JP4905570B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、レーザプリンタなどの画像形成装置に関する。

タンデム型のカラープリンタにおいて、本体ケーシングに対して、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色の４つの感光ドラムを一体的に着脱可能な構成としたものが知られている。

このカラープリンタでは、ドロワフレームが本体ケーシングから引き出し可能に設けられ、４つの感光ドラムが本体ケーシングに対するドロワフレームの引き出し方向に並べた状態でドロワフレームに保持されている。ドロワフレームには、各感光ドラムに対応して、４つのカートリッジ装着部が設けられている。各カートリッジ装着部には、現像ローラを有する現像カートリッジが着脱可能に装着される。現像カートリッジは、その内部に収容されているトナーがなくなると、ドロワフレームから取り出されて、新品と交換される。

特開２００６−０９８７７２号公報

近年、レーザプリンタなどのメーカに対して、低コスト化および環境への配慮が要求されている。低コスト化および環境配慮の面からは、トナーがなくなったときに、現像ローラを有する現像カートリッジごと新品と交換するのではなく、現像ローラを保持する現像フレームをドロワフレームに残した状態で、トナーを収容したトナーカートリッジのみを交換することが望ましい。

このようなトナーカートリッジのみを交換可能な方式（トナーカートリッジ交換方式）では、トナーカートリッジが現像フレームに対して着脱可能に構成される。トナーカートリッジには、トナーカートリッジ内から現像フレーム内へのトナー供給のための開口が形成されている。そして、トナーカートリッジが現像フレームから離脱された状態で、トナーカートリッジからトナーがこぼれるのを防止するために、トナーカートリッジには、開口を開閉するためのシャッタが設けられている。

しかしながら、トナーカートリッジ交換方式では、新たなトナーカートリッジを現像フレームに装着した後、ユーザがシャッタを開ける操作を行う必要がある。この操作をユーザが忘れると、トナーカートリッジ内から現像フレーム内へのトナーの供給が行われないので、画像形成動作を行うことができない。

特に、ドロワフレームに複数のトナーカートリッジを保持させる方式では、シャッタの操作し忘れが多発する可能性が考えられる。

本発明の目的は、トナーカートリッジの開口部がシャッタにより閉塞されたまま、トナーカートリッジが装置本体内に収容されることを確実に防止できる、画像形成装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明は、画像形成装置であって、装置本体と、前記装置本体内に収容された収容位置と前記装置本体内から所定方向に引き出された引出位置とに移動可能に設けられる保持部材と、前記保持部材に保持され、前記所定方向に互いに間隔を空けて並列に配置される複数の像担持体と、前記保持部材に保持され、各像担持体に対応して設けられる複数の現像器と、各現像器に対応して設けられ、前記保持部材が引出位置にある状態で、前記保持部材に対して着脱可能なトナーカートリッジとを含み、前記トナーカートリッジは、その内部にトナーを収容し、前記保持部材に装着された状態で前記現像器に対向する位置に開口部が形成された筐体と、前記開口部を開放する開放位置と前記開口部を閉塞する閉塞位置とに開閉可能に設けられるシャッタと、前記シャッタに連結され、第１位置と第２位置との間で変位可能に設けられ、前記シャッタが前記開放位置に位置した状態で前記第１位置に配置され、前記シャッタが前記閉塞位置に位置した状態で前記第２位置に配置される第１作用部と、前記シャッタに連結され、第３位置と第４位置との間で変位可能に設けられ、前記シャッタが前記開放位置に位置した状態で前記第３位置に配置され、前記シャッタが前記閉塞位置に位置した状態で前記第４位置に配置される第２作用部とを備え、前記装置本体は、前記保持部材の前記引出位置から前記収容位置への移動時に、前記第１作用部が当接し、その当接後の前記保持部材の移動に伴って、前記第１作用部を前記第２位置から前記第１位置へと変位させ、前記保持部材の前記収容位置から前記引出位置への移動時に、前記第２作用部が当接し、その当接後の前記保持部材の移動に伴って、前記第２作用部を前記第３位置から前記第４位置へと変位させるための干渉部を備えていることを特徴としている。

本発明によれば、保持部材は、装置本体内に収容された収容位置と装置本体内から引き出された引出位置とに移動可能に設けられている。保持部材には、複数の像担持体および複数の現像器が保持されている。像担持体は、互いに間隔を空けて並列に配置され、現像器は、各像担持体に対応して設けられている。

保持部材が引出位置にある状態で、保持部材には、トナーカートリッジが着脱可能に装着される。トナーカートリッジの筐体には、保持部材に装着された状態で現像器に対向する位置に、筐体内のトナーを現像器に供給するための開口部が形成されている。また、トナーカートリッジには、シャッタが設けられている。シャッタは、開口部を開放する開放位置と開口部を閉塞する閉塞位置とに開閉可能に設けられている。

シャッタには、第１作用部および第２作用部が連結されている。シャッタが開放位置に配置された状態では、第１作用部が第１位置に配置され、第２作用部が第３位置に配置される。また、シャッタが閉塞位置に配置された状態では、第１作用部が第２位置に配置され、第２作用部が第４位置に配置される。

そして、装置本体には、干渉部材が設けられている。干渉部材は、保持部材の引出位置から収容位置への移動時に、第１作用部に当接し、その当接後の保持部材の移動に伴って、第１作用部を第２位置から第１位置へと変位させる。

そのため、シャッタにより開口部が閉塞されたトナーカートリッジが保持部材に装着され、シャッタがそのままの状態で、保持部材が引出位置から収容位置に移動されても、第１作用部が第２位置から第１位置に変位する。したがって、シャッタにより開口部が閉塞されたトナーカートリッジが保持部材に装着された後、ユーザが第１作用部を第２位置から第１位置に変位させる操作（シャッタを開けるための操作）をしなくても、開口部がシャッタにより閉塞されたまま、トナーカートリッジが装置本体内に収容されることを確実に防止できる。

