JP5103278B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の現像剤カートリッジと、複数の現像剤カートリッジからそれぞれトナーが供給される複数の現像器を一体に支持するプロセスユニットとを有する画像形成装置に関する。

一般に、画像形成装置として、帯電された感光ドラムに光を照射して、光で照射された部分の電位を変えて感光ドラム上に静電潜像を形成し、その静電潜像にトナーを供給することにより形成されるトナー像を記録シートに転写することで、記録シートに所定の画像を形成するものが知られている。

このような画像形成装置としては、従来、所定方向に並べられるとともに感光ドラムに現像剤を供給する現像器を複数有するプロセスユニットを備え、そのプロセスユニットが複数の現像器の並び方向に沿って装置本体に着脱されるものが知られている（特許文献１参照）。

特開２００６−２９２９８２号公報

ところで、各現像器に現像剤を供給する複数の現像剤カートリッジを設け、それら複数の現像剤カートリッジをプロセスユニットとは別に装置本体に着脱させる構成を採用する場合が考えられる。このような構造を採用する場合、プロセスユニットが複数の現像器の並び方向に沿って装置本体に着脱されるので、プロセスユニットの装置本体への装着にともなって各現像剤カートリッジのトナー供給口に各現像器のトナー受入口を接続させるのが難しいといった問題があった。

そこで、本発明は、複数の現像剤カートリッジの各供給口と複数の現像器の各受入口とを容易に接続することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、装置本体と、静電潜像が形成される感光体と、現像剤を収容するとともに前記装置本体に着脱可能な複数の現像剤カートリッジと、現像剤を前記感光体に送る複数の現像器と当該複数の現像器を並べた状態で支持する支持部材とを有するとともに、前記現像器の並び方向において前記装置本体に対して着脱可能なプロセスユニットとを備え、前記装置本体には、前記各現像剤カートリッジからの現像剤を前記プロセスユニットへ供給する複数の供給口が、前記プロセスユニットの着脱方向と直交する方向においてずらして形成される第１当接部材が設けられ、前記プロセスユニットには、前記各供給口に接続されて前記各供給口からの現像剤を受け入れる複数の受入口が前記着脱方向と直交する方向においてずらして形成されるとともに、前記各受入口を塞ぐ第１閉塞位置と開放する第１開放位置とに移動可能な受入側シャッタが設けられ、前記プロセスユニットが前記装置本体に装着されていく過程において、前記第１当接部材が前記受入側シャッタに当接して前記受入側シャッタを前記第１開放位置へ移動させることを特徴とする。

ここで、「着脱可能」とは、装置本体内の所定位置にプロセスユニットを装着させるとともに所定位置以外の位置にプロセスユニットを移動（脱離）させることが可能ということを意味する。そのため、プロセスユニットが装置本体から完全に外れるまで脱離される場合を含む他、プロセスユニットの一部が装置本体内に残った状態で脱離される場合も含む。

本発明によれば、複数の現像剤カートリッジを装着した状態の装置本体に対してプロセスユニットを装着する際には、プロセスユニットの受入側シャッタが第１当接部材と当接することで、受入側シャッタが第１閉塞位置から第１開放位置に移動し、複数の受入口が開口して複数の供給口に接続される。この際、各供給口および各受入口が着脱方向と直交する方向においてずらして配置されていることにより、複数の受入側シャッタをプロセスユニットの装置本体への装着にともなって開放することができる。さらに、プロセスユニットの装置本体への装着にともなって各供給口と各受入口とを接続させることができる。したがって、プロセスユニットを装置本体に対して装着するだけで、複数の受入側シャッタを開放させて、各供給口と各受入口とを容易に接続することができる。

本発明によれば、各供給口および各受入口が着脱方向と直交する方向においてずらして配置されることにより、プロセスユニットの装置本体への装着にともなって複数の受入側シャッタが第１当接部材と当接して開放されるので、各供給口と各受入口とを容易に接続することができる。

