JP2024040277A - カートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤を貯蔵する現像剤貯蔵ユニットの設計自由度を高める。【解決手段】カートリッジ１０の現像剤貯蔵ユニット９は、プロセスユニット５に対して着脱可能に構成されている。この現像剤貯蔵ユニット９は、カートリッジ１０を着脱する時にカートリッジ１０が通過する開口部２Ｓ１と開口部２Ｓ１を開閉するための開閉部材２１Ａとを有する装置本体２Ａに装着された時に、開閉部材２１Ａに設けられた識別部２１Ａ１と係合するように設けられた被識別部９Ａを有している。【選択図】図１

Description

本発明は、現像剤を貯蔵する現像剤貯蔵ユニットを備えたカートリッジに関する。

電子写真方式の画像形成装置としてのレーザビームプリンタや複写機においては、感光体上に現像剤像を形成しこの現像剤像を記録材としてのシートへ転写することで記録材に画像を形成している。

レーザビームプリンタにおいては、メンテナンスを容易にすべく、画像形成装置の一部の部品をカートリッジに設け、カートリッジを装置本体外に取り出し、メンテナンスや交換を行う方式が広く採用されている。

従来、このようなカートリッジとして、感光ドラムと、この感光ドラムを回転自在に支持するドラムフレームと、を有するドラムカートリッジが提案されている（特許文献１参照）。このドラムカートリッジは、ドラムフレームに現像ローラを有する現像器が取り付けられた第１状態において、トナーカートリッジを現像器に対して着脱可能に構成されている。

また、画像形成ユニットの筐体に適合部材を取り付け、対応する画像形成装置にしか当該画像形成ユニットを装着することができないようにする構成が開示されている（特許文献２参照）。

特開２０１８－１０２４３号公報 特開平４－１５６４６９号公報

しかしながら、例えば、上記特許文献１のようにトナーカートリッジを着脱可能なドラムカートリッジのドラムフレームに、特許文献２のように適合部材を取り付けると、この適合部材を避けるようにトナーカートリッジを設計する必要が生じる。その結果として、例えば、上記トナーカートリッジの容量が制限されてしまったりする場合がある。

そこで、本発明は、現像剤を貯蔵する現像剤貯蔵ユニットの設計自由度を高めることを目的とする。

本発明の一態様は、回転可能な感光体と、前記感光体にトナーを供給する現像ローラと、を有するプロセスユニットと、現像剤を貯蔵する現像剤貯蔵ユニットであって、貯蔵された前記現像剤を前記プロセスユニットへ排出するための排出口を有し、前記プロセスユニットに対して着脱可能に構成された現像剤貯蔵ユニットと、を備え、画像形成装置の装置本体に着脱可能であるカートリッジにおいて、前記現像剤貯蔵ユニットは、前記カートリッジを着脱する時に前記カートリッジが通過する開口部と前記開口部を開閉するための開閉部材とを有する前記装置本体に装着された時に、前記開閉部材に設けられた識別部と係合するように設けられた被識別部を有する、ことを特徴とするカートリッジである。

本発明によると、現像剤貯蔵ユニットは、カートリッジを装置本体に装着した際に装置本体の開閉部材に設けられた識別部と係合するように設けられた被識別部を有している。このため、現像剤貯蔵ユニットを設計する際に被識別部を避けて設計する必要が無い。このため、現像剤貯蔵ユニットの設計自由度を高めることができる。

プロセスカートリッジを備えた第１の画像形成装置の断面図である。 現像ユニットの断面図である。 現像ユニットの斜視図である。 現像ユニットの分解斜視図である。 プロセスユニットの断面図である。 現像ユニットの上視図である。 プロセスユニットの斜視図である。 感光体ユニットの部分斜視図である。 現像ユニットと感光体ユニットの斜視図である。 感光体ユニットと現像ユニットと現像ローラの左右方向の配置関係を示す上視図である。 現像ユニットを下方からみた斜視図である。 現像剤貯蔵ユニットの分解斜視図である。 現像剤貯蔵ユニットを下方からみた斜視図である。 現像剤貯蔵ユニットの断面図である。 現像剤貯蔵ユニットとプロセスユニットの斜視図である。 現像ユニットの受入側シャッターの開閉動作を示した図である。 現像剤貯蔵ユニットの排出側シャッターの開閉動作を示した図である。 現像剤貯蔵ユニットを装着する過程でのリフト機構の動作を示した図である。 現像剤貯蔵ユニットをリフトアップ状態にする過程でのリフト機構の動作を示した図である。 プロセスカートリッジを、適合しない第２の画像形成装置に装着した状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、第１の画像形成装置である画像形成装置１Ａを使用するユーザを基準にした方向を定義している。つまり、画像形成装置１Ａの正面側を「前」、背面側を「後」、上面（天面）側を「上」、下面（底面）側を「下」としている。また画像形成装置１Ａを正面側から見た時の画像形成装置１Ａの左側を「左」、右側を「右」とする。プロセスユニット５、現像剤貯蔵ユニット９、プロセスカートリッジ１０についても、画像形成装置１Ａに装着された状態と同じ姿勢であるものとして画像形成装置１Ａと同様に方向を定義している。各図面における各方向は図面に記される矢印によって定義されている。この矢印で示される前後方向、上下方向、左右方向は互いに直交する方向である。これらの方向は全ての図面で同じ方向を示している。上下方向は鉛直方向と平行で、左右方向及び前後方向は水平方向と平行である。また、左右方向は感光体６１の回転軸線方向、及び、現像ローラ７１の回転軸線方向とそれぞれ平行である。

また、現像ユニット７を感光体ユニット６に取り付けて一体化したものをプロセスユニット５と称す。プロセスユニット５には、現像ユニット７へ現像剤を供給するための現像剤貯蔵ユニット９が着脱可能に設けられる。更に、プロセスユニット５に現像剤貯蔵ユニット９を装着して一体化したものをプロセスカートリッジ１０と称する。このプロセスカートリッジ１０を第１の画像形成装置本体２Ａに装着する際の装着方向Ｓ１及び取り外し方向Ｓ２は、前後方向と平行であり、左右方向と上下方向とに直交する。

