JP2019095707A - トナー補給装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー補給装置の操作感を改善する。【解決手段】トナーカートリッジは、トナー補給口を開閉可能なシャッター１８を有している。トナーカートリッジを着脱可能な装置本体は、装置本体にトナーカートリッジを取り付ける装着動作の際にシャッター１８と当接する当接部６２を有している。トナーカートリッジは、係合部１９を有している。装置本体は、装着動作および装置本体からトナーカートリッジを取り外す離脱動作の際に係合部１９を案内する案内部６５を有している。装置本体は、装着動作および離脱動作に連動して上下方向へ移動し、離脱動作の際にシャッター１８と当接する、規制部８１を有している。【選択図】図１７

Description

本開示は、トナー補給装置および画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置に用いられるトナー補給装置は、内部にトナーが収容されたトナーカートリッジが着脱される補給装置本体と、トナーカートリッジからトナーが補給されるトナー補給口と、トナー補給口を開放および閉塞する補給口シャッタと、トナーカートリッジから供給されたトナーを現像装置に搬送するトナー搬送装置とを備えている。

特開２００５−１３４４５２号公報（特許文献１）には、トナーカートリッジに設けられたカートリッジ側係合部材と補給口シャッタに一体的に設けられたシャッタ側係合部材とが、トナーカートリッジの離脱時に係合して補給口シャッタを開放位置から閉塞位置に移動させ、補給口シャッタが閉塞位置に移動したときにシャッタ側係合部材が弾性変形してカートリッジ側係合部材との係合が解除される構成を備えた、トナー補給装置が開示されている。

特開２００５−１３４４５２号公報

上記文献に記載の構成では、シャッタ側係合部材の弾性変形時の抵抗により操作感が重く感じたり、弾性変形が解放されたときに衝撃が生じたりするため、スムーズな操作感を得られない。

本開示では、操作感が改善されたトナー補給装置と、そのトナー補給装置を備える画像形成装置とが提供される。

本開示に従うと、トナーカートリッジと、装置本体とを備えるトナー補給装置が提供される。トナーカートリッジは、その内部にトナーを収容している。トナーカートリッジは、トナーを排出するトナー補給口と、トナー補給口を開閉可能なシャッターとを有している。装置本体は、トナーカートリッジを着脱可能である。装置本体は、装置本体にトナーカートリッジを取り付ける装着動作の際にシャッターと当接する当接部を有している。トナーカートリッジと装置本体とのいずれか一方は、係合部を有している。トナーカートリッジと装置本体とのいずれか他方は、案内部を有している。案内部は、装着動作、および装置本体からトナーカートリッジを取り外す離脱動作の際に、係合部を案内する。装置本体は、規制部を有している。規制部は、装着動作および離脱動作に連動して上下方向へ移動し、離脱動作の際にシャッターと当接する。

上記のトナー補給装置において、装置本体は、係合部材を有している。係合部材は、上記案内部と、上記規制部と、案内部と規制部とを連結する連結部とを有している。装着動作および離脱動作の際に係合部が案内部によって案内されて移動することにより、係合部材が上下方向へ移動する。

上記のトナー補給装置において、案内部には、第１のガイド溝と第２のガイド溝とが形成されている。第１のガイド溝と第２のガイド溝とは、トナーカートリッジの移動方向に延びている。装着動作の際に、係合部は第１のガイド溝によって案内される。離脱動作の際に、係合部は第２のガイド溝によって案内される。

上記のトナー補給装置において、第２のガイド溝は、第１のガイド溝の下方に形成されている。

上記のトナー補給装置において、案内部は、案内部の最奥部にロック部を有している。係合部がロック部に係合することにより、トナーカートリッジが装置本体に離脱不能に装着される。

上記のトナー補給装置において、係合部がロック部に係合した状態でトナーカートリッジを装置本体に押し込む押込み動作により、係合部がロック部から外れて、トナーカートリッジが装置本体から離脱可能になる。

本開示に従うと、像担持体と、像担持体にトナー像を現像する現像装置と、現像装置にトナーを補給する、上記のいずれかの局面のトナー補給装置とを備える、画像形成装置が提供される。

本開示に係るトナー補給装置および画像形成装置によれば、操作感を改善することができる。

実施の形態１に係る画像形成装置を示す概略図である。 実施の形態１に係るトナー補給装置の概略構成を示す斜視図である。 トナーカートリッジの側面図である。 トナーカートリッジの正面図である。 係合部材の斜視図である。 装置本体にトナーカートリッジを取り付ける装着動作の第一の工程を示す斜視図である。 装着動作の第二の工程を示す斜視図である。 図７に示す係合部と案内部とを側方から見た模式図である。 装着動作の第三の工程を示す斜視図である。 図９に示す係合部と案内部とを側方から見た模式図である。 係合部がロック部に係合した状態を示す斜視図である。 図１１に示す係合部と案内部とを側方から見た模式図である。 装置本体からトナーカートリッジを取り外す離脱動作の第一の工程を示す斜視図である。 図１３に示す係合部と案内部とを側方から見た模式図である。 離脱動作の第二の工程を示す斜視図である。 図１５に示す係合部と案内部とを側方から見た模式図である。 離脱動作の第三の工程を示す斜視図である。 図１７に示す係合部と案内部とを側方から見た模式図である。 離脱動作の第四の工程を示す斜視図である。 図１９に示す係合部と案内部とを側方から見た模式図である。 離脱動作の第五の工程を示す斜視図である。 図２１に示す係合部と案内部とを側方から見た模式図である。 実施の形態２に係るトナー補給装置の概略構成を示す斜視図である。 実施の形態２に係る係合部材の斜視図である。 実施の形態２の装着動作の第一の工程を示す斜視図である。 実施の形態２の装着動作の第二の工程を示す斜視図である。 実施の形態２の係合部がロック部に係合した状態を示す斜視図である。 実施の形態２の離脱動作の第一の工程を示す斜視図である。 実施の形態２の離脱動作の第二の工程を示す斜視図である。 実施の形態２の離脱動作の第三の工程を示す斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明に従う各実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。