［第１の実施形態］
次に、本発明の第１の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
参照する図面において、図１は本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の一例としてのカラープリンタの全体構成を示す断面図であり、図２はドロアの開口部を示す断面図である。なお、以下の説明においては、まず、カラープリンタの全体構成を説明した後、本発明の特徴部分の詳細を説明することとする。

＜カラープリンタの全体構成＞
図１に示すように、カラープリンタ１は、装置本体２内に、用紙Ｐを供給する給紙部３と、給紙された用紙Ｐに画像を形成する画像形成部４と、画像が形成された用紙Ｐを外部に排出する排紙部５とを備えている。

なお、以下の説明において、特に断りがないかぎり図１に示した上下方向を上下、図１における右側を手前、左側を奥、紙面の奥側を右、紙面の手前側を左として、各方向を示す。ここでの方向は、カラープリンタ１の手前側に立った者から見た方向を基準として規定してある。

＜給紙部＞
給紙部３は、装置本体２内の下方において、装置本体２に着脱自在に装着される給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１から用紙Ｐを画像形成部４へ搬送する用紙供給機構３２およびレジストローラ３３とを備えている。用紙供給機構３２は、公知の給紙ローラ、分離ローラ、分離パッドおよび紙粉取りローラ（符号略）などからなり、給紙トレイ３１内の用紙Ｐを一枚ずつ分離して上方のレジストローラ３３に供給する。レジストローラ３３に供給された用紙Ｐは、レジストローラ３３でその先端が揃えられた後、上方の画像形成部４へ搬送される。

＜画像形成部＞
画像形成部４は、スキャナ部６、プロセス部７、転写部８および定着部９を備えている。

［スキャナ部］
スキャナ部６は、装置本体２の下部、詳しくは給紙トレイ３１とプロセス部７との間に設けられており、公知のレーザ発光部、ポリゴンミラー、複数のレンズおよび反射鏡（符号略）を備えている。スキャナ部６では、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応させてレーザ発光部から発光されるレーザが、図に２点鎖線で示す経路を通って、感光体の一例としての感光ドラム７５に照射されている。

［プロセス部］
プロセス部７は、スキャナ部６の上方、詳しくはスキャナ部６と転写部８の間に配置されており、装置本体２に対して着脱可能となるプロセスユニット７０と、プロセスユニット７０の左側に配設されて装置本体２に対して着脱可能となる複数の現像剤カートリッジ７３（図２参照）とを備えている。プロセスユニット７０は、支持部材の一例としての箱状のドロア７１と、ドロア７１内に配設される複数の現像器７２とを備えている。また、各現像剤カートリッジ７３には、現像剤の一例としての異なる色のトナーがそれぞれ収容されている。以下に、プロセス部７の構成について簡単に説明し、詳細な構造は後で詳述する。

ドロア７１は、装置本体２に対して前後方向に着脱自在に装着されるものであり、その内部に４つ（複数）の現像器７２が前後方向に並べられて一体に固定されている。

現像器７２は、現像ケース７４と、現像ケース７４内に配設される感光ドラム７５、現像ローラ７６、供給ローラ７７、一対の搬送オーガ７８および帯電器７９とを主に備えている。そして、現像ケース７４の左側壁には、図２に示すように、ドロア７１（詳しくは後述するシャッタ支持壁１２０）に形成される開口部１２１に一致する開口部７４Ａが形成されており、この開口部１２１，７４Ａを介して現像ケース７４内外にトナーが移動可能となっている。なお、開口部１２１，７４Ａは、四角い受入口１２２，Ａ１と丸い戻し口１２３，Ａ２とで構成され、現像剤カートリッジ７３に対向するように配置される。