［画像形成装置の全体構成］
図１はプロセスカートリッジ１０が装着された画像形成装置１Ａの断面図であり、その断面は上下方向及び前後方向に平行である。図１に示すように、画像形成装置１Ａは、第１の画像形成装置本体２Ａ内に用紙Ｓを供給するための給紙部３と、露光装置４と、用紙Ｓ上に現像剤像を転写するプロセスカートリッジ１０と、転写された現像剤像を熱定着する定着装置８を主に備えている。

給紙部３は、画像形成装置本体２Ａ内の下部に設けられ、給紙トレイ３１と、給紙機構３２とを主に備えている。給紙トレイ３１に収容された用紙Ｓは、給紙機構３２によってプロセスカートリッジ１０（感光体６１と転写ローラ６３との間）に向けて供給される。

露光装置４は、画像形成装置本体２Ａ内の上部に配置され、図示しないレーザ発光部や、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。この露光装置４では、レーザ発光部から出射される画像データに基づくレーザ光が、感光体６１の表面で高速走査されることで、感光体６１の表面を露光する。

プロセスカートリッジ１０は、露光装置４の下方に配置されている。プロセスカートリッジ１０は、画像形成装置本体２Ａに設けられた第１の開閉部材２１Ａを開いたとき（図１の二点鎖線）にできる開口から装着方向Ｓ１に画像形成装置本体２Ａの収容部２３へと挿入され、画像形成装置本体２Ａに装着される構成となっている。また、画像形成装置本体２Ａの収容部２３から取り外す場合は、装着方向Ｓ１とは反対の取り外し方向Ｓ２に移動させることで取り外すことができるようになっている。

このプロセスカートリッジ１０はプロセスユニット５と現像剤貯蔵ユニット９からなり、プロセスユニット５は、主に感光体ユニット６と現像ユニット７を備えている。感光体ユニット６は、感光体６１と、コロナ帯電器６８と、前露光部６９と、回収ローラ６２と、転写ローラ６３とを主に備えている。現像ユニット７は、感光体ユニット６に対して取り付けられている。現像ユニット７は、現像ローラ７１と、供給ローラ７２と、層厚規制ブレード７３と、現像剤を貯蔵する第１現像剤貯蔵部７４と、第１現像剤貯蔵部７４内に設けられる第１撹拌部材７５とを主に備えている。

［画像形成プロセス］
次にこのプロセスユニット５を用いた画像形成プロセスについて説明する。図５はプロセスユニット５の断面図である。感光体６１は、画像形成プロセス実行中に回転駆動されている。最初にコロナ帯電器６８により感光体６１の表面が一様に帯電され、その後、露光装置４（図１）から発せられる画像データに対応したレーザ光で露光されることで、感光体６１上に画像データに対応する静電潜像が形成される。

一方で、第１現像剤貯蔵部７４内の現像剤は、第１撹拌部材７５で撹拌された後、供給ローラ７２を介して現像ローラ７１に供給される。そして、現像ローラ７１に供給された現像剤は、現像ローラ７１と層厚規制ブレード７３の間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ７１上に担持される。

現像ローラ７１上に担持された現像剤は、感光体６１上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像に現像剤が付着して可視像化され、感光体６１上に現像剤像が形成される。即ち、現像ローラ７１によって感光体６１に対してトナーが供給されてトナー像が現像される。

上記プロセスユニット５と同期して、図１に示す給紙トレイ３１からは、感光体６１と転写ローラ６３の間の転写ニップに向けて給紙部３により用紙Ｓが給送される。そして、この転写ニップにて感光体６１上に形成された画像が用紙Ｓへと転写される。

未定着トナー像が転写された用紙Ｓは、その後、定着装置８へと搬送され、加圧ローラ８１及び加熱ローラ８２の間の加熱ニップにより加圧及び加熱されて、トナー像が定着される。そして、トナー像が定着された用紙Ｓは、排紙トレイ２２上に排出される。

なお、図５を用いて上述したコロナ帯電器６８は、非接触で感光体６１の表面を帯電する帯電装置である。前露光部６９は光源としての発光ダイオードと導光部材としてのライトガイドを備え、発光ダイオードから出射された光をライトガイドで導き、感光体６１の表面に光を照射する。発光ダイオードに供給される電流は、画像形成装置本体２Ａから供給される。前露光部６９の光の照射により感光体６１の表面が除電される。また、回収ローラ６２には画像形成装置本体２Ａから所定の電圧が印加され、感光体６１の表面に付着した紙粉やゴミなどの異物や転写されなかった残留現像剤を回収する。

［プロセスユニットの構成］
次にプロセスユニット５の各ユニットについて説明する。前述のように、プロセスユニット５は、感光体ユニット６と現像ユニット７を備えている。

［現像ユニットの構成］
まず、現像ユニット７の構成について説明する。図２は、現像ユニット７の断面図であり、図３のＡ－Ａ断面での断面図である。なおＡ－Ａ断面は上下方向及び前後方向に平行である。図３は現像ユニット７の斜視図である。図４は、現像ユニット７の分解斜視図である。図６は、現像ユニット７の上視図であり、説明のため筐体７００の天面を取り除いた状態を示している。図１１は、現像ユニット７を下方から見た斜視図である。

現像ユニット７は、図２に示すように、後方に現像ローラ７１が回転可能に支持されている。以降、現像ユニット７の構成に関して、現像ローラ７１の回転軸線方向を軸方向と称して説明する。