［実施の形態１］
（画像形成装置１００）
図１は、実施の形態１に係る画像形成装置１００を示す概略図である。図１には、カラープリンタとしての画像形成装置１００が示されている。以下では、カラープリンタについて説明するが、画像形成装置１００は、カラープリンタに限定されない。たとえば、画像形成装置１００は、モノクロプリンタであってもよいし、ファックスであってもよいし、モノクロプリンタ、カラープリンタおよびファックスの複合機（ＭＦＰ：Multi−Functional Peripheral）であってもよい。

画像形成装置１００は、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、中間転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、二次転写ローラー３３と、カセット３７と、従動ローラー３８と、駆動ローラー３９と、タイミングローラー４０と、定着装置５０と、筐体８０とを主に備えている。

筐体８０は、画像形成装置１００の外殻を規定している。筐体８０は、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、中間転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、二次転写ローラー３３と、カセット３７と、従動ローラー３８と、駆動ローラー３９と、タイミングローラー４０と、定着装置５０とを、内部に収容している。

画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、中間転写ベルト３０と、一次転写ローラー３１と、二次転写ローラー３３と、カセット３７と、従動ローラー３８と、駆動ローラー３９と、タイミングローラー４０とは、画像形成部を構成している。この画像形成部は、後述する搬送経路４１に沿って搬送される記録媒体としての用紙Ｓ上に、トナー画像を形成する。

画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト３０に沿って順に並べられている。画像形成ユニット１Ｙは、トナーカートリッジ１５Ｙからトナーの供給を受けてイエロー（Ｙ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｍは、トナーカートリッジ１５Ｍからトナーの供給を受けてマゼンタ（Ｍ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｃは、トナーカートリッジ１５Ｃからトナーの供給を受けてシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。画像形成ユニット１Ｋは、トナーカートリッジ１５Ｋからトナーの供給を受けてブラック（ＢＫ）のトナー像を形成する。

画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト３０に沿って中間転写ベルト３０の回転方向の順に配置されている。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれ、感光体１０と、帯電装置１１と、露光装置１２と、現像装置１３と、クリーニング装置１７とを備えている。

帯電装置１１は、感光体１０の表面を一様に帯電する。露光装置１２は、感光体１０にレーザー光を照射し、入力された画像パターンに従って感光体１０の表面を露光する。これにより、入力画像に応じた静電潜像が感光体１０上に形成される。

現像装置１３は、現像ローラー１４を回転させながら、現像ローラー１４に現像バイアスを印加し、現像ローラー１４の表面にトナーを付着させる。これにより、トナーが現像ローラー１４から感光体１０に転写され、静電潜像に応じたトナー像が感光体１０の表面に現像される。感光体１０は、その表面にトナー像を担持する像担持体としての機能を有している。

感光体１０と中間転写ベルト３０とは、一次転写ローラー３１を設けている部分で互いに接触している。一次転写ローラー３１は、ローラー形状を有し、回転可能に構成される。トナー像と反対極性の転写電圧が一次転写ローラー３１に印加されることによって、トナー像が感光体１０から中間転写ベルト３０に転写される。イエロー（Ｙ）のトナー像、マゼンタ（Ｍ）のトナー像、シアン（Ｃ）のトナー像、およびブラック（ＢＫ）のトナー像が順に重ねられて感光体１０から中間転写ベルト３０に転写される。これにより、カラーのトナー像が中間転写ベルト３０上に形成される。

中間転写ベルト３０は、従動ローラー３８および駆動ローラー３９に張架されている。駆動ローラー３９は、たとえばモーター（図示しない）によって回転駆動される。中間転写ベルト３０および従動ローラー３８は、駆動ローラー３９に連動して回転する。これにより、中間転写ベルト３０上のトナー像が二次転写ローラー３３に搬送される。

クリーニング装置１７は、感光体１０に圧接されている。クリーニング装置１７は、トナー像の転写後に感光体１０の表面に残留するトナーを回収する。

カセット３７には、用紙Ｓがセットされる。用紙Ｓは、ピックアップローラー４２によってカセット３７から１枚ずつ繰り出され、タイミングローラー４０によって搬送経路４１に沿って二次転写ローラー３３に送られる。

二次転写ローラー３３は、ローラー形状を有しており、回転可能に構成されている。二次転写ローラー３３は、トナー像と反対極性の転写電圧を搬送中の用紙Ｓに印加する。これにより、トナー像は、中間転写ベルト３０から二次転写ローラー３３に引き付けられ、中間転写ベルト３０上のトナー像が転写される。二次転写ローラー３３への用紙Ｓの搬送タイミングは、中間転写ベルト３０上のトナー像の位置に合わせてタイミングローラー４０によって調整される。タイミングローラー４０により、中間転写ベルト３０上のトナー像は、用紙Ｓの適切な位置に転写される。

定着装置５０は、自身を通過する用紙Ｓを加圧および加熱する。これにより、トナー像は用紙Ｓに定着する。定着装置５０は、搬送経路４１に沿って搬送される用紙Ｓ上のトナー画像を定着させる。トナー像が定着された用紙Ｓは、トレイ４８に排紙される。

上記の説明では、印刷方式としてタンデム方式を採用している画像形成装置１００について説明したが、画像形成装置１００の印刷方式は、タンデム方式に限定されない。画像形成装置１００内における各構成の配置は、採用される印刷方式に従って適宜変更され得る。画像形成装置１００の印刷方式として、ロータリー方式や直接転写方式が採用されてもよい。ロータリー方式の場合、画像形成装置１００は、１つの感光体１０と、同軸上で回転可能に構成される複数の現像装置１３で構成される。画像形成装置１００は、印刷時には、各現像装置１３を感光体１０に順に導き、各色のトナー像を現像する。直接転写方式の場合、画像形成装置１００は、感光体１０上に形成されたトナー像が用紙Ｓに直接転写される。

