガイド部）が設けられている。一方、シャッタ３４には被ガイド部となるガイド溝３４ａ、３４ｂが設けられている（図１０（ｂ）参照）。図１０に示す「閉」位置においては、シャッタ３４は廃トナー連結部材３２のガイド部３２ｂ、３２ｃにガイド溝３４ａ、３４ｂが支持され、かつ支持軸３４ｅ（図１２参照）がクリーニング枠体１４の支持穴１４ｄに嵌入され、支持されている。また、圧縮バネであるシャッタ付勢部材３６により「閉」位置が保持されている。この際、シャッタ３４は、突き当て面３４ｆが廃トナー連結部材３２の突き当てリブ３２ｍと当接することで移動が規制されている。さらに、シャッタ３４は、封止部として弾性シール部材３５が取り付けられており、「閉」位置においては排出口３２ｄとシャッタ３４との間で圧縮された状態（図１０（ｂ）参照）で保持されている。これにより、廃トナー連結部材３２の排出口３２ｄは隙間なく塞がれ、廃トナーの漏出が防止可能となる。シャッタ３４が閉位置と開位置との間を移動する方向は、プロセスカートリッジ７が装置本体に対して着脱される際の移動方向と略平行である。ここで略平行とは、完全に平行な場合と、装置の動作上問題が生じない範囲において、完全に平行な場合よりも若干傾斜したような場合と、を含む。

図１１を参照して、シャッタ３４が排出口３２ｄを開放する「開」位置について説明する。なお、本発明における第二の位置としての開位置とは、シャッタ３４が排出口３２ｄの一部を開放する位置、すなわち中途半端に開放する位置を含むものではなく、排出口３２ｄの全体を完全に開放した状態となる位置を指すものとする。クリーニング枠体１４にはシャッタ３４を支持するリブ形状のシャッタガイド部１４ｂと溝形状のシャッタガイド溝１４ｃが設けられている。そして、シャッタガイド部１４ｂがガイド溝３４ｂを、さらに、シャッタガイド溝１４ｃが被ガイド部３４ｊを各々支持している。また、詳細は後述するが、クリーニング枠体１４の規制穴１４ｅに被規制部３４ｇ（図１２参照）が嵌合することでクリーニング枠体１４に対するシャッタ３４の左右方向（シャッタの移動方向と交差または直交する方向）の相対移動が規制されている。本実施例では、規制穴１４ｅがシャッタ３４の閉位置から開位置へ向かう移動方向に凹んだ凹部形状であり、被規制部３４ｇが上記移動方向に突出した凸部形状で構成されているが、規制構成はかかる構成に限定されるものではない。

図１３を参照して、プロセスカートリッジ７の装置本体への装着に連動するシャッタ３４の開閉動作を説明する。図１３は、図１０中の右方向から廃トナー連結部４０を見た図である。上述のように、シャッタ３４はプロセスカートリッジ７の装置本体１００への着脱に連動して開閉するように構成されている。

図１３（ａ）に示すように、装置本体１００の本体搬送部８０（図４参照）にはプロセスカートリッジ７装着時にシャッタ３４と当接する当接部となるシャッタ突き当て部８０ｇが一体的に設けられている。また、シャッタ３４にはシャッタ突き当て部８０ｇと当接する被当接部である被当接面３４ｈが設けられている。なお、被当接面３４ｈは、被規制部３４ｇと一体的に構成されている。プロセスカートリッジ７は、装置本体１００への挿入に伴い、図１３（ｂ）に示すように、装着完了位置に到達する前に、被当接面３４ｈが本体搬送部８０のシャッタ突き当て部８０ｇと当接する。この状態からさらにプロセスカートリッジ７を挿入すると、シャッタ３４は徐々に排出口３２ｄを開放し、最終的に装着位置において排出口３２ｄを完全に開放する（図１３（ｃ））。

シャッタ３４開閉動作時のシャッタ３４の支持構成（廃トナー連結部材３２からクリーニング枠体１４との間の受け渡し）について説明する。まず、図１４、図１５を用いて上下方向について説明する。図１４は、シャッタ３４の左側の支持部を示す長手方向の断面図であり、左方向から見た（左側から右側に向かって見た）図である。図１５は、右側の支持部を示す長手方向の断面図であり、右方向から見た（右側から左側に向かって見た）図である。