図４、図６に示すように、現像ローラ７１、供給ローラ７２、第１撹拌部材７５は、それぞれその両端を筐体７００の左側壁７０４と右側壁７０５に回転可能に支持されている。また、筐体７００の左側壁７０４よりも左側には、現像カップリング７１０、現像ローラギア７１１、供給ローラギア７１２、第１撹拌ギア７１３、Ｄアイドルギア７１５Ａ、７１５Ｂが設けられている。現像ローラギア７１１は現像ローラ７１の端部に固定され、供給ローラギア７１２は供給ローラ７２の端部に固定されている。また、第１撹拌ギア７１３は第１撹拌部材７５の第１撹拌棒７８の端部に固定されている。

また、現像ユニット７には、現像剤を供給するための現像剤貯蔵ユニット９が装着可能であり、現像剤貯蔵ユニット９により供給された現像剤を受け入れるための現像剤受入部７７０が設けられている。さらに現像剤貯蔵ユニット９を保持およびリフトアップするためのリフト機構７６０も備えている。

図３に示すように、現像ユニット７には、現像ローラ７１に電気的に接続され、現像ローラ７１に印加される電圧が供給される第１電気接点７２０Ａが設けられる。また、供給ローラ７２に電気的に接続され、供給ローラ７２に印加される電圧が供給される第２電気接点７２０Ｂが設けられている。これらの電気接点が画像形成装置本体２Ａに設けられた不図示の電力供給接点と接触することで、現像ローラ７１、供給ローラ７２に電力を供給する。

続いて、現像ユニット７の駆動構成について図４を用いて説明する。画像形成装置本体２Ａに設けられた第１の開閉部材２１Ａ（図１）を閉じる動作に連動して、画像形成装置本体２Ａに設けられた不図示の現像駆動伝達部材が、現像カップリング７１０に係合するための位置へ移動する。逆に第１の開閉部材２１Ａ（図１）を開く動作に連動して、現像駆動伝達部材（不図示）は、現像カップリング７１０との係合を解除する位置へ移動する。

第１の開閉部材２１Ａ（図１）を閉めた後、画像形成装置本体２Ａが動作すると、現像駆動伝達部材（不図示）から駆動力受部材としての現像カップリング７１０に駆動力が伝達（入力）される。次に、現像カップリング７１０の周面に設けられたギアから現像ローラギア７１１を介して現像ローラ７１が、供給ローラギア７１２を介して供給ローラ７２が回転可能となる。現像駆動伝達部材（不図示）は、現像カップリング７１０の所定範囲内での位置ずれを許容して、現像カップリング７１０に駆動力を伝達することができる構成となっている。現像カップリング７１０、現像ローラギア７１１、供給ローラギア７１２は、筐体７００に取り付けられたＤサイドホルダ７１９によって、軸方向の移動を規制されている。

図５に示すように、現像ユニット７は、第１撹拌部材７５を採用し、第１現像剤貯蔵部７４内の現像剤を撹拌し、最後まで使い切れるようにしている。第１撹拌部材７５は、第１撹拌棒７８と第１撹拌シート７９を備える。また、第１撹拌部材７５は、現像カップリング７１０からＤアイドルギア７１５Ａを介して、第１撹拌ギア７１３で駆動力を受けて回転可能に構成されている（図６参照）。第１現像剤貯蔵部７４内の第１撹拌部材７５の近くにある現像剤は、第１撹拌部材７５で撹拌された後、供給ローラ７２側へ供給され、更に供給ローラ７２によって現像ローラ７１に供給される。

［感光体ユニットの構成と現像ユニットの支持］
次に、感光体ユニット６の詳細構成について説明する。図７は、プロセスユニット５の斜視図である。図８は、感光体ユニット６の部分斜視図である。図９は、現像ユニット７と感光体ユニット６の斜視図である。図１０は、感光体ユニット６と現像ユニット７と現像ローラ７１の左右方向の配置関係を示す上視図である。

感光体ユニット６は、図９に示すように、一対の左側壁６１１と右側壁６１２を有するフレーム６１０と、フレーム６１０の後方に回転可能に支持された感光体６１を主に備える。フレーム６１０の前方には、現像ユニット７が取り付け可能な取付部６１５とユーザが感光体ユニット６を把持する把持部６１７と、現像ユニット７を押圧する押圧部材６４０とを備えている。そして、図７に示すように、左右方向において左側壁６１１と右側壁６１２の間に取付部６１５に取り付けられた現像ユニット７の第１現像剤貯蔵部７４が配置される。

図９に示すように、フレーム６１０の左側壁６１１、右側壁６１２には、感光体６１よりも前方に現像ローラ７１の回転軸受け部材７４６Ａ、及び７４６Ｂ（図７）を受ける受け部６４１が形成されている。受け部６４１は、前側が開放された略Ｕ字の凹部であり、現像ローラ７１の回転軸（不図示）がその中に挿入される。受け部６４１は、現像ユニット７を感光体ユニット６に支持する。

また、図１０に示すように、フレーム６１０の底面６１３の左右方向で両端部に上方向に突出した突起部６４３を設けている。この突起部６４３は、図１１に示す、現像ユニット７の筐体７００の底部に設けられたボス７１８に当接することで現像ユニット７を移動可能に支持している。

また、本実施形態の構成においては、図７に示すように、感光体ユニット６に現像ユニット７を取り付けた状態において、現像ユニット７の取り外しができないようにする押え部材６５０が設けられている。

図９に示すように、押圧部材６４０は、フレーム６１０の前方の左右方向に関して両端部に設けられ、付勢部材としての圧縮バネ６４０Ａ（図１０）により前から後へ向かう方向へ付勢されている。このため、圧縮バネ６４０Ａ（図１０）の付勢力により、押圧部材６４０は現像ユニット７の筐体７００に設けられているボス７１８（図１１）をそれぞれ押圧する。押圧部材６４０によって現像ユニット７を押圧することで、現像ローラ７１を感光体６１に向けて付勢する。