（トナー補給装置６０）
図２は、実施の形態１に係るトナー補給装置６０の概略構成を示す斜視図である。トナー補給装置６０は、上述したトナーカートリッジ１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ（以下、これらをまとめてトナーカートリッジ１５と称する）と、装置本体６１とを備えている。図３は、トナーカートリッジ１５の側面図である。図４は、トナーカートリッジ１５の正面図である。

トナーカートリッジ１５は、装置本体６１に着脱可能に構成されている。装置本体６１には、トナーカートリッジ１５を収容するための中空の収容空間６３が、複数（実施の形態１では４つ）形成されている。図３中の両矢印で示す移動方向ＤＲ１は、装置本体６１にトナーカートリッジ１５を装着する、または装置本体６１からトナーカートリッジ１５を離脱するときの、装置本体６１に対するトナーカートリッジ１５の移動方向である。画像形成装置１００が載置されている床面または机上が水平である場合、移動方向ＤＲ１は水平方向に延びている。

トナーカートリッジ１５は、その内部に各色のトナーを収容している。各々のトナーカートリッジ１５には、図１に示すように、トナー補給口１６が形成されている。トナー補給口１６は、トナーカートリッジ１５の下面に形成されている。トナーカートリッジ１５内に収容されたトナーは、トナー補給口１６からトナーカートリッジ１５外へ排出され、図示しないトナー補給路を経由して、各々の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの現像装置１３（図１）へ供給される。

トナーカートリッジ１５は、トナー補給口１６を開閉するシャッター１８を有している。シャッター１８は、トナーカートリッジ１５の本体に対して相対移動可能に構成されている。シャッター１８は、トナーカートリッジ１５が装置本体６１から離脱している間は、トナー補給口１６を閉塞する位置に配置される。図２，３に示すシャッター１８は、トナー補給口１６を下方から覆っている。

トナーカートリッジ１５は、トナーカートリッジ１５の側面から突出する係合部１９を有している。図３に示す側方視した係合部１９は、三角形の形状を有している。典型的には、側方視した係合部１９は二等辺三角形の形状を有しており、当該二等辺三角形の底辺はトナーカートリッジ１５の移動方向ＤＲ１に延びている。係合部１９は、前方傾斜面１９Ａと、後方傾斜面１９Ｂと、底面１９Ｃとを有している。前方傾斜面１９Ａと底面１９Ｃとは、二等辺三角形の底角をなす楔形状を構成している。後方傾斜面１９Ｂと底面１９Ｃとは、二等辺三角形の他の底角をなす楔形状を構成している。

図４に示すように、トナーカートリッジ１５の両側の側部に、一対の係合部１９が設けられている。トナーカートリッジ１５の一方の側面から第１の係合部１９が突出しており、トナーカートリッジ１５の他方の側面から第２の係合部１９が突出している。トナーカートリッジ１５に対して第１の係合部１９が突出する方向と、トナーカートリッジ１５に対して第２の係合部１９が突出する方向とは、互いに逆方向である。

トナー補給装置６０はまた、図２に示すように、押圧部９０を備えている。押圧部９０は、装置本体６１の収容空間６３に露出している。押圧部９０は、装置本体６１に取り付けられるトナーカートリッジ１５を、装置本体６１から離脱させる方向に押圧する。押圧部９０は、収容空間６３の最奥部に配置されている。押圧部９０はたとえば、ばね部材を含んで構成されている。ばね部材は、トナーカートリッジ１５が装置本体６１から抜け出る方向にトナーカートリッジ１５を付勢する付勢部の一例である。収容空間６３の最奥部に配置されたばね部材が、収容空間６３内に挿入されるトナーカートリッジ１５から応力を受けて変形することによって、弾性エネルギーがばね部材に蓄積されて、トナーカートリッジ１５を押し返す力が作用する。

ばね部材は、板ばね、コイルばねなどの任意の形状を有していてもよい。付勢部は、収容空間６３の最奥部に限られず、収容空間６３の途中に配置されていてもよい。付勢部は、ばね部材に限られず、ゴム材料または高分子材料で形成された部材であってもよい。押圧部９０は、弾性エネルギーによってトナーカートリッジ１５を付勢する構成に限られない。押圧部９０は、駆動力を発生するアクチュエータを有し、当該アクチュエータが発生する駆動力によって装置本体６１から離脱する方向にトナーカートリッジ１５を押圧する構成としてもよい。

トナー補給装置６０はまた、係合部材６４を備えている。実施の形態１の係合部材６４は、装置本体６１に設けられている。図５は、係合部材６４の斜視図である。

係合部材６４は、一対の案内部６５と、規制部８１と、連結部８２とを有している。図４に示すように、トナーカートリッジ１５の両側の側部に、一対の案内部６５が設けられている。トナーカートリッジ１５の一方の側面に対向して第１の案内部６５が配置されている。トナーカートリッジ１５の他方の側面に対向して第２の案内部６５が配置されている。一対の案内部６５は、左右対称に形成されている。

規制部８１と連結部８２とは、トナーカートリッジ１５の下方に配置されている。連結部８２は、一対の案内部６５と、規制部８１とを連結している。一対の案内部６５と規制部８１とが連結部８２により連結されることにより、一体の構造の係合部材６４が設けられている。案内部６５と規制部８１とは、連結部８２から上方に突出している。規制部８１は、連結部８２から、トナーカートリッジ１５の下面に向けて突出している。図３に示すように、規制部８１は、シャッター１８に向けて突出している。

係合部材６４は、一体に移動可能に構成されている。案内部６５と規制部８１とは、一体に移動する。図３，４中の両矢印で示す上下方向ＤＲ２は、トナーカートリッジ１５に対して係合部材６４が相対移動する方向を示している。上下方向ＤＲ２は、移動方向ＤＲ１に直交している。画像形成装置１００が載置されている床面または机上が水平である場合、上下方向ＤＲ２は鉛直方向に延びている。