図１４を参照して、まず左側の支持について説明する。前述したように、シャッタ３４は「閉」位置においては、廃トナー連結部材３２のガイド部３２ｂにガイド溝３４ｄが支持されているが、図１４（ａ）に示すように、クリーニング枠体１４のシャッタガイド部１４ｂ（第三のガイド部）にも支持されている。つまり、ガイド部３２ｂとシャッタガイド部１４ｂは上下方向に略同一位置に配置されており、シャッタ３４は廃トナー連結部材３２とクリーニング枠体１４の両方に渡って支持されている。一方、図１４（ｂ）に示す「開」位置においては、クリーニング枠体１４のシャッタガイド部１４ｂのみ支持されており、廃トナー連結部材３２との係合は完全に外れている。ガイド部３２ｂとシャッタガイド部１４ｂが廃トナー連結部材３２をガイドする位置は、シャッタ付勢部材３６のシャッタ３４付勢箇所に対して、シャッタ３４の移動方向と直交する方向における、突き当て部８０ｇと被当接面３４ｈの当接位置とは反対側となる。一方、ガイド部３２ｃが廃トナー連結部材３２をガイドする位置は、シャッタ付勢部材３６のシャッタ３４付勢箇所に対して、シャッタ３４の移動方向と直交する方向における、突き当て部８０ｇと被当接面３４ｈの当接位置と同じ側となる。

図１５を参照して、右側の支持について説明する。図１５（ａ）に示す「閉」位置から図１５（ｃ）に示す「開」位置への移動途中である、図１５（ｂ）の状態において、シャッタ３４は、廃トナー連結部材３２とクリーニング枠体１４との両方に支持されている。シャッタ３４は、左側のガイド部３２ｂ（第一のガイド部）よりも右側のガイド部３２ｃ（第二のガイド部）に対して長く引っかかった状態が続くように、挿入方向Ｊにおいて、右側のガイド溝３４ｂの方が左側のガイド溝３４ａよりも長く形成されている。ここで、右側と左側の受け渡しのタイミングをずらしているのは、シャッタ３４が「開」位置から「閉」位置に戻る際、廃トナー連結部材３２との係合のタイミングを右側と左側でずらすためである。シャッタ３４は「閉」位置に戻る際、弾性シール部材３５を圧縮しながら閉じるため、シャッタ３４と廃トナー連結部材３２の係合タイミングを右側と左側とでずらすことにより係合時の最大抵抗を減らし、スムーズに確実に動作させるためである。

図１を参照して、シャッタ３４の左右方向の支持について説明する。図１は、長手方向に延びる模式的断面図であり、上方から見た図である。まず、図１（ａ）に示すように、「閉」位置においては、シャッタ３４は、幅規制部３４ｍ、３４ｎ（Ｌ１間）が各々廃トナー連結部材３２のガイド部３２ｂ、３２ｃ（Ｌ２間）に規制されることで左右方向の位置が決まる。シャッタ３４が「開」位置へ移動するとシャッタ３４と廃トナー連結部材３２の係合は解除され、図１（ｂ）に示すような状態となる。すなわち、クリーニング枠体１４のシャッタガイド部１４ｂと規制部１４ｅ（Ｌ４間）と、シャッタ３４の幅規制部３４ｎと被規制部３４ｇの先端部（Ｌ３間）で規制される。ここで、Ｌ１とＬ２、及びＬ３とＬ４とはシャッタ３４の開閉がスムーズに行えるようにある程度のガタを設けている。そして、図１（ｃ）に示すように、シャッタ３４の「開」位置においては、クリーニング枠体１４の規制穴１４ｅの幅（Ｌ６間）とシャッタ３４の被規制部３４ｇに設けられた被規制面３４ｇ１間（Ｌ５間）で左右方向が規制される。被規制部３４ｇは、根元側の方が先端側よりも規制穴１４ｅとの間の隙間が狭くなるように構成されている。このＬ６とＬ５の関係は嵌合関係としてあり、上述のＬ１とＬ２及びＬ３とＬ４のガタより高精度に左右方向を規制している。