また、干渉部材は、保持部材の収容位置から引出位置への移動時に、第２作用部に当接し、その当接後の保持部材の移動に伴って、第２作用部を第３位置から第４位置へと変位させる。これにより、シャッタが開放位置から閉塞位置に変位される。したがって、保持部材が装置本体内から引き出された後、直ちに、保持部材からトナーカートリッジが離脱されても、トナーカートリッジの開口部がシャッタにより閉塞されているので、トナーカートリッジから開口部を介してトナーがこぼれることを防止できる。

本発明の一実施形態に係るプリンタの側断面図である。 図１に示す現像カートリッジを示す模式的な断面図である。 現像ユニットの斜視図であり、第１シャッタが閉塞位置にある状態を示す。 現像ユニットの斜視図であり、第１シャッタが開放位置にある状態を示す。 トナーカートリッジの斜視図であり、第２シャッタが閉塞位置にある状態を示す。 トナーカートリッジの斜視図であり、第２シャッタが開放位置にある状態を示す。 図２に示すトナーカートリッジがドラムユニットに装着された状態を示す図解的な平面図である。 ドラムユニットの模式的な断面図である。 本体ケーシング内からドラムユニットが離脱された状態を示す断面図である。 ドラムユニットが引出位置にあり、１つのトナーカートリッジの着脱途中の状態を示す側断面図である。 ドラムユニットが引出位置から収容位置へと移動している途中の状態を示す模式的な側断面図である。 ドラムユニットが収容位置から引出位置へと移動している途中の状態を示す模式的な側断面図である。 本発明の変形例に係るトナーカートリッジがドラムユニットに装着された状態を示す図解的な平面図である。

以下では、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
１．プリンタの全体構成
画像形成装置の一例としてのプリンタ１は、ボックス形状に形成された装置本体の一例としての本体ケーシング２と、本体ケーシング２上に支持されたフラットベッドスキャナ３とを備える、いわゆる複合機である。
（１）本体ケーシング
本体ケーシング２内には、保持部材の一例としてのドラムユニット４が装着されている。このドラムユニット４は、本体ケーシング２の一方側壁に設けられたフロントカバー５を開けて、本体ケーシング２内から引き出された引出位置と本体ケーシング２内に収容された収容位置とに移動可能となっている。

なお、以下の説明において、フロントカバー５が設けられる側（図１における左側）を前側（正面側）とし、その反対側（図１における右側）を後側（背面側）とする。また、プリンタ１を前側から見たときを左右の基準とする。

ドラムユニット４には、４つの像担持体の一例としての感光ドラム６が備えられている。４つの感光ドラム６は、ブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの各色に対応して設けられ、前後方向に沿って、前側からブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの順に等間隔に並列に配置されている。

また、ドラムユニット４には、各感光ドラム６に対応して、スコロトロン型帯電器７および現像器の一例としての現像カートリッジ８が備えられている。現像カートリッジ８は、感光ドラム６にトナー（現像剤）を供給するための現像ローラ９を備えている。各現像カートリッジ８は、ドラムユニット４に対して着脱可能に装着されている。

ドラムユニット４の上方には、各色に対応した４本のレーザビームを出射する露光器１０が配置されている。

感光ドラム６の回転に伴って、感光ドラム６の表面は、スコロトロン型帯電器６からの放電によって一様に帯電された後、露光器１０からのレーザビームにより選択的に露光される。この露光によって、感光ドラム６の表面から電荷が選択的に除去され、感光ドラム６の表面に静電潜像が形成される。静電潜像が現像ローラ９に対向すると、現像ローラ９から静電潜像にトナーが供給される。これにより、感光ドラム６の表面にトナー像が形成される。

なお、露光器１０に代えて、４つのＬＥＤアレイが各感光ドラム６に対応して設けられてもよい。

本体ケーシング２の底部には、用紙Ｐを収容する給紙カセット１１が配置されている。給紙カセット１１に収容されている用紙Ｐは、各種ローラにより、搬送ベルト１２上に搬送される。搬送ベルト１２は、４つの感光ドラム６に下方から対向して配置されている。感光ドラム６に対して搬送ベルト１２の上側部分を挟んで対向する各位置には、転写ローラ１３が配置されている。搬送ベルト１２上に搬送された用紙Ｐは、搬送ベルト１２の走行により、搬送ベルト１２と各感光ドラム６との間を順次に通過する。そして、感光ドラム６の表面上のトナー像は、用紙Ｐと対向したときに、転写ローラ１３に印加された転写バイアスによって、用紙Ｐに転写される。

搬送ベルト１２に対して用紙Ｐの搬送方向における下流側には、定着器１４が設けられている。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着器１４に搬送される。定着器１４では、加熱および加圧により、トナー像が用紙Ｐに定着される。トナー像が定着した用紙Ｐは、各種ローラにより、本体ケーシング２の上面の排紙トレイ１５に排出される。
（３）フラットベッドスキャナ
フラットベッドスキャナ３は、本体ケーシング２上に固定される原稿台１６と、原稿台１６にヒンジを介して揺動可能に支持される押えカバー１７とを備えている。