トナーカートリッジ１５は、移動方向ＤＲ１に移動し、上下方向ＤＲ２には移動しないように、構成されている。係合部材６４は、上下方向ＤＲ２に移動し、移動方向ＤＲ１には移動しないように、構成されている。

図２および図５に示すように、案内部６５には、上ガイド溝７１と、下ガイド溝７３とが形成されている。案内部６５は離隔突起６９を有しており、離隔突起６９は上ガイド溝７１と下ガイド溝７３とを上下方向ＤＲ２に離隔している。下ガイド溝７３は、上ガイド溝７１の下方に形成されている。上ガイド溝７１と下ガイド溝７３とは、トナーカートリッジ１５の移動方向ＤＲ１に沿って、直線状に延びている。

案内部６５は、出入口傾斜部６６を有している。出入口傾斜部６６は、案内部６５に対して相対移動する係合部１９の経路の入口または出口を構成する位置に設けられている。出入口傾斜部６６は、入口傾斜面６７と、出口傾斜面６８とを有している。係合部１９が入口傾斜面６７に沿って上ガイド溝７１へ向かって移動するにつれて、係合部材６４は下方へ移動する。係合部１９が下ガイド溝７３から離れて出口傾斜面６８に沿って移動するにつれて、係合部材６４は下方へ移動する。

案内部６５は、装置本体６１に対してトナーカートリッジ１５を着脱する動作の際に、係合部１９を案内する。装置本体６１にトナーカートリッジ１５を取り付ける装着動作の際に、係合部１９が出入口傾斜部６６の入口傾斜面６７に沿って移動し、次いで係合部１９が上ガイド溝７１内を移動するように、トナーカートリッジ１５は移動方向ＤＲ１へ移動し、係合部材６４は上下方向ＤＲ２へ移動する。装置本体６１からトナーカートリッジ１５を取り外す離脱動作の際に、係合部１９が下ガイド溝７３内を移動し、次いで係合部１９が出入口傾斜部６６の出口傾斜面６８に沿って移動するように、トナーカートリッジ１５は移動方向ＤＲ１へ移動し、係合部材６４は上下方向ＤＲ２へ移動する。

案内部６５は、最奥部７２を有している。最奥部７２は、案内部６５に対して相対移動する係合部１９の経路における、最も奥まった位置に設けられている。案内部６５には、上ガイド溝７１と下ガイド溝７３とを含むループ状の経路が形成されており、最奥部７２は当該ループ状の経路の折り返し部を構成している。装置本体６１に対してトナーカートリッジ１５を着脱する動作の際に、係合部１９は、当該ループ状の経路に沿って、案内部６５に対して相対移動する。上ガイド溝７１がループ状の経路の往路を構成し、下ガイド溝７３がループ状の経路の復路を構成している。

案内部６５は、最奥部７２に、上受け部７６と、ロック部７７と、下受け部７８とを有している。上下方向ＤＲ２において上から下へ、上ガイド溝７１、上受け部７６、ロック部７７、下受け部７８、下ガイド溝７３の順に配置されている。ロック部７７は、上ガイド溝７１に対して下方に配置されている。ロック部７７は、上ガイド溝７１から外れた位置に配置されている。下ガイド溝７３は、ロック部７７に対して下方に配置されている。ロック部７７は、下ガイド溝７３から外れた位置に配置されている。

上受け部７６は、案内部６５に対する係合部１９の移動経路に対して奥側に設けられている。ロック部７７は、案内部６５に対する係合部１９の移動経路に対して手前側に設けられている。下受け部７８は、案内部６５に対する係合部１９の移動経路に対して奥側に設けられている。上ガイド溝７１から、上受け部７６、ロック部７７および下受け部７８を経由して下ガイド溝７３へ移動する係合部１９は、鋸歯状経路を通過して、ジグザグに移動する。

図６は、装置本体６１にトナーカートリッジ１５を取り付ける装着動作の第一の工程を示す斜視図である。以下の図においては、トナーカートリッジ１５の構成のうちシャッター１８および係合部１９が図示されており、トナーカートリッジ１５の本体部分は図示を省略されている。図６に示すように、装置本体６１は、当接部６２を有している。当接部６２は、移動方向ＤＲ１に交差、典型的には直交し、上下方向ＤＲ２に沿って、典型的には上下方向ＤＲ２と平行に延びる、壁形状を有している。当接部６２は、装置本体６１の床面に、段差を形成している。当接部６２よりも装置本体６１の手前側の床面は、当接部６２よりも装置本体６１の奥側の床面と比較して、一段低く形成されている。

当接部６２よりも手前側に、開口２１が形成されている。詳細を後述するように、係合部材６４の規制部８１は、開口２１から上方に突出可能であり、または開口２１の下方に配置可能である。当接部６２よりも奥側に、受け入れ口２６が形成されている。受け入れ口２６は、トナー補給口１６（図１）から排出されるトナーを受け入れる開口であり、現像装置１３へトナーを導くトナー補給路の入口を形成している。

（トナーカートリッジ１５の着脱動作）
以上のような構成を備えているトナー補給装置６０において、装置本体６１に対してトナーカートリッジ１５を着脱する動作について、以下説明する。以下の図において、実線矢印は係合部１９の動きを示し、白抜き矢印は案内部６５の動きを示している。規制部８１は、案内部６５と一体に、白抜き矢印方向に移動する。

装置本体６１にトナーカートリッジ１５を取り付ける装着動作においては、まずトナーカートリッジ１５を装置本体６１の収容空間６３（図２）に押し込むことで、係合部１９は、出入口傾斜部６６の入口傾斜面６７に当接する。係合部１９が入口傾斜面６７に沿って案内部６５に対して相対移動することにより、案内部６５は、図６中の白抜き矢印に示すように、下降する。規制部８１は、案内部６５と一体に下降して、開口２１の下方に配置される。規制部８１は、装置本体６１の奥側へ向かうシャッター１８の移動の妨げとならない位置に、配置される。