ここで、本実施例におけるシャッタ３４は、省スペースに廃トナー連結部３２の排出口３２ｄを封止するために、長手方向（シャッタ３４の開閉方向）からみて廃トナー連結部材３２を覆うようにコの字型に形成している（図１０（ｂ）参照）。また、プロセスカートリッジ７装着時に装置本体１００のシャッタ突き当て部８０ｇと当接し、シャッタ３４を開閉させる被当接面３４ｈは、クリーニングユニット１３の断面において最外形の内側かつクリーニング枠体１４に近接した位置とした（図７参照）。これは、上述したように、現像ユニット４の容量を最大限確保するためである。かつ、プロセスカートリッジ７単体でのユーザの取り扱い時に触りにくくし、誤ってシャッタ３４を開くことを防止するためである。このため、装置本体１００のシャッタ突き当て部８０ｇも、被当接面３４ｈと同様、可能な限り小さくする必要がある。

ここで、例えば、プロセスカートリッジ７を装置本体１００に装着同梱して輸送した場合に、落下等で衝撃がプロセスカートリッジ７に加わると、シャッタ３４もその衝撃で位置がズレることが想定される。さらに、シャッタ３４は省スペース化のために薄肉の樹脂で、かつ、コの字型に形成されており、衝撃等で変形（左右にコの字が開く方向）しやすく、図１６に示す図中矢印Ｍ３方向へ回転しやすい。仮に、シャッタ突き当て部８０ｇから被当接面３４ｈが脱落してしまうと、装置本体１００の第二の搬送部８０と係合するため下方に移動している廃トナー連結部材３２（図９（ｃ）参照）とシャッタ３４とが干渉する可能性がある。その干渉の程度によっては、プロセスカートリッジ７の取出し時に廃トナー連結部材３２の排出口を封止できない状態となる可能性がある。しかしながら、本実施例においては、シャッタ３４の被当接面３４ｇの裏側に被規制部３４ｇを一体的に形成している。すなわち、シャッタ３４は、シャッタ３４の移動方向と交差する方向における、突き当て部８０ｇが被当接面３４ｈと当接する位置の近傍において、規制穴１４ｅによって左右方向の移動が規制される。これにより、「開」位置においてシャッタ３４の左右方向の移動は精度よく規制される。シャッタ３４は「開」位置以外の位置では、クリーニング枠体１４から廃トナー連結部材３２への受け渡しも含めてスムーズに開閉動作させるためにガタが必要であるため、「開」位置のみ精度よく規制すれば良い。

ここで、図１６に示すように、シャッタ３４はシャッタ付勢部材３６によって、左右方向の中央部を「閉」方向に付勢されている。一方で、シャッタ３４は、装置本体１００のシャッタ突き当て面８０ｇにより、左右方向の右寄りの位置を押されて「開」状態を維持している。つまり、「開」状態においては、左右方向に異なる位置で付勢している。これにより、シャッタ３４は「開」位置へ移動する際、図中矢印Ｍ３方向に力を受けることとなり、左右方向の右方向に付勢される。従ってシャッタ３４の「開」位置への移動時は、上述したシャッタ突き当て部８０ｇからのシャッタ３４の被当接面３４ｈの脱落は防止される構成となっている。

図１８を参照して、シャッタ３４をユーザが誤って開けないための構成を説明する。図１８は、長手方向における断面図であり、上方から見た図である。前述のように、シャッタ３４は被当接面３４ｈをクリーニング枠体１４に近接して配置することにより、ユーザが被当接面３４ｈを触りにくく形成している（図１０（ｂ）参照）。また、図１０で示すように、シャッタ３４の「閉」位置での移動は、廃トナー連結部材３２の突き当て部３２ｍにより規制されている。このため、シャッタ３４の長手方向端面である突き当て面３４ｆは廃トナー連結部材３２に覆われており、長手方向（シャッタ開閉方向）からシャッタ３４を触れることができないように構成されている。

一方で、シャッタ３４の左右方向の側面をユーザが触ってしまう場合が想定される。この場合、図１８に示すように、図中矢印Ｒ方向（シャッタ開閉方向に対して傾斜した方向）に力が加わるとシャッタ３４が「開」方向へ付勢されることとなる。本実施例において
は、突出部として、クリーニング枠体１４のガイド部１４ｂに傾斜面１４ｂ２を有する凸部１４ｂ１をガイド面の一部に設けてある。これにより、仮にシャッタ３４が「開」方向に矢印Ｒ方向の力により移動したとしても、この傾斜面１２ｂ２に突き当たることにより、それ以上の移動は規制（ある程度以上の力が加わらないと移動できないように制限）される。これにより、シャッタ３４が排出口３２ｄを開放することが防止される。なお、被当接面３４ｈが突き当て部８０ｇから受ける力以外の力によってシャッタ３４が閉位置から開位置へ移動するのを抑制することができる構成であれば他の構成を適宜採用してよい。すなわち、シャッタ３４が閉位置から開位置への移動する途中でシャッタ部材３４に対する抵抗力を増大させるようなガイド構成であればよい。