原稿台１６は、平面視矩形板状に形成されている。原稿台１６の上面には、原稿が載置されるプラテンガラス１８が設けられている。原稿台１６の内部には、プラテンガラス１８の下方に、プラテンガラス１８上に載置された原稿の画像を読み取るためのＣＣＤセンサ１９が備えられている。
２．現像カートリッジ
図２に示すように、現像カートリッジ８は、現像ローラ９を備える現像フレーム２０と、現像フレーム２０に対して着脱自在に装着されるトナーカートリッジ２１とを備えている。
（１）現像フレーム
現像フレーム２０は、図３Ａ，３Ｂに示すように、左右方向に対向する１対のフレーム側板２２と、１対のフレーム側板２２間に架設され、下方に凸となる側面視円弧状の仕切り板２７とを備えている。仕切り板２７は、フレーム側板２２の上下方向のほぼ中央部に設けられている。これにより、１対のフレーム側板２２に挟まれた領域は、仕切り板２７により、上下に２分割されている。仕切り板２７の下側の領域は、現像ローラ９が配置される現像室３５（図２参照）をなし、仕切り板２７の上側の領域は、トナーカートリッジ２１（図２参照）が着脱可能に装着されるカートリッジ装着部３９をなしている。

各フレーム側板２２において、カートリッジ装着部３９に臨む内面には、仕切り板２７に沿って延び、フレーム側板２２をその厚さ方向に貫通する規制部の一例としてのスライドガイド部２３が形成されている。

また、フレーム側板２２には、スライドガイド部２３の周方向中央部から上方に延びる装着ガイド部２４が、フレーム側板２２をその内側面から掘り下げた溝状に形成されている。装着ガイド部２４は、一定の幅で上方に向けて延びる延伸部２５と、延伸部２５に連続し、延伸部２５の上端から前側上方に向けて扇状に延びる案内部２６とを有している。

仕切り板２７には、図３Ａ中に破線で示すように、その周方向中央部よりも後側に偏った位置に、矩形状の現像室側連通口２８が左右方向に間隔を空けて３つ形成されている。なお、図３Ａ，３Ｂでは、３つの現像室側連通口２８のうち、２つの現像室側連通口２８を図示している。

また、１対のフレーム側板２２間には、仕切り板２７に対してカートリッジ装着部３９側に、仕切り板２７の内面に沿って延びる円弧状の第１シャッタ２９が設けられている。

第１シャッタ２９は、仕切り板２７と比較して、周方向にサイズが小さく、左右方向にほぼ同じサイズに形成されている。第１シャッタ２９の左右方向の両端部には、径方向内側に向けてその周方向の全域にわたって、リブ３１が径方向内側に立設されている。各リブ３１がフレーム側板２２に形成されたスライドガイド部２３に入り込むことにより、第１シャッタ２９は、１対のフレーム側板２２間において、仕切り板２７の周方向に沿ってスライド可能に保持されている。

第１シャッタ２９には、各現像室側連通口２８と左右方向の位置を合わせて、現像室側連通口２８とほぼ同じ形状の第１シャッタ開口３０が形成されている。図３Ａに示すように、第１シャッタ２９の前端部が仕切り板２７の前端部と対向する状態では、各第１シャッタ開口３０は、現像室側連通口２８よりも前方に配置される。このとき、第１シャッタ２９は、現像室側連通口２８を閉塞する閉塞位置をなす。また、図３Ｂに示すように、第１シャッタ２９の後端部が仕切り板２７の後端部と対向する状態では、各第１シャッタ開口３０が現像室側連通口２８と連通する。このとき、第１シャッタ２９は、現像室側連通口２８を開放する開放位置をなす。

また、第１シャッタ２９が閉塞位置に配置された状態で、リブ３１における延伸部２５と対向する部分には、延伸部２５と連通する切欠部３２が形成されている。

図２に示すように、現像室３５には、現像ローラ９、供給ローラ３６、層厚規制ブレード３７およびスクリューオーガ３８が設けられている。

現像ローラ９は、左右方向に延び、現像フレーム２０に回転可能に保持されている。現像ローラ９の周面の一部は、現像フレーム２０から後側下方に露出している。現像カートリッジ８がドラムユニット４（図１参照）に装着された状態で、現像ローラ９における現像フレーム２０から露出した部分が感光ドラム６の周面に接触している。

供給ローラ３６は、左右方向に延び、現像フレーム２０に回転可能に保持されている。供給ローラ３６は、現像室側連通口２８の前側下方において、現像ローラ９に対して前側上方から圧接している。

層厚規制ブレード３７は、その基端部が現像フレーム２０内における後側部分に固定され、その先端部が現像ローラ９の周面に圧接している。

スクリューオーガ３８は、現像室側連通口２８の下方において、左右方向に延び、現像フレーム２０に対して回転可能に支持されている。

現像カートリッジ８が本体ケーシング２内に装着された状態で、現像ローラ９、供給ローラ３６およびスクリューオーガ３８は、前後方向に略一直線上に配置され、現像室側連通口２８は、スクリューオーガ３８の上方に形成されている。
（２）トナーカートリッジ
図４Ａ，４Ｂに示すように、トナーカートリッジ２１は、円筒状の筐体の一例としての本体部４０と、本体部４０をその周方向に取り囲むシャッタの一例としての第２シャッタ４１とを備えている。

本体部４０には、図４Ａ中に破線で示すように、矩形状の開口部の一例としてのカートリッジ側連通口４２が左右方向（本体部４０の軸線方向）に間隔を空けて３つ形成されている。各カートリッジ側連通口４２は、現像室側連通口２８（図３Ａ参照）とほぼ同じサイズに形成されている。

本体部４０の左右方向両端部は、円板状の封止板４３により封止されている。封止板４３の外側面には、封止板４３から外側に突出する規制突起４４が形成されている。規制突起４４は、封止板４３の中心部から径方向に沿って延び、封止板４３の半径の全長にわたって形成されている。また、規制突起４４は、装着ガイド部２４の延伸部２５（図３Ａ参照）とほぼ同じ幅を有している。

また、図２に示すように、本体部４０の内部空間は、トナーが収容される収容室４５をなしている。収容室４５内には、トナーを攪拌するためのアジテータ４６が設けられている。