また、図８に示すように、感光体６１の左端部には感光体ギア６５と転写ギア６６が固定され、感光体６１と一体的に回転する構成となっている。プロセスカートリッジ１０が画像形成装置本体２Ａに装着されると、画像形成装置本体２Ａの駆動ギア（不図示）と感光体ギア６５とが噛合うことで、感光体６１及び転写ギア６６に駆動力が伝達されて回転可能な状態となる。更に転写ギア６６は転写ローラ６３の左端部に固定された転写ローラギア６７に噛み合っており、転写ローラ６３も回転可能な状態となる。

［現像剤貯蔵ユニットの構成］
次に、現像剤貯蔵ユニット９の構成について説明する。図１２は現像剤貯蔵ユニット９の分解斜視図であり、図１３は現像剤貯蔵ユニット９を下方から見た斜視図である。また、図１４は現像剤貯蔵ユニット９の断面図である。

現像剤貯蔵ユニット９は図１２及び図１３に示すように、容器部材９１１と、底部材９１２と、ＴサイドホルダＬ９２と、ＴサイドホルダＲ９３と、排出口形成部材９４と、排出側シャッター９５と、搬送スクリュー９６と、第２撹拌部材９７とを主に備える。また、駆動を伝達するために、搬送スクリューギア９８０と、Ｔアイドルギア９８１と、第２撹拌ギア９８２とを備えている。

本実施の形態においては、現像剤貯蔵ユニット９は、上述した容器部材９１１、底部材９１２、ＴサイドホルダＬ９２及びＴサイドホルダＲ９３が組み合わされてその外面を形成する貯蔵容器９２０が形成されている。より詳しくは、貯蔵容器９２０の内、容器部材９１１と底部材９１２とが組み合わされ部分の内部において、現像剤を貯蔵する現像剤貯蔵部としての第２現像剤貯蔵部９１０が形成されている。第２現像剤貯蔵部９１０の長手方向の一端部には、排出口形成部材９４が固定されている。排出口形成部材９４は、外周部に排出口形成面９４Ｃを有し、排出口形成面９４Ｃには現像剤を外部へ排出するための現像剤排出口９４Ａが形成される。この現像剤排出口９４Ａが貯蔵容器９２０の排出口となっている。

また図１４に示すように、搬送スクリュー９６と第２撹拌部材９７は第２現像剤貯蔵部９１０の内部に回転可能に設けられている。搬送スクリュー９６と第２撹拌部材９７は、第２現像剤貯蔵部９１０の外部に設けられた搬送スクリューギア９８０と第２撹拌ギア９８２により駆動力を伝達されることでそれぞれ回転する（図１２参照）。第２撹拌部材９７は、第１撹拌部材７５と同様に、第２撹拌棒９８と第２撹拌シート９９により構成されている。第２現像剤貯蔵部９１０に貯蔵された現像剤は、撹拌部材としての第２撹拌部材９７により搬送スクリュー９６に向けて撹拌および搬送され、次に搬送スクリュー９６により図１３に示す現像剤排出口９４Ａへ向けて搬送される。そして、この現像剤は、現像剤排出口９４Ａからプロセスユニット５へ、より詳しくは、後述する現像ユニット７の現像剤受入口７７１へと排出される。

図１２に示すように、排出口形成部材９４の内部には、排出側シャッター９５が回転可能に設けられている。排出側シャッター９５は現像剤通過穴９５Ａおよび閉鎖部９５Ｂが設けられており、この現像剤通過穴９５Ａと現像剤排出口９４Ａが一致している場合に現像剤が排出可能となる。一方で、閉鎖部９５Ｂが現像剤排出口９４Ａと対向している場合には現像剤の排出を禁止し、運搬時などに内部の現像剤が漏出することを防止している。

［現像剤貯蔵ユニットの支持］
次に、現像剤貯蔵ユニット９の支持構成について説明する。図１５は現像剤貯蔵ユニット９とプロセスユニット５の斜視図であり、（ａ）は現像剤貯蔵ユニット９の装着前の状態を、（ｂ）は現像剤貯蔵ユニット９の装着過程の状態を、（ｃ）は現像剤貯蔵ユニット９の装着完了の状態を示している。

図１５に示すように、現像剤貯蔵ユニット９はプロセスユニット５に対して着脱可能な構成となっている。まず、現像剤貯蔵ユニット９の前方には容器部材９１１と底部材９１２で形成された把持部９１０Ａが備えられている。現像剤貯蔵ユニット９の長手方向の両端部には、ＴサイドホルダＬ９２およびＴサイドホルダＲ９３が固定されている。ＴサイドホルダＬ９２およびＴサイドホルダＲ９３は、現像ユニット７に支持されるための被支持突起Ｌ９２Ａおよび被支持突起Ｒ９３Ａをそれぞれ備えている。また、現像ユニット７には、被支持突起Ｌ９２Ａおよび被支持突起Ｒ９３Ａを支持するための、支持部Ｌ７３０および支持部Ｒ７３１が設けられている。

現像剤貯蔵ユニット９をプロセスユニット５に装着する際は、図１５（ａ）に示すように、プロセスユニット５に対して上方から、把持部９１０Ａを把持しながら現像剤貯蔵ユニット９を矢印Ｓ３方向へ移動させる。矢印Ｓ３方向へ移動された現像剤貯蔵ユニット９は、図１５（ｂ）に示すように、被支持突起Ｌ９２Ａおよび被支持突起Ｒ９３Ａが支持部Ｌ７３０および支持部Ｒ７３１に支持された状態となる。この状態から現像剤貯蔵ユニット９を被支持突起Ｌ９２Ａおよび被支持突起Ｒ９３Ａを回転中心として回動させることで、図１５（ｃ）に示すように装着が完了し、プロセスカートリッジ１０となる。