以上説明したように、本実施例においては、プロセスカートリッジ対して移動可能に構成された廃トナー連結部３２の排出口３２ｄを開閉可能に塞ぐシャッタ３４において、「開」位置で精度よく位置決めする構成を提示した。具体的には、シャッタ３４開閉時のガイド部（３４ａ、３４ｂ及び１４ｂ、１４ｃ）とは別に、左右方向の移動規制する規制部を設けた。そして、規制部は、シャッタ３４を開閉するために装置本体１００のシャッタ突き当て部８０ｇと当接する被当接面３４ｆの裏側、つまり断面方向でシャッタ突き当て部８０ｇと同一位置に配置した。これにより、ガイド部にある程度のガタを持たせても、プロセスカートリッジ７の装着同梱物流時の落下等の衝撃で、装置本体１００のシャッタ突き当て部８０ｇからの被当接面３４ｆの脱落することが防止できる。さらに、シャッタ３４の左右方向の移動を精度よく規制できるため、シャッタ３４の開閉機構（被当接面３４ｇ、シャッタ突き当て部８０ｇ等）を省スペースに配置できる。

また、被当接面３４ｇをクリーニング枠体１４に近接して配置した。これによりユーザが被当接面３４ｇを触りにくくし、誤ってシャッタ３４を開けることが防止できる。また、シャッタ３４の被当接面３４ｇを、左右方向において、シャッタ付勢部材３６がシャッタ３４を付勢する位置より右方向、つまりクリーニング枠体側に配置した。これにより通常の開閉動作時にシャッタ３４はクリーニング枠体１４寄りに付勢され、シャッタ突き当て部８０からの脱落が防止される。

また、シャッタ３４の開閉（スライド）方向は、プロセスカートリッジ７の装置本体１００への装着方向と同一とした。これにより、装置本体１００の固定部にシャッタを当接させることで、容易に装着動作に連動してシャッタ３４が開閉できる。

また、クリーニング枠体１４のガイド部１４ｂに傾斜面１４ｂ２を有する凸部１４ｂ１を設けた。これにより、ユーザがシャッタ３４を側面（左方向）から押した際に誤ってシャッタ３４が開くことを防止できる。

７…プロセスカートリッジ、７ｍ…装着突き当て位置、１３…クリーニングユニット、１４…クリーニング枠体、１４ａ…廃トナー収容部、１４ｂ、ｃ…シャッタガイド部、１４ｅ…規制穴、３２…廃トナー連結部材、３２ｂ、ｃ…ガイド部、３２ｄ…排出口、３２ｍ…突き当てリブ、３４…シャッタ、３４ａ、ｂ…ガイド溝、３４ｅ…支持軸、３４ｆ…突き当て面、３４ｈ…被当接面、３４ｊ…被ガイド部、３５…弾性シール部材、３６…シャッタ付勢部材、４０…廃トナー排出部、８０ｄ…廃トナー受入口、８０ｇ…シャッタ突き当て部、１００…画像形成装置

Claims (16)