アジテータ４６は、供給ローラ３６の鉛直線上で真上に配置され、現像室３５とトナーカートリッジ２１が上下方向にほぼ重なるように構成されている。

第２シャッタ４１は、本体部４０に対してその周方向にスライド移動可能に設けられている。第２シャッタ４１には、各カートリッジ側連通口４２と左右方向の位置を合わせて、カートリッジ側連通口４２とほぼ同じ形状の第２シャッタ開口４７が形成されている。

また、第２シャッタ４１の中心軸線に対して第２シャッタ開口４７の反対側には、把持部５０が設けられている。把持部５０は、トナーカートリッジ２１が現像フレーム２０に装着された状態で、第２シャッタ４１の左右方向中央部からその接線方向に延びる板状に形成されている。

把持部５０に対して左右方向両側には、第１作用部５１および第２作用部５２が設けられている。

図５に示すように、第１作用部５１は、左右方向において、把持部５０の両側に設けられ、周方向において、把持部５０の先端部（前端部）とほぼ同じ位置に配置されている。図２に示すように、第１作用部５１は、第２シャッタ４１から突出する三角形状に形成されている。第１作用部５１における把持部５０の基端部側（後側）の面は、後述する干渉部材７７が当接する第１当接面５１Ａをなしている。

図５に示すように、第２作用部５２は、左右方向において、把持部５０の両側に設けられ、周方向において、把持部５０に対して第１作用部５１と反対側の位置に配置されている。図２に示すように、第２作用部５２は、第２シャッタ４１から突出する三角形状に形成されている。第２作用部５２における把持部５０側（前側）の面は、後述する干渉部材７７が当接する第２当接面５２Ａをなしている。

図５に示すように、第１作用部５１および第２作用部５２は、前後方向に対向するように配置されている。また、４つのトナーカートリッジ２１が並列に配置された状態で、すべてのトナーカートリッジ２１の第１作用部５１および第２作用部５２が前後方向に対向している。また、図２に示すように、前後方向に並ぶ第１作用部５１および第２作用部５２は、それらを最短距離で結ぶ線分の中点と本体部４０の中心軸線とを結び、径方向および軸線方向に延びる平面に対して、その位置および形状が対称となっている。

第２シャッタ４１の左右方向両端部には、図４Ａに示すように、規制突起４４の外側（中心側と反対側）端部と径方向に対向する位置に、外側に突出する係合突起４８が形成されている。係合突起４８は、第１シャッタ２９の切欠部３２（図３Ａ参照）とほぼ同じサイズを有している。この状態で、第２シャッタ開口４７は、カートリッジ側連通口４２に対して周方向にずれた位置に配置される。言い換えれば、第２シャッタ開口４７とカートリッジ側連通口４２とが本体部４０の径方向に対向しない。このとき、第２シャッタ４１は、カートリッジ側連通口４２を閉塞する閉塞位置をなす。

また、図４Ｂに示すように、係合突起４８が規制突起４４に対して周方向にずれた位置に配置された状態で、第２シャッタ開口４７は、カートリッジ側連通口４２に対して径方向に対向した位置に配置される。このとき、第２シャッタ４１は、カートリッジ側連通口４２を開放する開放位置をなす。
３．ドラムユニット
図６に示すように、ドラムユニット４は、左右方向に対向する１対のドラム側板６０と、ドラム側板６０の前端部間に架設されるフロントビーム６１と、ドラム側板６０の後端部間に架設されるリヤビーム６２とを備えている。

ドラム側板６０は、前後方向および上下方向に延びる板状に形成され、４つの感光ドラム６およびスコロトロン型帯電器７を一括して保持している。また、ドラム側板６０の上端部には、左右方向外側に突出し、前後方向に延びる鍔部（図示せず）が形成されている。鍔部の後端部には、左右方向に延びる軸線を中心に回転可能なコロ部材が（図示せず）が設けられている。

フロントビーム６１には、ドラム把持部６３が取り付けられている。ドラム把持部６３は、フロントビーム６１に設けられた揺動軸６４を中心に、フロントビーム６１に近接する近接位置（図１参照）とフロントビーム６１から離間する離間位置との間で揺動可能に設けられている。ドラム把持部６３が離間位置にある状態で、ドラム把持部６３を把持してドラムユニット４を本体ケーシング２（図１参照）に対してスライドさせることができる。
４．本体ケーシング内の構成
図７に示すように、本体ケーシング２内には、前後方向に延びるレール７０が設けられている。レール７０は、ドラムユニット４が収容位置に配置された状態でドラムユニット４のドラム側板６０（図６参照）に形成された鍔部（図示せず）と左右方向に対向する位置に形成されている。

レール７０は、上側部分７１、下側部分７２および後側部分７３を一体的に備えている。

上側部分７１は、前後方向に延びている。上側部分７１の前端部には、左右方向に延びる揺動軸８８を介して、揺動部７５が取り付けられている。揺動部７５は、上側部分７１の前端部から前方に延びている。また、揺動部７５の前端部には、ばね部材７４が取り付けられている。このばね部材７４により、揺動部７５の前端部は、下方に向けて付勢されている。

下側部分７２は、上側部分７１および揺動部７５にその前後方向にわたって下方から対向している。下側部分７２の後端部は、残余の部分よりも一段下がったクランク状に形成されている。また、下側部分７２の前端部には、残余の部分よりも一段上がった形状に形成され、その部分に、第１支持部の一例としてのコロ部材７６が取り付けられている。

後側部分７３は、上下方向に延び、上側部分７１の後端部と下側部分７２の後端部とを接続している。

また、コロ部材７６よりもわずかに後方の位置において、上側部分７１の上方には、干渉部材７７が設けられている。干渉部材７７は、露光器１０の前側に配置され、その一部が露光器１０と前後方向に対向している。また、干渉部材７７は、図５に示すように、各トナーカートリッジ２１の第１作用部５１および第２作用部５２と前後方向に対向している。