以上のように構成されるプロセス部７では、前述の帯電器７９により感光ドラム７５の表面がプラスに帯電され、この帯電された部分がスキャナ部６から出射されるレーザ光によって露光されて電位が下がることによって、感光ドラム７５上に画像データに基づく静電潜像が形成される。一方、図２に示す現像剤カートリッジ７３内のトナーが受入口１２２，Ａ１を介して現像器７２内に供給され、現像器７２内に供給されたトナーは、搬送オーガ７８と供給ローラ７７とによって現像ローラ７６に搬送される。そして、現像ローラ７６から感光ドラム７５の静電潜像にプラスに帯電されたトナーが供給されることで、感光ドラム７５上にトナー像が担持される。なお、現像器７２内の一部の現像剤は、搬送オーガ７８によって、戻し口１２３，Ａ２を介して、現像剤カートリッジ７３に戻される。

［転写部］
転写部８は、駆動ローラ８２、従動ローラ８１、中間転写ベルト８３、１次転写ローラ８４、２次転写ローラ８５およびクリーニング部８６を備えている。

駆動ローラ８２および従動ローラ８１は、前後方向に離間して平行に配置され、これらの間に無端状の中間転写ベルト８３が張り渡されている。そして、中間転写ベルト８３は、駆動ローラ８２の回転駆動により、従動ローラ８１とともに回転駆動される。

また、中間転写ベルト８３の内側には各感光ドラム７５との間で中間転写ベルト８３を挟み込む１次転写ローラ８４が配置されている。１次転写ローラ８４には、図示しない高圧基板から転写バイアス（本実施形態ではマイナスの転写バイアス）が印加される。これにより、各感光ドラム７５上のトナー像が中間転写ベルト８３上に転写される。

また、駆動ローラ８２の奥側には、２次転写ローラ８５が配設されている。この２次転写ローラ８５にも、図示しない高圧基板から転写バイアス（本実施形態ではマイナスの転写バイアス）が印加される。これにより、レジストローラ３３から上方に向かって搬送される用紙Ｐ上に、中間転写ベルト８３上のトナー像が転写される。

クリーニング部８６は、中間転写ベルト８３の上方に配置され、中間転写ベルト８３に付着したトナーを回収し、その内部でトナーを貯留するようになっている。なお、このクリーニング部８６は、装置本体２の手前側に回動可能に設けられた第１フロントカバー２１を開放することで交換可能となっている。ここで、第１フロントカバー２１の下端部は、転写部８を支持するトップカバーＴに回動可能に支持されており、トップカバーＴは、転写部８の駆動ローラ８２の回転軸８２Ａと、排紙トレイ５１の奥側に配設される軸部５１Ａとを中心にして、上下に回動可能となっている（図５参照）。また、第１フロントカバー２１の下側には、下端部を中心にして回動可能な第２フロントカバー２２が設けられている。

［定着部］
定着部９は、転写部８の下流側、詳しくは２次転写ローラ８５の上方に配置され、公知の加熱ローラ９１および加圧ローラ９２を備えている。この定着部９では、加熱ローラ９１と加圧ローラ９２との間で用紙Ｐを挟持しつつ送り出すことで、用紙Ｐ上のトナー像を熱定着させる。

＜排紙部＞
排紙部５は、複数の搬送ローラ（符号省略）を有しており、定着部９から排出された用紙Ｐを、装置本体２の上部に形成された排紙トレイ５１へ搬送する。

＜シャッタ機構の構造＞
次に、本発明の特徴部分の構造について詳細に説明する。参照する図面において、図３はシャッタ機構が閉じた状態を示す分解斜視図（ａ）と、シャッタ機構が開いた状態を示す斜視図（ｂ）である。図４はカートリッジ側シャッタ機構が閉じた状態を示す斜視図（ａ）と、カートリッジ側シャッタ機構が開いた状態を示す斜視図（ｂ）である。

図３（ａ）および（ｂ）に示すように、ドロア７１の左側壁７１Ｂの下部には、前述した複数の開口部１２１を同時に開閉させるシャッタ機構１００が設けられている。このシャッタ機構１００は、第２当接部材の一例としてのベース部材１１０および４枚のシャッタ支持壁１２０と、４枚の受入側シャッタ１３０と、第１付勢部材の一例としての４つの第１スプリング１４０を備えて構成されている。