また、装着完了状態において、現像剤貯蔵ユニット９の搬送スクリューギア９８０が現像ユニット７のＤアイドルギア７１５Ｂと噛合うことができる。これにより、現像ユニット７の駆動力を現像剤貯蔵ユニット９へと伝達している。

現像剤貯蔵ユニット９に収納される現像剤量から決まる現像剤貯蔵ユニット９の寿命は、感光体６１の寿命および現像ローラ７１の寿命から決まるプロセスユニット５の寿命に比べて短く設定されている。従って、寿命に到達した現像剤貯蔵ユニット９だけをプロセスユニット５とは別に交換する必要がある。この場合に、第１の開閉部材２１Ａ（図１）を開くだけで現像剤貯蔵ユニット９の交換が可能となっており、ユーザはプロセスユニット５を画像形成装置本体２Ａ内から取り出すことなく交換作業を行うことができる。

［受入側シャッターの開閉動作］
次に、受入側シャッターの開閉動作について説明する。図１６は現像ユニット７の受入側シャッター７７３の開閉動作を示した図であり、（ａ）は受入側シャッター７７３が閉じた状態を、（ｂ）は受入側シャッター７７３が開いた状態を表している。

まず図４に示すように、現像ユニット７の現像剤受入部７７０は、筐体７００の上面に設けられた現像剤受入口７７１、受入側シャッターシール７７２、受入側シャッター７７３、受入口カバー７７４、連結シール７７５により構成される。各部品にはそれぞれ穴部７７２Ａ、７７３Ａ、７７４Ａ、７７５Ａが設けられている。受入側シャッターシール７７２、受入口カバー７７４、連結シール７７５の穴部７７２Ａ、７７４Ａ、７７５Ａは現像剤受入口７７１と一致した状態で組み付けられている。また、受入側シャッター７７３は穴部７７３Ａのほかに遮蔽部７７３Ｂを備え、スライド移動が可能な状態で組み付けられている。このスライド移動によって現像剤受入口７７１の開閉を行う。

受入側シャッター７７３の開閉動作は、図１６に示すように、現像剤貯蔵ユニット９の装着・離脱動作に連動して行われる。ここで、現像剤貯蔵ユニット９の排出口形成部材９４の外周面には、駆動突起群９４Ｂが配置されている。また、受入側シャッター７７３には被駆動突起群７７３Ｃが配置されている。

前述した通り、現像剤貯蔵ユニット９は現像ユニット７への装着過程において、回動動作を行うことで装着完了状態へと移行する。図１６（ａ）は装着過程において回動動作を行う前の状態であり、この状態では受入側シャッター７７３の遮蔽部７７３Ｂが現像剤受入口７７１と対向しており、現像剤受入口７７１が閉じられた状態となっている。このとき、駆動突起群９４Ｂと被駆動突起群７７３Ｃは係合した状態となっている。

続いて、現像剤貯蔵ユニット９を回動させて装着完了状態となっているのが図１６（ｂ）である。このとき、駆動突起群９４Ｂと被駆動突起群７７３Ｃが係合を維持した状態で現像剤貯蔵ユニット９の回動動作を行うため、現像剤貯蔵ユニット９の回動動作に連動して受入側シャッター７７３がスライド移動する。これにより、受入側シャッター７７３の穴部７７３Ａと現像剤受入口７７１の位置が一致し、現像剤受入口７７１が開かれた状態となる。

現像剤貯蔵ユニット９が現像ユニット７から離脱する際も同様に、現像剤貯蔵ユニット９の回動動作に連動して受入側シャッター７７３がスライド移動し、現像剤受入口７７１が閉じた状態となる。

以上のように、現像ユニット７に現像剤貯蔵ユニット９が装着された状態においては、現像剤受入口７７１が開いた状態となり、現像ユニット７の内部への現像剤の受入が可能となる。一方で、現像ユニット７に現像剤貯蔵ユニット９が装着されていない状態においては、現像剤受入口７７１が閉じた状態となり、現像ユニット７の内部への異物の混入や、外部への現像剤の漏出を防止している。

［排出側シャッターの開閉動作］
次に、排出側シャッター９５の開閉動作について説明する。図１７は現像剤貯蔵ユニット９の排出側シャッター９５の開閉動作を示した図であり、（ａ）は排出側シャッター９５が閉じた状態を、（ｂ）は排出側シャッター９５が開いた状態を表している。

前述の通り、図１２で示した排出口形成部材９４の現像剤排出口９４Ａと、排出側シャッター９５の現像剤通過穴９５Ａの位置が一致している場合に現像剤排出口９４Ａが開いた状態となる。また、排出側シャッター９５の閉鎖部９５Ｂが現像剤排出口９４Ａと対向している場合には現像剤排出口９４Ａが閉じた状態となる。排出側シャッター９５の開閉動作も、前述した受入側シャッター７７３の開閉動作と同様に、現像剤貯蔵ユニット９の装着・離脱時の回動動作に連動して行われる。

図１７に示すように、排出側シャッター９５には被係止突起９５Ｃが設けられており、被支持突起Ｒ９３Ａの半径方向内側に配置されている。また、現像ユニット７の支持部Ｒ７３１には係止部７３１Ａおよび切欠部７３１Ｂが設けられている。

図１７（ａ）は現像剤貯蔵ユニット９の装着過程において回動動作を行う前の状態である。この状態では排出側シャッター９５の閉鎖部９５Ｂと現像剤排出口９４Ａが対向しているため、現像剤排出口９４Ａは閉じられた状態となっている（図１２も併せて参照）。このとき、被係止突起９５Ｃは係止部７３１Ａに挟まれた状態となり、排出側シャッター９５の現像ユニット７に対する回動動作を規制された状態となる。

続いて、現像剤貯蔵ユニット９を回動させて装着完了状態となっているのが図１７（ｂ）である。このとき、排出側シャッター９５の回動動作が規制されている状態で現像剤貯蔵ユニット９を現像ユニット７に対して回動させることとなる。ここで、被支持突起Ｒ９３Ａは切欠部７３１Ｂに入り込むことができるため、現像剤貯蔵ユニット９の、排出側シャッター９５以外の回動が阻害されることはない。