干渉部材７７は、支持部７８、当接部７９、付勢部８０およびカム部８１を含む構成である。

支持部７８は、上方に開放された側面視コ字状をなし、本体ケーシング２に対して固定的に設けられている。

当接部７９は、支持部７８の下側部分を上下方向に貫通する柱状に形成されている。

付勢部８０は、当接部７９の上端部分と支持部７８との間に介在されるコイルばねであり、当接部７９を上方に向けて常に付勢している。

カム部８１は、本体ケーシング２にカム軸８２を介して支持される偏心カムであり、当接部７９の上端部に当接している。

また、本体ケーシング２内には、４つの検知部の一例としてのセンサ８５が設けられている。各センサ８５は、ドラムユニット４が収容位置に配置された状態で、各トナーカートリッジ２１（図２参照）と左右方向に対向する位置に配置されている。各センサ８５は、左右方向に対向する１対のフォトセンサである。一方のフォトセンサから出射された検知光は、トナーカートリッジ２１（図２参照）に形成された図示しない検知窓を通過し、他方のフォトセンサに入射する。このセンサ８５により、各トナーカートリッジ２１内に収容されているトナーの残量が検知され、その検知量に基づいて、カム部８１が駆動される。

具体的には、トナーカートリッジ２１内のトナー残量が所定の量以下の場合には、トナーカートリッジ２１の交換が必要と判断され、カム部８１が駆動されて当接部７９が下方に向けて押圧される。これにより、当接部７９が付勢部８０からの付勢力に抗して下方に移動し、その下端部が基準面の一例としての第１基準面Ｓ１と第２基準面Ｓ２との間の当接位置に配置される。ここで、第１基準面Ｓ１および第２基準面Ｓ２は、前後方向および左右方向に延びる水平面である。第１基準面Ｓ１は、第２基準面Ｓ２よりも下側に設定される。

一方、トナーカートリッジ２１内のトナー残量が所定の量以上の場合には、トナーカートリッジ２１の交換が不要と判断され、カム部８１が駆動されて当接部７９が上方に向けて押圧される。これにより、当接部７９が付勢部８０からの付勢力を受けて上方に移動し、その下端部が第２基準面Ｓ２よりも上方の退避位置に配置される。
５．現像フレームに対するトナーカートリッジの装着動作
図８に示すように、現像フレーム２０に対するトナーカートリッジ２１の装着は、ドラムユニット４が本体ケーシング２内から引き出された引出位置に配置された状態で行われる。

まず、トナーカートリッジ２１が現像フレーム２０の上方に配置される。このとき、現像フレーム２０の第１シャッタ２９は、閉塞位置に配置されている。また、トナーカートリッジ２１の第２シャッタ４１は、閉塞位置に配置されている。

そして、図３Ａ，４Ａに示すように、規制突起４４および係合突起４８が本体部４０の径方向に並んだ状態で、トナーカートリッジ２１がカートリッジ装着部３９に向けて進出する。そして、規制突起４４および係合突起４８が装着ガイド部２４に沿って下方へと案内され、規制突起４４が装着ガイド部２４の延伸部２５に入り込み、係合突起４８が第１シャッタ２９の切欠部３２に入り込む。これにより、第１シャッタ２９と第２シャッタ４１とが連結されるとともに、トナーカートリッジ２１の本体部４０の周方向の動きが延伸部２５により規制される。この状態で、把持部５０は、その先端が現像フレーム２０から離間するように起立する第２位置に配置されている。これにより、現像フレーム２０に対するトナーカートリッジ２１の装着が完了する。

また、この状態で、第１作用部５１は、上下方向において、第２基準面Ｓ２と第１基準面Ｓ１の間の当接位置である第２位置に配置されている。また、第２作用部５２は、前後方向において、第１基準面Ｓ１より下の第４位置に配置されている。
６．本体ケーシングに対するドラムユニットの収容動作
本体ケーシング２に対するドラムユニット４の収容動作は、フロントカバー５が開放された状態で行われる。

図８に示すように、ドラムユニット４が引出位置に配置された状態で、ドラム側板６０の鍔部（図示せず）がレール７０の前端部に配置されている。このとき、鍔部の後端部は、レール７０の上側部分７１に対して下側から当接する。すなわち、レール７０の上側部分７１において、鍔部の後端部に設けられたコロ部材（図示せず）と当接している部分は、鍔部（ドラムユニット４）を保持する第２保持部をなしている。また、鍔部の途中部は、レール７０の下側部分７２に形成されたコロ部材７６（図７参照）に上側から当接している。図６に示すように、揺動部７５は、付勢部材７４により下方に向けて付勢されている。そのため、鍔部の途中部は、揺動部７５を介して下方に向けて押圧される。

そして、ドラムユニット４が後方へと移動されると、図９に示すように、第２位置に配置されている第１作用部５１が干渉部材７７の当接部７９に対して前側から当接する。その後、ドラムユニット４がさらに後方へと進出されると、第１作用部５１には、後方に向かう方向の力が加わる。これにより、第１作用部５１の先端が前方に移動し、図９に示すように、第１作用部５１が第１基準面Ｓ１よりも下側の第１位置へ変位される。

このとき、第１作用部５１に連動して、第２作用部５２が第１基準面Ｓ１よりも下側の第４位置から第１基準面Ｓ１と第２基準面Ｓ２との間の第３位置へと変位される。そして、第２シャッタ４１が閉塞位置から開放位置に向けて変位する。第２シャッタ４１は、図３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４Ｂに示すように、係合突起４８および切欠部３２を介して第１シャッタ２９に連結されているので、第２シャッタ４１の開放位置への移動に伴って、第１シャッタ２９も閉塞位置から開放位置へと移動する。このとき、第１シャッタ２９のリブ３１がスライドガイド部２３に沿って移動する。