なお係合部材６４が、前回のトナーカートリッジ１５の離脱動作時の動作によって、または自重によって、係合部材６４の可動範囲の最下部に配置されていれば、係合部１９が入口傾斜面６７の上方を通過し、係合部１９が入口傾斜面６７に当接せずに移動する場合もある。

図７は、装着動作の第二の工程を示す斜視図である。図８は、図７に示す係合部１９と案内部６５とを側方から見た模式図である。装着動作の第二の工程においては、係合部１９は、上ガイド溝７１内を、装置本体６１の奥側へ、最奥部７２へ向かって移動する。係合部１９が出入口傾斜部６６を超えた後、上ガイド溝７１内を移動する間は、係合部１９と案内部６５との上下方向ＤＲ２における相対位置が変わらないため、係合部材６４は上下方向ＤＲ２へ移動しない。

図７に示すように、係合部１９が上ガイド溝７１内を移動している間に、シャッター１８は当接部６２に当接する。トナーカートリッジ１５が移動方向ＤＲ１に装置本体６１の奥側へ移動を継続するときに、シャッター１８の移動が当接部６２によって妨げられる。これにより、シャッター１８はトナーカートリッジ１５と同伴移動しなくなり、トナーカートリッジ１５に形成されているトナー補給口１６に対してシャッター１８が相対移動する。その結果、トナー補給口１６が開口され、シャッター１８はトナー補給口１６を覆わなくなる。

図９は、装着動作の第三の工程を示す斜視図である。図１０は、図９に示す係合部１９と案内部６５とを側方から見た模式図である。装着動作の第三の工程においては、係合部１９は、最奥部７２へ到達する。係合部１９の前方傾斜面１９Ａ（図３）は、上傾斜面７６Ａ（図１０）に当接する。係合部１９は、上傾斜面７６Ａに沿ってさらに移動して、上受け部７６に係合する。上受け部７６は上ガイド溝７１に対して下方に配置されているため、案内部６５は、図９中の白抜き矢印に示すように、上昇する。規制部８１は、案内部６５と一体に上昇する。

図１１は、係合部１９がロック部７７に係合した状態を示す斜視図である。図１２は、図１１に示す係合部１９と案内部６５とを側方から見た模式図である。図９，１０に示す係合部１９が上受け部７６に係合した状態から、トナーカートリッジ１５が押圧部９０によって押し返されることにより、トナーカートリッジ１５は装置本体６１の手前側へ移動する。この移動によって、係合部１９の後方傾斜面１９Ｂ（図３）はロック傾斜面７７Ａ（図１２）に当接する。係合部１９は、ロック傾斜面７７Ａに沿って移動する。そして、図１１，１２に示すように、係合部１９がロック部７７に係合した状態になり、トナーカートリッジ１５は装置本体６１に離脱不能に装着される。

このときトナーカートリッジ１５のトナー補給口１６は、受け入れ口２６と向き合った位置に配置されている。トナー補給口１６は、シャッター１８により覆われておらず、開放された状態とされている。トナーカートリッジ１５は、トナーの補給のために適切な位置に、位置決めされている。

ロック部７７は上受け部７６に対して下方に配置されているため、案内部６５は、図１１中の白抜き矢印に示すように、上昇する。規制部８１は、案内部６５と一体に上昇する。

図１３は、装置本体６１からトナーカートリッジ１５を取り外す離脱動作の第一の工程を示す斜視図である。図１４は、図１３に示す係合部１９と案内部６５とを側方から見た模式図である。装置本体６１からトナーカートリッジ１５を取り外す離脱動作においては、図１１，１２に示すトナーカートリッジ１５がロックされた状態から、トナーカートリッジ１５を装置本体６１に押し込む押込み動作が、再度行なわれる。係合部１９の前方傾斜面１９Ａは、下傾斜面７８Ａ（図１４）に当接する。係合部１９は、下傾斜面７８Ａに沿って、ロック部７７から下受け部７８へ移動して、下受け部７８に係合する。下受け部７８はロック部７７に対して下方に配置されているため、案内部６５は、図１３中の白抜き矢印に示すように、上昇する。規制部８１は、案内部６５と一体に上昇する。

図１５は、離脱動作の第二の工程を示す斜視図である。図１６は、図１５に示す係合部１９と案内部６５とを側方から見た模式図である。離脱動作の第二の工程においては、図１３，１４に示す係合部１９が下受け部７８に係合した状態から、トナーカートリッジ１５が押圧部９０によって押圧されることにより、トナーカートリッジ１５は装置本体６１の手前側へ移動する。この移動によって、係合部１９の後方傾斜面１９Ｂは、離脱傾斜面６９Ａ（図１６）に当接する。係合部１９は、離脱傾斜面６９Ａに沿って移動して、図１５，１６に示すように、下ガイド溝７３へ移動する。

下ガイド溝７３は下受け部７８に対して下方に配置されているため、案内部６５は、図１５中の白抜き矢印に示すように、さらに上昇する。規制部８１は、案内部６５と一体にさらに上昇する。図１５，１６に示す配置では、係合部材６４は、係合部材６４の可動範囲の最上部付近へ移動している。このとき規制部８１は、装置本体６１の開口２１から上方へ突き出している。規制部８１の上端は、シャッター１８の下端よりも上方に配置されている。

図１７は、離脱動作の第三の工程を示す斜視図である。図１８は、図１７に示す係合部１９と案内部６５とを側方から見た模式図である。離脱動作の第三の工程においては、係合部１９は、下ガイド溝７３内を、装置本体６１の手前側へ移動する。係合部１９が下ガイド溝７３内を移動する間は、係合部１９と案内部６５との上下方向ＤＲ２における相対位置が変わらないため、係合部材６４は上下方向ＤＲ２へ移動しない。

図１７に示すように、係合部１９が下ガイド溝７３内を移動している間に、シャッター１８は、開口２１から突出している規制部８１に当接する。トナーカートリッジ１５が移動方向ＤＲ１に装置本体６１の手前側へ移動を継続するときに、シャッター１８の移動が規制部８１によって規制される。これにより、トナーカートリッジ１５に形成されているトナー補給口１６に対してシャッター１８が相対移動する。その結果、シャッター１８はトナー補給口１６を覆い、トナー補給口１６が閉塞される。