以上より、現像剤貯蔵ユニット９の装着過程における回動動作により、相対的に、現像剤貯蔵ユニット９の内部で排出側シャッター９５が回動することとなる。これにより排出側シャッター９５の現像剤通過穴９５Ａ（図１２）と現像剤排出口９４Ａ（図１２）の位置が一致し、現像剤排出口９４Ａ（図１２）が開かれた状態となる。

現像剤貯蔵ユニット９が現像ユニット７から離脱する際も同様に、現像剤貯蔵ユニット９の回動動作に連動して排出側シャッター９５が回動し、現像剤排出口９４Ａ（図１２）が閉じられた状態となる。

［現像剤貯蔵ユニットのリフト機構］
続いて、現像剤貯蔵ユニット９のリフト機構７６０について説明する。図１８は現像剤貯蔵ユニット９を装着する過程でのリフト機構７６０の動作を示しており、（ａ）は現像剤貯蔵ユニット９が装着過程でリフト機構７６０に載った状態を示している。（ｂ）は現像剤貯蔵ユニット９が装着過程でリフト機構７６０を開く状態を示している。（ｃ）は現像剤貯蔵ユニット９が装着完了した状態を示している。

図１９は装着状態の現像剤貯蔵ユニット９をリフト機構７６０によりリフトアップ状態に移行する動作を示している。（ａ）は現像剤貯蔵ユニット９が装着完了した状態を示している。（ｂ）はリフト機構７６０により現像剤貯蔵ユニット９をリフトアップする様子を示している。（ｃ）は現像剤貯蔵ユニット９がリフトアップ状態になった様子を示している。なお、図１９は説明のために現像ユニット７のＤサイドホルダ７１９を省略している。

図１９に示すように、現像剤貯蔵ユニット９のＴサイドホルダＬ９２には突出部９２Ｂが設けられており、突出部９２Ｂは当接面９２Ｃ、保持面９２Ｄ、受け面９２Ｅを備えている。また、図５に示すように、リフト機構７６０は現像ユニット７のＤサイドホルダ７１９に設けられたボス７１９Ａ、リフト部材７６１、ねじりコイルばね７６２からなる。リフト部材７６１とねじりコイルばね７６２はボス７１９Ａに取り付けられており、ボス７１９Ａを中心として回動可能となっている。リフト部材７６１は当接部７６１Ａ、操作部７６１Ｂ、持上部７６１Ｃを有する。また、リフト部材７６１はねじりコイルばね７６２によって、矢印Ｒ１方向に付勢されている。

まず、現像剤貯蔵ユニット９の装着過程におけるリフト機構７６０の動きについて図１８を用いて説明する。現像剤貯蔵ユニット９の装着過程で回動動作をしていくと、図１８（ａ）に示すように、当接面９２Ｃと当接部７６１Ａが当接し、現像剤貯蔵ユニット９はリフト機構７６０に載った状態となる。次に、さらに現像剤貯蔵ユニット９の回動動作を続けると、図１８（ｂ）に示すように、当接面９２Ｃに押されることによってリフト部材７６１が矢印Ｒ２方向に回動し、現像剤貯蔵ユニット９の回動動作を許容する。そして、さらに回動動作を続け現像剤貯蔵ユニット９の装着が完了すると、図１８（ｃ）に示すように、当接部７６１Ａは当接面９２Ｃから脱落する。ねじりコイルばね７６２の付勢力によってリフト部材７６１が矢印Ｒ１方向に回動し、当接部７６１Ａは保持面９２Ｄと接触することとなる。このようにリフト部材７６１により現像剤貯蔵ユニット９を装着完了状態に保持しておくことができる。

次に、現像剤貯蔵ユニット９を装着完了状態からリフトアップ状態に移行させる動きについて図１９を用いて説明する。図１９（ａ）に示すように、現像剤貯蔵ユニット９の装着完了状態においてはリフト部材７６１の当接部７６１Ａは保持面９２Ｄと当接しており、現像剤貯蔵ユニット９を取り外すことはできない。現像剤貯蔵ユニット９を取り外すためには、図１９（ｂ）に示すように、リフト部材７６１の操作部７６１Ｂを操作して、リフト部材７６１を矢印Ｒ２方向に回動させる。これにより、リフト部材７６１の持上部７６１Ｃが受け面９２Ｅと当接し、現像剤貯蔵ユニット９を回動させることができる。その後、操作部７６１Ｂを開放すると、図１９（ｃ）に示すように、リフト部材７６１はねじりコイルばね７６２の付勢力により矢印Ｒ１方向に回動する。当接面９２Ｃと当接部７６１Ａが当接した状態となり、現像剤貯蔵ユニット９がリフト機構７６０に載ったリフトアップ状態となる。これにより、現像剤貯蔵ユニット９を取り外すことが可能となる。

［適合部］
次に適合部９Ａについて説明する。図２０はプロセスカートリッジ１０を、プロセスカートリッジ１０と適合しない第２の画像形成装置１Ｂに装着した状態を示す断面図である。図１４乃至図１６に示すように、現像剤貯蔵ユニット９の前方には、現像剤貯蔵ユニット９の外形に形成された突起である適合部９Ａが、貯蔵容器９２０の容器部材９１１と一体的に形成されている。