その後、第１シャッタ２９および第２シャッタ４１が開放位置に配置されると、図２に示すように、現像室側連通口２８が第１シャッタ開口３０と対向するとともに、カートリッジ側連通口４２が第２シャッタ開口４７と対向する。その結果、トナーカートリッジ２１の収容室４５と現像フレーム２０内の現像室３５とが、カートリッジ側連通口４２、第２シャッタ開口４７、第１シャッタ開口３０および現像室側連通口２８を介して連通する。

その後、ドラムユニット４が後方に進出され、鍔部（ドラム側板６０）の後端部がレール７０の後側部分７３に当接すると、それ以上のドラムユニット４の後方への移動が規制される。これにより、ドラムユニット４の本体ケーシング２内への収容が完了し、ドラムユニット４が収容位置に配置される。
７．作用効果
以上のように、ドラムユニット４は、本体ケーシング２内に収容された収容位置と本体ケーシング２内から引き出された引出位置とに移動可能に設けられている。ドラムユニット４には、４つの感光ドラム６および４つの現像カートリッジ８が保持されている。感光ドラム６は、互いに間隔を空けて並列に配置され、現像カートリッジ８は、各感光ドラム６に対応して設けられている。

ドラムユニット４が引出位置にある状態で、現像フレーム２０には、トナーカートリッジ２１が着脱可能に装着される。トナーカートリッジ２１の本体部４０には、現像フレーム２０に装着された状態で現像フレーム２０に対向する位置に、本体部４０内のトナーを現像フレーム２０に供給するためのカートリッジ側連通口４２が形成されている。また、トナーカートリッジ２１には、第２シャッタ４１が設けられている。第２シャッタ４１は、カートリッジ側連通口４２を開放する開放位置とカートリッジ側連通口４２を閉塞する閉塞位置とに開閉可能に設けられている。

第２シャッタ４１には、第１作用部５１および第２作用部５２が連結されている。第２シャッタ４１が開放位置に配置された状態では、第１作用部５１が第１位置に配置され、第２作用部５２が第３位置に配置される。また、第２シャッタ４１が閉塞位置に配置された状態では、第１作用部５１が第２位置に配置され、第２作用部５２が第４位置に配置される。

そして、本体ケーシング２には、干渉部材７７が設けられている。干渉部材７７は、ドラムユニット４の引出位置から収容位置への移動時に、第１作用部５１に当接し、その当接後のドラムユニット４の移動に伴って、第１作用部５１を第２位置から第１位置へと変位させる。

そのため、第２シャッタ４１によりカートリッジ側連通口４２が閉塞されたトナーカートリッジ２１が現像フレーム２０に装着され、第２シャッタ４１がそのままの状態で、ドラムユニット４が引出位置から収容位置に移動されても、第１作用部５１が第２位置から第１位置に変位する。したがって、第２シャッタ４１によりカートリッジ側連通口４２が閉塞されたトナーカートリッジ２１がドラムユニット４に装着された後、ユーザが第１作用部５１を第２位置から第１位置に変位させる操作（第２シャッタ４１を開けるための操作）をしなくても、カートリッジ側連通口４２が第２シャッタ４１により閉塞されたまま、トナーカートリッジ２１が本体ケーシング２内に収容されることを確実に防止できる。

また、干渉部材７７は、ドラムユニット４の収容位置から引出位置への移動時に、第２作用部５２に当接し、その当接後のドラムユニット４の移動に伴って、第２作用部５２を第３位置から第４位置へと変位させる。これにより、第２シャッタ４１が開放位置から閉塞位置に変位される。したがって、ドラムユニット４が本体ケーシング２内から引き出された後、直ちに、現像フレーム２０からトナーカートリッジ２１が離脱されても、トナーカートリッジ２１のカートリッジ側連通口４２が第２シャッタ４１により閉塞されているので、トナーカートリッジ２１からカートリッジ側連通口４２を介してトナーがこぼれることを防止できる。

また、第１作用部５１および第２作用部５２は、前後方向に並んでいる。そのため、ドラムユニット４が引出位置から収容位置に移動される時に、干渉部材７７を第１作用部５１に確実に当接させることができ、ドラムユニット４が収容位置から引出位置に移動される時に、干渉部材７７を第２作用部５２に確実に当接させることができる。したがって、第１作用部５１および第２作用部５２が左右方向に異なる位置に配置される構成と比較して、同一の干渉部材７７を利用でき、かつ、干渉部材７７の左右方向のサイズを小さくすることができる。

また、第１作用部５１は、左右方向に間隔を空けて２つ設けられている。これにより、ドラムユニット４の引出位置から収容位置への移動時に、干渉部材７７から第１作用部５１に左右方向に力をバランスよく加えることができる。したがって、第１作用部５１を第１位置から第２位置までスムーズに移動させることができる。また、ドラムユニット４が引出位置から収容位置に移動される時に、干渉部材７７から受ける力が左右でバランス良く加わるため、ドラムユニット４が左右で傾いで引出位置から収容位置への移動を阻害する、ということがない。

また、第２作用部５２は、左右方向に間隔を空けて２つ設けられている。これにより、ドラムユニット４の収容位置から引出位置への移動時に、干渉部材７７から第２作用部５２に左右方向に力をバランスよく加えることができる。したがって、第２作用部５２を第３位置から第４位置までスムーズに移動させることができる。また、ドラムユニット４もスムーズに移動させることができる。

よって、第２シャッタ４１に左右方向に力をバランスよく加えることができるので、第２シャッタ４１をスムーズに開閉することができる。

また、第１作用部５１を変位させるために第１作用部５１に加えられる力の方向は、ドラムユニット４の移動方向と略平行で、反対向きである。そのため、ドラムユニット４が引出位置から収容位置に移動し、干渉部材７７が第１作用部５１に当接した時に、干渉部材７７から第１作用部５１に加えられる力の方向とドラムユニット４の移動方向とが略平行で反対向きとなる。その結果、第１作用部５１を良好に移動させることができ、その際に、ドラムユニット４を支持するレール７０のコロ部材７６に加えられる衝撃を小さくすることができる。