図１９は、離脱動作の第四の工程を示す斜視図である。図２０は、図１９に示す係合部１９と案内部６５とを側方から見た模式図である。離脱動作の第四の工程においては、図１９，２０に示すように、係合部１９は出入口傾斜部６６に到達し、出入口傾斜部６６の出口傾斜面６８に当接する。

図２１は、離脱動作の第五の工程を示す斜視図である。図２２は、図２１に示す係合部１９と案内部６５とを側方から見た模式図である。離脱動作の第五の工程においては、係合部１９は、出口傾斜面６８に沿って案内部６５に対して相対移動する。出口傾斜面６８の傾斜に従って、案内部６５は、図２１中の白抜き矢印に示すように、下降する。規制部８１は、案内部６５と一体に下降して、開口２１の下方の退避位置に配置される。規制部８１は、装置本体６１の奥側へ向かうシャッター１８の移動の妨げとならない位置に、配置される。

規制部８１が退避位置へ移動した後、シャッター１８は、トナーカートリッジ１５と同伴して移動できるようになる。この時点でシャッター１８は、トナー補給口１６を完全に塞いだ状態に位置されている。

係合部１９は、出入口傾斜部６６の入口傾斜面６７の上方を通過して、装置本体６１の外部へ移動する。そして、トナーカートリッジ１５の全体が装置本体６１から離脱する。

（作用および効果）
上述した説明と一部重複する記載もあるが、本実施の形態の特徴的な構成および作用効果についてまとめて記載すると、以下の通りである。

本実施の形態のトナー補給装置６０は、図６に示すように、当接部６２を備えている。当接部６２は、図７に示すように、装着動作の際にシャッター１８と当接する。トナー補給装置６０はまた、図５に示すように、規制部８１を備えている。規制部８１は、図１７，１９に示すように、離脱動作の際にシャッター１８と当接する。

このように構成されたトナー補給装置６０では、シャッター１８が当接部６２と当接することにより、トナー補給口１６に対してシャッター１８が相対移動して、トナー補給口１６が開放される。シャッター１８が規制部８１と当接することにより、トナー補給口１６に対してシャッター１８が相対移動して、トナー補給口１６が閉鎖される。装置本体６１に対するトナーカートリッジ１５の抜き差し動作に連動して、シャッター１８を自動的に開閉することができる。

シャッター１８が当接部６２または規制部８１と当接する動作によってシャッター１８が開閉されるので、従来技術とは異なり、シャッター１８と係合する部材は弾性変形をしない。したがって、部材の弾性変形時に操作力量が増加したり弾性変形の開放時に衝撃が生じたりすることがなく、操作感がスムーズでユーザーにストレスを与えない操作性とすることができる。

また図２〜４に示すように、トナーカートリッジ１５は、係合部１９を有している。図３〜５に示すように、装置本体６１は、係合部材６４を備えている。係合部材６４は、トナーカートリッジ１５を装着および離脱する動作の際に係合部１９を案内する案内部６５と、規制部８１とを有している。装着動作および離脱動作の際に係合部１９が案内部６５によって案内されて移動することにより、係合部材６４が上下方向ＤＲ２へ移動する。

このようにすれば、図１７，１９に示すように、離脱動作に連動して係合部材６４が上方へ移動することで、シャッター１８を規制部８１に当接させることができる。案内部６５に対する係合部１９の相対移動の際に、トナーカートリッジ１５自体は上下方向ＤＲ２に動かない構成とすることで、トナーカートリッジ１５と周辺の部材との干渉を防止でき、また受け入れ口２６に対するトナー補給口１６の位置ずれを防止することができる。

また図５に示すように、案内部６５には、上ガイド溝７１と下ガイド溝７３とが形成されている。上ガイド溝７１は、装着動作の際に係合部１９を案内する装着経路としての機能を有している。下ガイド溝７３は、離脱動作の際に係合部１９を案内する離脱経路としての機能を有している。案内部６５が上ガイド溝７１と下ガイド溝７３とを別々に有していることにより、係合部１９は、トナーカートリッジ１５の装着時と離脱時とで、異なるガイド溝を通って案内部６５に対して相対移動する。装着時に上ガイド溝７１に案内される係合部１９の動きによってシャッター１８が当接部６２に当接し、離脱時に下ガイド溝７３に案内される係合部１９の動きによってシャッター１８が規制部８１に当接するように、構成することができる。

また図５に示すように、下ガイド溝７３は、ロック部７７に対して下方に配置されている。このようにすれば、案内部６５に対する係合部１９の移動に伴って案内部６５を上方に移動させることができる。案内部６５と規制部８１とを一体に形成することにより、案内部６５に対する係合部１９の移動に伴って、規制部８１を上昇させて、シャッター１８と当接する位置に規制部８１を確実に配置することができる。

また図５に示すように、案内部６５は、最奥部７２にロック部７７を有している。図１１，１２に示すように、係合部１９がロック部７７に係合することにより、トナーカートリッジ１５が装置本体６１に離脱不能に装着される。このようにすれば、案内部６５の最奥部７２のロック部７７に係合部１９が到達するまでトナーカートリッジ１５を装置本体６１へ押し込む動作によって、トナーカートリッジ１５を装置本体６１にロックすることができる。

また図１３〜１６に示すように、係合部１９がロック部７７に係合した状態でトナーカートリッジ１５を装置本体６１に押し込む押込み動作により、係合部１９がロック部７７から外れて、トナーカートリッジ１５を装置本体６１から離脱可能になる。このようにすれば、１回目の押込み動作で係合部１９がロック部７７に係合してトナーカートリッジ１５が装置本体６１のトナー補給可能な位置にロックされ、２回目の押込み動作でトナーカートリッジ１５のロックが解除される。押込み動作を繰り返す単純な動作により、トナーカートリッジ１５の装置本体６１へのロックとロックの解除とを行なうことができる。