より詳しくは、貯蔵容器９２０は、第２撹拌部材９７の回転軸線方向と直交する方向において、第２撹拌部材９７を挟んで現像剤排出口９４Ａと反対側の縁部９２０Ｆにおいて、容器部材９１１と底部材９１２との合わせ面がフランジ状に形成されている。この前端縁９２０Ｆには、図１５（ｃ）に示すように、その中央部に把持部９１０Ａが形成されている。そして、適合部９Ａは、前端縁９２０Ｆの内、容器部材９１１のフランジ部９１１Ｆの上面から櫛歯状に回転軸線方向に並んだ複数の突起部９Ａ１によって形成されている。
即ち、適合部（被識別部）９Ａは、第２撹拌部材（撹拌部材）９７の回転軸線方向と直交する方向において、第２撹拌部材９７を挟んで現像剤排出口（排出口）９４Ａと反対側に設けられている。また、適合部９Ａは、感光体の回転軸線に直交する方向において前記感光体６１と対向する現像剤貯蔵ユニット９の外面と反対側にある現像剤貯蔵ユニット９の外面に設けられているといえる。
なお、これら複数の突起部９Ａ１は、上記回転軸線方向において、把持部９１０Ａを挟んでフランジ部９１１Ｆの両側に配置されている。また、把持部９１０Ａと並設された複数の突起部９Ａ１の内の一部は、隣接する突起との間の間隔が一定では無い。

この適合部９Ａは、プロセスユニット５と現像剤貯蔵ユニット９とが一体となったプロセスカートリッジ１０が装着される画像形成装置本体に設けられた本体側適合部と係合して、画像形成装置本体に対する組み合わせの適合性を確保する。例えば、図１に示す第１の画像形成装置１Ａの場合、本体側適合部２１Ａ１は、プロセスカートリッジ１０が装着される装着空間２Ｓを覆う開閉可能なカバー部材としての第１開閉部材２１Ａに設けられている。より詳しくは、第１開閉部材２１Ａの内、閉状態においてプロセスカートリッジ１０に臨む内面に設けられている。画像形成装置１Ａは、現像剤貯蔵ユニット９が装着される組み合わせとして正規の組み合わせであるため、第１開閉部材２１Ａが閉じられたとしても、適合部９Ａは対応した本体側適合部２１Ａ１と係合し、そのまま閉状態となる。

一方で、図２０に示すように、第２の画像形成装置１Ｂの場合、第２開閉部材２１Ｂを閉じようとした場合、その途中で適合部９Ａが第２開閉部材２１Ｂと干渉し、第２開閉部材２１Ｂは閉状態となるまで閉じられない。これにより、ユーザは現像剤貯蔵ユニット９と第２の画像形成装置本体２Ｂとの組み合わせが正規の組み合わせでないことを認識することができる。特に、第２開閉部材２１Ｂが物理的に閉まらないため、ユーザは誤った現像剤貯蔵ユニット／プロセスカートリッジを装着していることを視覚的に識別できる。また、これに加えて、第２の画像形成装置１Ｂは第２の開閉部材２１Ｂが閉まらない状態では画像形成動作を行えないように設定している。このことでもユーザは誤って装着したことを識別できる。

更に、図１６（ｂ）に示すように適合部９Ａは、現像剤貯蔵ユニット９をプロセスユニット５に装着した状態で、感光体６１の回転軸線と直交する方向において、感光体６１と適合部９Ａの間に現像剤貯蔵部９１０が位置するように設置している。別の言い方をすれば、適合部９Ａは、現像剤貯蔵ユニット９がプロセスユニット５に装着された際に、第２撹拌部材９７の回転軸線方向と直交する方向において感光体６１と反対側に位置する上述した貯蔵容器９２０の縁部９２０Ｆに設けられている。このように設置することで、プロセスカートリッジ１０の装着方向Ｓ１（図１）の上流側であって、プロセスカートリッジ１０のユーザから近い位置に、適合部９Ａを設けることになる。このようにユーザから近い位置に適合部９Ａがあることで、ユーザは誤って装着したことを識別しやすくなる。

本実施の形態のように、プロセスカートリッジ１０を感光体６１の回転軸線の直交方向である装着方向Ｓ１に沿って画像形成装置１Ａの装置本体２Ａに装着し、装着方向Ｓ１の上流側に現像剤貯蔵ユニット９を設けるような形態をとることがある。このような形態においては、適合部を本実施の形態と異なるように構成し、適合部を感光体ユニット６や現像ユニット７を構成する枠体に設けることが考えられる。しかし適合部を感光体ユニット６や現像ユニット７を構成する枠体に設けた場合、現像剤貯蔵ユニット９は適合部を避けて構成する必要が生じる。その結果、現像剤貯蔵ユニット９の形状自由度の制約となる虞や、現像剤貯蔵ユニット９の大容量化の制約となる虞がある。

それに対し、本実施の形態のように現像剤貯蔵ユニット９に適合部９Ａを設けることで、現像剤貯蔵ユニット９の形状自由度を向上できる。また、この結果として現像剤貯蔵ユニット９の大容量化が可能となる。別の言い方をすれば、現像剤貯蔵ユニット９は、貯蔵された現像剤をプロセスユニット５へ排出するための排出口９４ａを有し、プロセスユニット５に対して着脱可能に構成された現像剤貯蔵ユニットといえる。また、画像形成装置１Ａの第１開閉部材２１Ａは、プロセスカートリッジ（カートリッジ）１０を画像形成装置本体２Ａに着脱する時にプロセスカートリッジ１０が通過する開口部２Ｓ１を開閉するための開閉部材といえる。更に、本体側適合部２１Ａ１は、この開閉部材２１Ａに設けられた識別部ということができ、適合部９Ａは、プロセスカートリッジ１０を画像形成装置本体２Ａに装着した時に上記識別部と係合する被識別部ということができる。そして、現像剤貯蔵ユニット９が上記被識別部９Ａを有しているため、現像剤貯蔵ユニット９を設計する際にこの被識別部９Ａを避ける必要が無く、現像剤貯蔵ユニット９の設計自由度が向上する。