また、第２作用部５２を変位させるために第２作用部５２に加えられる力の方向は、ドラムユニット４の移動方向と略平行で反対向きである。そのため、ドラムユニット４が収容位置から引出位置に移動し、干渉部材７７が第２作用部５２に当接した時に、干渉部材７７から第２作用部５２に加えられる力の方向とドラムユニット４の移動方向とが略平行で反対向きとなる。その結果、第２作用部５２を良好に移動させることができ、その際に、ドラムユニット４を支持するレール７０のコロ部材７６に加えられる衝撃を小さくすることができる。

また、第１作用部５１の第２位置から第１位置への変位に伴って、第２作用部５２が第４位置から前記第３位置に変位し、第２作用部５２の第３位置から第４位置への変位に伴って、第１作用部５１が第１位置から第２位置に変位する。これにより、第１作用部５１と第２作用部５２とを連動して移動させることができる。

また、第２位置に配置される第１作用部５１および第３位置に配置される第２作用部５２は、第２基準面Ｓ２よりも下側で、第１基準面Ｓ１よりも上側に配置される。これにより、第２基準面Ｓ２よりも下側で、第１基準面Ｓ１よりも上側に干渉部材７７を配置すれば、干渉部材７７を第２位置に配置される第１作用部５１および第３位置に配置される第２作用部５２に確実に当接させることができるので、第１作用部５１および第２作用部５２を確実に変位させることができる。

また、第１位置に配置される第１作用部５１および第４位置に配置される第２作用部５２は、第１基準面Ｓ１よりも下側に配置される。これにより、第１位置に配置される第１作用部５１および第４位置に配置される第２作用部５２は、干渉部材７７に当接せず、ドラムユニット４の移動を阻害しない。よって、ドラムユニット４の円滑な移動を確保することができる。

本体ケーシング２内には、感光ドラム６の表面を露光するための露光器１０が備えられている。干渉部材７７は、前後方向において、その一部が露光器１０とオーバーラップしている。これにより、前後方向から見たときに、露光器１０が配置されるスペースに干渉部材７７の少なくとも一部を配置することができるので、プリンタ１の上下方向のサイズの増加を抑制することができる。また、干渉部材７７が露光器１０とは別部材で構成されているため、干渉時の衝撃が露光器１０に悪影響を及ぼすことがない。

干渉部材７７は、ドラムユニット４が前後方向において、露光器１０に対して前側に配置される。すべてのトナーカートリッジ２１の第２シャッタ４１を開放するためには、ドラムユニット４の引出位置から収容位置への移動時に、最も前側のトナーカートリッジ２１が干渉部材７７よりも後側に移動する必要がある。干渉部材７７が本体ケーシング２内の前端部に配置されているので、すべての第２シャッタ４１を開放するために、本体ケーシング２内でのドラムユニット４の移動量を小さくすることができる。その結果、プリンタ１の前後方向のサイズを小さくすることができる。

また、スライドガイド部２３により、第２シャッタ４１が閉塞位置にある状態では、トナーカートリッジ２１の現像ユニット２０からの離脱が規制されている。これにより、第２シャッタ４１が開放されたままの状態で、トナーカートリッジ２１が現像ユニット２０から離脱されるのを防止することができる。よって、トナーカートリッジ２１が現像ユニット２０から離脱した状態で、カートリッジ側連通口４２を介してトナーがこぼれることを確実に防止できる。

本体ケーシング２は、ドラムユニット４の移動方向に間隔を空けて設けられるコロ部材７６および第２支持部（上側部分７１）を備えている。ドラムユニット４は、これらのコロ部材７６および第２支持部により支持されている。そして、第２支持部は、ドラムユニット４の移動によって位置が変動するが、干渉部材７７が第１作用部５１か第２作用部５２と当接するときにおいては、干渉部材７７は、前後方向において、コロ部材７６と第２支持部との間に配置されている。これにより、干渉部材７７が第１作用部５１または第２作用部５２に当接した時に、干渉部材７７から第１作用部５１または第２作用部５２に加えられ、現像カートリッジ８の現像フレーム２０を介してドラムユニット４に伝達される力は、コロ部材７６および上側部分７１の２点で受け止められる。よって、第１作用部５１および第２作用部５２に当接した時に、ドラムユニット４の本体ケーシング２からの脱落やプリンタ１の重量バランスが崩れることによる転倒を防止できる。

また、トナーカートリッジ２１内のトナー残量は、センサ８５により検出される。そして、干渉部材７７は、センサ８５より検出されたトナー残量が所定量以下のときに、第１作用部５１および第２作用部５２に当接可能な当接位置に進出する。これにより、トナーカートリッジ２１の交換が必要なときに、第１作用部５１および第２作用部５２と干渉部材７７とを確実に当接させることができるので、第２シャッタ４１を確実に開閉させることができる。

また、干渉部材７７は、センサ８５により検出されたトナー残量が所定量以上のときには、第１作用部５１および第２作用部５２に当接不可能な退避位置に退避される。これにより、例えば、用紙Ｐが搬送ベルト１２上でジャムを発生させた場合など、ドラムユニット４を引き出す必要があるが、この時、不必要にトナーカートリッジ２１の第２シャッタ４１が開くことを防止することができる。
８．変形例
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。たとえば、トナーカートリッジ２１は、現像フレーム２０に対して着脱可能であるとしたが、ドラムユニット４のドラム側板６０に対して着脱可能に設けられていてもよい。具体的には、ドラム側板６０の内側面にトナーカートリッジ２１を対応する現像フレーム２０に案内するための案内部を設けることにより、現像フレーム２０とトナーカートリッジ２１とを対応づけて、トナーカートリッジ２１の交換を行うことができる。