1. 画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジであって、
   トナーを収容するトナー収容容器と、
   前記トナー収容容器におけるトナーを排出するための排出部を構成するとともに、前記装置本体に設けられたトナーの受入口と連結することで、トナーを前記トナー収容容器から前記装置本体へ移動可能とする連結部材であって、前記受入口と連結する連結位置と、連結しない非連結位置と、に移動可能に前記トナー収容容器に設けられた連結部材と、
   前記非連結位置にある前記連結部材のトナーの排出口を封止する第一の位置と、前記排出口を開放する第二の位置と、に移動可能に前記トナー収容容器に設けられたシャッタ部材と、
   前記シャッタ部材を前記第二の位置から前記第一の位置へ向かう方向に付勢する付勢部材と、
   を備え、
   前記シャッタ部材は、プロセスカートリッジが前記装置本体における装着完了位置に到達する前に、前記装置本体に設けられた当接部と当接する被当接部を有し、プロセスカートリッジの前記装着完了位置に向かう移動にともない、前記被当接部が前記当接部から受ける力によって前記第一の位置から前記第二の位置に向かって移動し、プロセスカートリッジが前記装着完了位置に到達したときに前記第二の位置に位置するように構成されており、
   前記トナー収容容器は、前記シャッタ部材が前記第二の位置に位置するときに、前記シャッタ部材の移動方向と交差する方向における前記シャッタ部材の相対移動を規制するように構成された規制部を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 前記シャッタ部材は、前記シャッタ部材の移動方向と交差する方向における、前記当接部が前記被当接部と当接する位置の近傍において、前記規制部によって前記相対移動が規制されることを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
3. 前記規制部は、前記シャッタ部材の前記第一の位置から前記第二の位置へ向かう移動方向に凹んだ凹部であり、
   前記シャッタ部材は、前記第一の位置から前記第二の位置へ向かう移動方向に突出した凸部を有し、前記凸部が前記凹部に嵌ることで、前記相対移動が規制されることを特徴とする請求項１または２に記載のプロセスカートリッジ。
4. 前記凸部は、根元側の方が先端側よりも前記凹部との間の隙間が狭くなるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載のプロセスカートリッジ。
5. 前記連結部材は、前記シャッタ部材の移動をガイドするとともに、前記第一の位置にある前記シャッタ部材を支持する第一のガイド部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
6. 前記連結部材は、前記付勢部材が前記シャッタ部材を付勢する箇所に対して、前記シャッタ部材の移動方向と直交する方向における、前記第一のガイド部とは反対側において、前記シャッタ部材の移動をガイドするとともに、前記第一の位置にある前記シャッタ部材を支持する第二のガイド部を有することを特徴とする請求項５に記載のプロセスカートリッジ。
7. 前記シャッタ部材は、前記第一の位置から前記第二の位置へ向かう移動において、前記第二のガイド部によりガイドされる状態が、前記第一のガイド部によりガイドされる状態よりも長く続くように構成されていることを特徴とする請求項６に記載のプロセスカート
   リッジ。
8. 前記第二のガイド部が前記シャッタ部材をガイドする位置は、前記付勢部材が前記シャッタ部材を付勢する箇所に対して、前記シャッタ部材の移動方向と直交する方向における、前記当接部が前記被当接部と当接する位置と同じ側に設けられていることを特徴とする請求項６または７のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
9. 前記第二のガイド部が前記シャッタ部材をガイドする状態は、前記規制部が前記シャッタ部材の前記相対移動を規制する状態となるまで続くことを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
10. 前記トナー収容容器は、前記シャッタ部材の移動をガイドするとともに、前記第二の位置にある前記シャッタ部材を支持する第三のガイド部を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
11. 前記第三のガイド部が前記シャッタ部材をガイドする位置は、前記付勢部材が前記シャッタ部材を付勢する箇所に対して、前記シャッタ部材の移動方向と直交する方向における、前記当接部が前記被当接部と当接する位置とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載のプロセスカートリッジ。
12. 前記第三のガイド部は、前記被当接部が前記当接部から受ける力以外の力によって前記シャッタ部材が前記第一の位置から前記第二の位置へ移動するのを抑制すべく、前記シャッタ部材が前記第一の位置から前記第二の位置への移動する途中で前記シャッタ部材に対する抵抗力を増大させるように構成されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載のプロセスカートリッジ。
13. 前記第三のガイド部は、前記シャッタ部材をガイドする面に、前記シャッタ部材の移動方向に対して傾斜した傾斜面を有する突出部を有することを特徴とする請求項１２に記載のプロセスカートリッジ。
14. 前記シャッタ部材は、前記シャッタ部材の移動方向と交差する方向において、前記付勢部材に付勢される箇所が、前記排出口を封止する封止部の中央部の近傍に位置することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
15. 前記シャッタ部材が移動する方向は、装置本体に対して着脱される際のプロセスカートリッジの移動方向と略平行であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
16. 装置本体と、
    前記装置本体に対して着脱可能な請求項１〜１５のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジと、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。

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