［実施の形態２］
図２３は、実施の形態２に係るトナー補給装置６０の概略構成を示す斜視図である。図２４は、実施の形態２に係る係合部材６４の斜視図である。実施の形態２に係るトナー補給装置６０は、係合部材６４の案内部６５に形成されているガイド溝の形状において、実施の形態１と異なっている。

具体的には、実施の形態２の案内部６５には、トナーカートリッジ１５の移動方向ＤＲ１に沿って直線状に延びる下ガイド溝７３が形成されているが、上ガイド溝は形成されていない。実施の形態２の案内部６５には、ループ状の経路が形成されていない。装置本体６１にトナーカートリッジ１５を着脱する動作の際に、係合部１９は、案内部６５に一本形成された下ガイド溝７３内を往復移動する。下ガイド溝７３の最奥部に、ロック部７７が設けられている。ロック部７７は、下ガイド溝７３の一部の上面が上方へ変形した形状を有している。

図２５は、実施の形態２の装着動作の第一の工程を示す斜視図である。装着動作においては、まずトナーカートリッジ１５を装置本体６１の収容空間６３（図２）に押し込むことで、係合部１９は、出入口傾斜部６６の入口傾斜面６７に当接する。係合部１９が入口傾斜面６７に沿って案内部６５に対して相対移動することにより、案内部６５は、図２５中の白抜き矢印に示すように、下降する。規制部８１は、案内部６５と一体に下降して、開口２１の下方に配置される。規制部８１は、装置本体６１の奥側へ向かうシャッター１８の移動の妨げとならない位置に、配置される。

図２６は、実施の形態２の装着動作の第二の工程を示す斜視図である。係合部１９は、出入口傾斜部６６の入口傾斜面６７を超えた後、出口傾斜面６８に沿って案内部６５に対して相対移動する。このとき案内部６５は、図２６中の白抜き矢印に示すように、上昇する。規制部８１は、案内部６５と一体に上昇して、装置本体６１の開口２１から上方へ突き出す。規制部８１の上端は、シャッター１８の下端よりも上方に配置されている。

図２５，２６を参照して、装置本体６１の奥側へ移動するシャッター１８が開口２１を通過した後に規制部８１が上昇を開始するように、案内部６５の配置およびガイド溝の形状が調整されている。規制部８１が上昇を開始するときには、シャッター１８は既に開口２１を超えて当接部６２にまで到達しているように、構成されている。典型的には、係合部１９が入口傾斜面６７に沿ってまたは入口傾斜面６７の上方を移動している間に、シャッター１８が当接部６２に当接する。

出口傾斜面６８を超えた後、係合部１９は、下ガイド溝７３内へ移動し、下ガイド溝７３内を装置本体６１の奥側へ移動する。係合部１９が下ガイド溝７３内を移動する間は、係合部１９と案内部６５との上下方向ＤＲ２における相対位置が変わらないため、係合部材６４は上下方向ＤＲ２へ移動しない。

図２６に示すように、係合部１９が下ガイド溝７３内を移動している間、シャッター１８は当接部６２に当接している。トナーカートリッジ１５が移動方向ＤＲ１に装置本体６１の奥側へ移動を継続するときに、シャッター１８の移動が当接部６２によって妨げられる。これにより、シャッター１８はトナーカートリッジ１５と同伴移動しなくなり、トナーカートリッジ１５に形成されているトナー補給口１６に対してシャッター１８が相対移動する。その結果、トナー補給口１６が開口され、シャッター１８はトナー補給口１６を覆わなくなる。

図２７は、実施の形態２の係合部１９がロック部７７に係合した状態を示す斜視図である。図２７に示すように、係合部１９が下ガイド溝７３の最奥部に到達すると、案内部６５が自重で係合部１９に対して上下方向ＤＲ２に相対移動して、係合部１９がロック部７７に係合する。これによりトナーカートリッジ１５は、装置本体６１に離脱不能に装着される。

このときトナーカートリッジ１５のトナー補給口１６は、受け入れ口２６と向き合った位置に配置されている。トナー補給口１６は、シャッター１８により覆われておらず、開放された状態とされている。トナーカートリッジ１５は、トナーの補給のために適切な位置に、位置決めされている。

図２８は、実施の形態２の離脱動作の第一の工程を示す斜視図である。離脱動作においては、図２７に示すトナーカートリッジ１５がロックされた状態から、トナーカートリッジ１５を装置本体６１の外側へ向かって引っ張る。これにより係合部１９とロック部７７との係合が外れて、トナーカートリッジ１５が装置本体６１から引き出され始め、係合部１９は下ガイド溝７３内を装置本体６１の手前側へ移動する。

係合部１９が下ガイド溝７３内を移動している間に、シャッター１８は、開口２１から突出している規制部８１に当接する。トナーカートリッジ１５が移動方向ＤＲ１に装置本体６１の手前側へ移動を継続するときに、シャッター１８の移動が規制部８１によって規制される。これにより、トナーカートリッジ１５に形成されているトナー補給口１６に対してシャッター１８が相対移動する。その結果、シャッター１８はトナー補給口１６を覆い、トナー補給口１６が閉塞される。

図２９は、実施の形態２の離脱動作の第二の工程を示す斜視図である。離脱動作の第二の工程においては、図２９に示すように、係合部１９は出入口傾斜部６６に到達し、出入口傾斜部６６の出口傾斜面６８に当接する。

図３０は、実施の形態２の離脱動作の第三の工程を示す斜視図である。離脱動作の第三の工程においては、係合部１９は、出口傾斜面６８に沿って案内部６５に対して相対移動する。出口傾斜面６８の傾斜に従って、案内部６５は、図３０中の白抜き矢印に示すように、下降する。規制部８１は、案内部６５と一体に下降して、開口２１の下方の退避位置に配置される。規制部８１は、装置本体６１の奥側へ向かうシャッター１８の移動の妨げとならない位置に、配置される。