また、図５に示すように、各トナーカートリッジ２１の第１作用部５１および第２作用部５２は、前後方向に並んでいるとしたが、図１１に示すように、各トナーカートリッジ２１の第１作用部５１および第２作用部５２がトナーカートリッジ２１ごとに左右方向にずれた位置に配置されていてもよい。

この場合、各トナーカートリッジ２１の第１作用部５１および第２作用部５２に対応する位置に、それぞれ干渉部材７７（当接部７９）が設けられる。この場合、センサ８５により、トナー残量が所定量以下と判定されたトナーカートリッジ２１だけを選択して第２シャッタ４１を開閉させることができる。また、この場合、第２シャッタ４１が開放されたままの状態であると、トナーカートリッジ２１を現像ユニット２０から離脱できない。従って、トナー残量が所定量以上のトナーカートリッジを、誤って交換してしまうことを防止することができる。

１ プリンタ
２ 本体ケーシング
４ ドラムユニット
６ 感光ドラム
８ 現像カートリッジ
２１ トナーカートリッジ
２３ スライドガイド部
４０ 本体部
４１ 第２シャッタ
４２ カートリッジ側連通口
４７ 第２シャッタ開口
５０ 把持部
５１ 第１作用部
５２ 第２作用部
７０ レール
７１ 上側部分
７６ コロ部材
７７ 干渉部材

Claims (13)

1. 装置本体と、
   前記装置本体内に収容された収容位置と前記装置本体内から所定方向に引き出された引出位置とに移動可能に設けられる保持部材と、
   前記保持部材に保持され、前記所定方向に互いに間隔を空けて並列に配置される複数の像担持体と、
   前記保持部材に保持され、各像担持体に対応して設けられる複数の現像器と、
   各現像器に対応して設けられ、前記保持部材が引出位置にある状態で、前記保持部材に対して着脱可能なトナーカートリッジとを含み、
   前記トナーカートリッジは、
   その内部にトナーを収容し、前記保持部材に装着された状態で前記現像器に対向する位置に開口部が形成された筐体と、
   前記開口部を開放する開放位置と前記開口部を閉塞する閉塞位置とに開閉可能なシャッタと、
   前記シャッタに連結され、第１位置と第２位置との間で変位可能に設けられ、前記シャッタが前記開放位置に位置した状態で前記第１位置に配置され、前記シャッタが前記閉塞位置に位置した状態で前記第２位置に配置される第１作用部と、
   前記シャッタに連結され、第３位置と第４位置との間で変位可能に設けられ、前記シャッタが前記開放位置に位置した状態で前記第３位置に配置され、前記シャッタが前記閉塞位置に位置した状態で前記第４位置に配置される第２作用部とを備え、
   前記装置本体は、前記保持部材の前記引出位置から前記収容位置への移動時に、前記第１作用部が当接し、その当接後の前記保持部材の移動に伴って、前記第１作用部を前記第２位置から前記第１位置へと変位させ、前記保持部材の前記収容位置から前記引出位置への移動時に、前記第２作用部が当接し、その当接後の前記保持部材の移動に伴って、前記第２作用部を前記第３位置から前記第４位置へと変位させるための干渉部材を備えている、画像形成装置。
2. 前記第１作用部および前記第２作用部は、前記所定方向に並んでいる、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１作用部は、前記像担持体の軸線方向に間隔を空けて少なくとも２つ設けられ、
   前記第２作用部は、前記軸線方向に間隔を空けて少なくとも２つ設けられている、請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１作用部を変位させるために前記第１作用部に加えられる力の方向、および前記第２作用部を変位させるために前記第２作用部に加えられる力の方向は、前記保持部材の移動方向と略平行である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記第１作用部の前記第２位置から前記第１位置への変位に伴って、前記第２作用部が前記第４位置から前記第３位置に変位し、
   前記第２作用部の前記第３位置から前記第４位置への変位に伴って、前記第１作用部が前記第１位置から前記第２位置に変位する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記第１位置に配置される前記第１作用部および前記第４位置に配置される前記第２作用部は、前記保持部材の移動方向と平行な所定の基準面よりも上側に配置され、
   前記第２位置に配置される前記第１作用部および前記第３位置に配置される前記第２作用部は、前記基準面よりも下側に配置される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記装置本体内に設けられ、前記像担持体の表面を露光するための露光器をさらに備え、
   前記干渉部材は、前記所定方向においてその少なくとも一部が前記露光器とオーバーラップしている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記干渉部材は、前記保持部材が前記収容位置から前記引出位置に向かう方向において、前記露光器に対して下流側に配置される、請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記シャッタが閉塞位置にある状態で、前記トナーカートリッジの前記保持部材からの離脱を規制する規制部材を備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記装置本体は、前記保持部材の移動方向に間隔を空けて設けられ、前記保持部材を支持するための第１支持部および第２支持部を備え、
    前記干渉部材は、前記所定方向において前記第１支持部と前記第２支持部との間に配置されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記保持部材には、前記トナーカートリッジの上方に、前記トナーカートリッジの前記保持部材に対する着脱を案内するためのガイド部が形成されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. 前記トナーカートリッジ内のトナー残量を検出するための検出部をさらに備え、
    前記干渉部材は、前記検出部により検出されたトナー残量が所定量以下のときに、前記第１作用部および前記第２作用部に当接可能な当接位置に進出し、前記検出部により検出されたトナー残量が所定量以上のときに、前記第１作用部および前記第２作用部に当接不可能な退避位置に退避される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
13. 前記干渉部材は、各トナーカートリッジに対応して複数設けられている、請求項１２に記載の画像形成装置。

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