ベース部材１１０は、ドロア７１の左側壁７１Ｂの下部に接合されており、主に、ドロア７１の左側壁７１Ｂの下部に形成される複数の孔（図示せず）を囲うように形成される複数の矩形の筒状部１１１と、各筒状部１１１の手前側の面から手前側に向かって延出する板状の延出部１１２とを備えて構成されている。

各筒状部１１１は、前後方向において一定の間隔を置いて配設されており、その高さ（左側壁７１Ｂからの長さ）が奥側から順に段階的に高くなるように形成されている。

各延出部１１２は、奥側に隣接する筒状部１１１の左側面と面一となるように奥側の筒状部１１１に一体に形成されている。また、奥側の３つの延出部１１２は、それぞれ手前側の筒状部１１１の左側面よりも右側に位置するように一体に形成されており、これにより、ベース部材１１０の左側面が階段状に形成されている。また、最も手前側にある延出部１１２は、奥側の３つの延出部１１２と略同じ距離だけ延びるとともに、その手前側の端部に、左側へ延びて第１スプリング１４０を支持するフランジ部１１３が形成されている。

シャッタ支持壁１２０は、前後方向に延びる長方形状の板状部品であり、面一となる一対の筒状部１１１および延出部１１２の左側面の前後方向の長さと同じ長さで形成されるとともに、面一となる一対の筒状部１１１および延出部１１２よりも上下にはみ出すような長さで形成されている。また、シャッタ支持壁１２０の奥側には、前述した開口部１２１（受入口１２２および戻し口１２３）が形成されており、開口部１２１の周囲には、開口部１２１の外縁部に倣った形状のスポンジＳが接合されている。

さらに、シャッタ支持壁１２０の手前側には、前後方向に延びて手前側のみに貫通する案内溝１２４が形成されている。そして、このように形成されるシャッタ支持壁１２０が、階段状に形成されるベース部材１１０の４つの左側面にそれぞれ１枚ずつ接合されることによって、各開口部１２１が、左右方向（ドロア７１の着脱方向と直交する方向）においてずらして配置されるようになっている。

受入側シャッタ１３０は、ドロア７１の着脱方向に延びる断面視略Ｃ字状の板状に形成されており、ベース部材１１０から上下にはみ出したシャッタ支持壁１２０の上下縁部に係合して前後方向に摺動可能に取り付けられることで、開口部１２１を塞ぐ第１閉塞位置と、開口部１２１を開放する第１開放位置とに移動可能となっている。

具体的に、受入側シャッタ１３０は、矩形に形成される縦壁１３１と、縦壁１３１の上下端から右方向に延びる上壁１３２および下壁１３３と、上壁１３２の右側の端縁から下方に延びる爪部１３４と、下壁１３３の右側の端縁から上方に延びる爪部１３５とを備えて構成されている。

さらに、受入側シャッタ１３０の縦壁１３１の手前側には、右側へ突出する突起１３６が形成されており、この突起１３６がシャッタ支持壁１２０の案内溝１２４に摺動可能に係合されるようになっている。そのため、突起１３６が案内溝１２４の奥側の端部と当接することによって、受入側シャッタ１３０がシャッタ支持壁１２０の奥側へは抜けないようになっている。

第１スプリング１４０は、受入側シャッタ１３０を常時第１閉塞位置に付勢するものであり、矩形に折り曲げた線状の金属部材の前後方向中央部を窄めたような形状に形成されている。そして、第１スプリング１４０は、その奥側の端部が受入側シャッタ１３０に接着剤等により接合されるとともに、その手前側の端部が階段状のベース部材１１０の段差面１１４に接着剤等により接合される。