規制部８１が退避位置へ移動した後、シャッター１８は、トナーカートリッジ１５と同伴して移動できるようになる。この時点でシャッター１８は、トナー補給口１６を完全に塞いだ状態に位置されている。

係合部１９は、出入口傾斜部６６の入口傾斜面６７の上方を通過して、装置本体６１の外部へ移動する。そして、トナーカートリッジ１５の全体が装置本体６１から離脱する。実施の形態２の離脱動作の際の、係合部１９が下ガイド溝７３内へ移動してからの動きは、実施の形態１と同様である。

以上説明した実施の形態２によっても、トナーカートリッジ１５を装置本体６１に着脱する動作に伴って、シャッター１８が当接部６２または規制部８１と当接して、シャッター１８が開閉される。シャッター１８と係合する部材は弾性変形をしないので、部材の弾性変形時に操作力量が増加したり弾性変形の開放時に衝撃が生じたりすることがなく、操作感がスムーズでユーザーにストレスを与えない操作性とすることができる。

なお、上述した実施の形態においては、装置本体６１に設けられた係合部材６４が案内部６５を有し、案内部６５に上ガイド溝７１および下ガイド溝７３が形成され、トナーカートリッジ１５に係合部１９が設けられる構成について説明した。係合部１９と案内部６５とは、トナーカートリッジ１５と装置本体６１とに対になって設けられていればよいため、装置本体６１に係合部１９が設けられてトナーカートリッジ１５が案内部６５を有する構成としてもよい。トナーカートリッジ１５と装置本体６１とのいずれか一方が係合部１９を有し、いずれか他方が案内部６５を有していればよい。

図１に示す画像形成装置１００は、横に並べられた４つのトナーカートリッジ１５を有しているが、トナーカートリッジ１５の数は３つ以下でもよく、５つ以上でもよい。複数のトナーカートリッジ１５が、縦に並べられていてもよい。

実施の形態では、装置本体６１に着脱可能な交換部品としてトナーカートリッジ１５を例として説明したが、トナーカートリッジ１５以外の交換部品に実施の形態の思想を適用してもよい。たとえば交換部品は、感光ドラムなどの他の単体のユニットであってもよく、画像形成に用いられる感光ドラム、帯電ローラーおよびトナーボトルなどの各種部品を含むイメージングカートリッジであってもよい。または交換部品は、インクジェット方式の画像形成装置のインクカートリッジであってもよい。

以上のように実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１Ｃ，１Ｋ，１Ｍ，１Ｙ 画像形成ユニット、１０ 感光体、１３ 現像装置、１５ トナーカートリッジ、１６ トナー補給口、１８ シャッター、１９ 係合部、１９Ａ 前方傾斜面、１９Ｂ 後方傾斜面、１９Ｃ 底面、２１ 開口、２６ 受け入れ口、３０ 中間転写ベルト、５０ 定着装置、６０ トナー補給装置、６１ 装置本体、６２ 当接部、６３ 収容空間、６４ 係合部材、６５ 案内部、６６ 出入口傾斜部、６７ 入口傾斜面、６８ 出口傾斜面、６９ 離隔突起、６９Ａ 離脱傾斜面、７１ 上ガイド溝、７２ 最奥部、７３ 下ガイド溝、７６ 上受け部、７６Ａ 上傾斜面、７７ ロック部、７７Ａ ロック傾斜面、７８ 下受け部、７８Ａ 下傾斜面、８０ 筐体、８１ 規制部、８２ 連結部、９０ 押圧部、１００ 画像形成装置、ＤＲ１ 移動方向、ＤＲ２ 上下方向。

Claims (7)

1. 内部にトナーを収容し、前記トナーを排出するトナー補給口と前記トナー補給口を開閉可能なシャッターとを有する、トナーカートリッジと、
   前記トナーカートリッジを着脱可能な装置本体とを備え、
   前記装置本体は、前記装置本体に前記トナーカートリッジを取り付ける装着動作の際に前記シャッターと当接する当接部を有し、
   前記トナーカートリッジと前記装置本体とのいずれか一方は、係合部を有し、前記トナーカートリッジと前記装置本体とのいずれか他方は、前記装着動作および前記装置本体から前記トナーカートリッジを取り外す離脱動作の際に前記係合部を案内する案内部を有し、
   前記装置本体は、前記装着動作および前記離脱動作に連動して上下方向へ移動し、前記離脱動作の際に前記シャッターと当接する、規制部を有する、トナー補給装置。
2. 前記装置本体は、前記案内部と、前記規制部と、前記案内部と前記規制部とを連結する連結部とを有する、係合部材を有し、
   前記装着動作および前記離脱動作の際に前記係合部が前記案内部によって案内されて移動することにより、前記係合部材が上下方向へ移動する、請求項１に記載のトナー補給装置。
3. 前記案内部には、第１のガイド溝と第２のガイド溝とが形成されており、前記第１のガイド溝と前記第２のガイド溝とは前記トナーカートリッジの移動方向に延び、
   前記装着動作の際に、前記係合部は前記第１のガイド溝によって案内され、
   前記離脱動作の際に、前記係合部は前記第２のガイド溝によって案内される、請求項１または２に記載のトナー補給装置。
4. 前記第２のガイド溝は、前記第１のガイド溝の下方に形成されている、請求項３に記載のトナー補給装置。
5. 前記案内部は、前記案内部の最奥部にロック部を有し、
   前記係合部が前記ロック部に係合することにより、前記トナーカートリッジが前記装置本体に離脱不能に装着される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のトナー補給装置。
6. 前記係合部が前記ロック部に係合した状態で前記トナーカートリッジを前記装置本体に押し込む押込み動作により、前記係合部が前記ロック部から外れて、前記トナーカートリッジが前記装置本体から離脱可能になる、請求項５に記載のトナー補給装置。
7. 像担持体と、
   前記像担持体にトナー像を現像する現像装置と、
   前記現像装置にトナーを補給する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のトナー補給装置とを備える、画像形成装置。

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