加えて、適合部９Ａを形成する複数の突起部９Ａ１のそれぞれは、現像剤貯蔵ユニット９の外面から突起し、内部が中空状に形成されている。そして、各突起部９Ａ１の中空状のスペースは、現像剤貯蔵部９１０と連結していると共に、現像剤を収容するスペースとなっている。このため、現像剤貯蔵ユニット９が収容できる現像剤量をより大きくすることができるようになっている。

更に、画像形成装置の種類に応じてプロセスカートリッジ１０の仕様を変更する場合、現像剤貯蔵ユニット９に貯蔵する現像剤の種類を変更したり、現像剤貯蔵ユニット９の形状を変更して現像剤の貯蔵量を変更することがある。このとき適合部を本実施の形態と異なるように構成し、感光体ユニット６や現像ユニット７を構成する枠体に設けると、変更対象が現像剤貯蔵ユニット９だけでなく感光体ユニット６や現像ユニット７にも及ぶ。従って、プロセスカートリッジの生産工程が複雑になる可能性がある。

それに対し、本実施の形態のように現像剤貯蔵ユニット９に適合部９Ａを設けることで、プロセスカートリッジ１０の生産工程の複雑化を抑制できる。

なお、本実施の形態では適合部９Ａを容器部材９１１と一体的に形成した例を示したが、現像剤貯蔵ユニットを構成する他の部品（例えば底部材９１２、ＴサイドホルダＲ９３、等）と一体的に形成しても良い。また適合部９Ａを単体の部品とし、現像剤貯蔵ユニットを構成する部品（例えば容器部材９１１、底部材９１２、ＴサイドホルダＲ９３、等）に固定しても良い。即ち、適合部９Ａは、現像剤貯蔵ユニット９の外形に設けられれば良く、一体的だろうと、別部品を取り付ける形であろうと現像剤貯蔵ユニット９の外形を形成する貯蔵容器９２０に設けられていれば良い。

更に、本実施の形態に記載されている構成部品の機能、材質、形状その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

２Ａ：装置本体（画像形成装置本体）／５：プロセスユニット／９：現像剤貯蔵ユニット／９Ａ：被識別部（適合部）／１０：カートリッジ（プロセスカートリッジ）／２１Ａ１：識別部（本体側適合部）／６１：感光体／７１：現像ローラ／９４ａ：排出口（現像剤排出口）

本発明の一態様は、画像形成装置の装置本体であって開口と、前記開口を開閉する開閉部材と、を有する装置本体に対して、前記開口を通過することで着脱可能なカートリッジであって、第１回転軸線を中心に回転可能な感光体と、前記感光体にトナーを供給する現像ローラと、を有するプロセスユニットと、現像剤を貯蔵する現像剤貯蔵ユニットであって、貯蔵された前記現像剤を前記プロセスユニットへ排出するための排出口と、前記排出口を閉鎖する閉鎖位置と開放する開放位置とに移動可能なシャッタと、を有し、前記プロセスユニットに対して着脱可能に構成された現像剤貯蔵ユニットと、を備え、前記現像剤貯蔵ユニットは、前記プロセスユニットに向かって、前記第１回転軸線が延びる第１方向に交差する第２方向に移動させられることで遷移する第１姿勢と、前記第１姿勢から前記第１方向に延びる第２回転軸線を中心に回転させられることで遷移する第２姿勢と、を取り、前記第１姿勢から前記第２姿勢に遷移する際に前記シャッタが前記閉鎖位置から前記開放位置へ移動するように構成され、前記第２姿勢を取る場合に、前記開閉部材に設けられた識別部と係合するように設けられた被識別部を有し、前記第１方向に見たときに、前記被識別部は、前記現像剤貯蔵ユニットが前記第１姿勢を取る場合において前記第２方向に関し前記プロセスユニットから遠い側の前記現像剤貯蔵ユニットの端部にあって、前記現像剤貯蔵ユニットが前記第２姿勢を取る場合において前記第１方向に直交し且つ前記第２方向と交差する方向である第３方向に関し前記感光体から遠い側にある前記現像剤貯蔵ユニットの前記端部にあり、現像剤貯蔵ユニットの前記第１姿勢から前記第２姿勢への回転方向は、前記カートリッジが前記装置本体に装着された状態において画像形成を行う際の前記感光体の回転方向と同じ方向である、ことを特徴とするカートリッジである。

Claims (6)

1. 回転可能な感光体と、前記感光体にトナーを供給する現像ローラと、を有するプロセスユニットと、
   現像剤を貯蔵する現像剤貯蔵ユニットであって、貯蔵された前記現像剤を前記プロセスユニットへ排出するための排出口を有し、前記プロセスユニットに対して着脱可能に構成された現像剤貯蔵ユニットと、を備え、
   画像形成装置の装置本体に着脱可能であるカートリッジにおいて、
   前記現像剤貯蔵ユニットは、前記カートリッジを着脱する時に前記カートリッジが通過する開口部と前記開口部を開閉するための開閉部材とを有する前記装置本体に装着された時に、前記開閉部材に設けられた識別部と係合するように設けられた被識別部を有する、
   ことを特徴とするカートリッジ。
2. 前記現像剤貯蔵ユニットは、貯蔵された現像剤を撹拌する撹拌部材を備え、
   前記被識別部は、前記撹拌部材の回転軸線方向と直交する方向において、前記撹拌部材を挟んで前記排出口と反対側に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記被識別部は、前記感光体の回転軸線に直交する方向において前記感光体と対向する前記現像剤貯蔵ユニットの外面と反対側にある前記現像剤貯蔵ユニットの外面に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のカートリッジ。
4. 前記プロセスユニットは、ユーザが把持する把持部を備え、
   前記識別部は、前記感光体の回転軸線の方向において前記把持部と並設されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のカートリッジ。
5. 前記識別部は、前記現像剤貯蔵ユニットの外面から突起する複数の突起部で構成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のカートリッジ。
6. 前記突起部の内部に前記現像剤を収容するスペースがあることを特徴とする請求項５に記載のカートリッジ。

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