ここで、段差面１１４とは、最も奥側の筒状部１１１の奥側面と、手前側の３つの筒状部１１１の奥側面のうち延出部１１２よりも左側の面と、フランジ部１１３の奥側面のことを示し、各第１スプリング１４０は手前側の４つの段差面１１４に接合される。

図４（ａ）および（ｂ）に示すように、装置本体２には、各現像剤カートリッジ７３内から各現像器７２へのトナーの供給（または、各現像器７２から各現像剤カートリッジ７３内へのトナーの回収）を許容・遮断するカートリッジ側シャッタ機構２００が設けられている。具体的に、このカートリッジ側シャッタ機構２００は、前述したドロア７１のシャッタ機構１００と略同様の構造となっており、主に、第１当接部材の一例としてのベース部材２１０と、４枚の供給側シャッタ２３０と、第２付勢部材の一例としての４つの第２スプリング２４０とを備えて構成されている。

ベース部材２１０は、その高さ（装置本体２の壁２Ａからの長さ）が手前側から順に段階的に高くなるような階段状に形成されており、左右方向においてずらした位置に配置される４つの右側面２１１を備えた構造となっている。各右側面２１１には、その奥側に前述したドロア７１の案内溝１２４と同形状の案内溝２１２が形成されるとともに、その手前側に前述したドロア７１の開口部１２１と同形状の開口部２２１が左右方向に貫通するように形成されている。すなわち、各開口部２２１は、左右方向においてずらして配置されている。

ここで、ベース部材２１０に形成される開口部２２１は、ドロア７１の四角い受入口１２２に接続される四角い供給口２２２と、ドロア７１の丸い戻し口１２３に接続される丸い接続口２２３とで構成されている。そして、この開口部２２１の周囲には、開口部２２１の外縁部に倣った形状のスポンジＳが接合されている。なお、装置本体２の壁２Ａや現像剤カートリッジ７３にも、開口部２２１と同形状の開口部（図示略）が形成されており、これにより、現像剤カートリッジ７３内から供給口２２２を介してトナーがドロア７１に排出され、ドロア７１から接続口２２３を介してトナーが現像剤カートリッジ７３内に戻されるようになっている。

なお、各現像剤カートリッジ７３のシャッタの開閉構造は任意に設定可能である。例えば、現像剤カートリッジ７３を装置本体２に取り付ける際に、シャッタと装置本体２の一部が係合することで、現像剤カートリッジ７３の取付動作に伴ってシャッタが開くように構成してもよい。

また、例えば、現像剤カートリッジ７３を装置本体２に取り付けた後、ユーザが図示せぬ操作片を操作することによって、各現像剤カートリッジ７３の各シャッタを別々に、または、同時に開閉するように構成してもよい。また、各現像剤カートリッジ７３のシャッタの開放時において、各現像剤カートリッジ７３から外部に伸びて装置本体２の壁２Ａと密着するスポンジを、各現像剤カートリッジ７３に適宜設けてもよい。

また、ベース部材２１０の各右側面２１１の上下部には、供給側シャッタ２３０の上下端部を前後方向に摺動可能に支持する略Ｕ字状のレール部２１３が形成されている。さらに、最も奥側の右側面２１１の奥側の端部には、右側へ延びて第２スプリング２４０を支持するフランジ部２１４が形成されている。

供給側シャッタ２３０は、ドロア７１の着脱方向に延びる矩形の板状に形成されており、ベース部材２１０のレール部２１３に摺動可能に取り付けられることで、開口部２２１を塞ぐ第２閉塞位置と、開口部２２１を開放する第２開放位置とに移動可能となっている。そして、供給側シャッタ２３０の奥側には、左側へ突出する突起（図示略）が形成されており、この突起がベース部材２１０の案内溝２１２に摺動可能に係合されるようになっている。そのため、突起が案内溝２１２の手前側の端部と当接することによって、供給側シャッタ２３０がベース部材２１０の右側面２１１の手前側へは抜けないようになっている。

第２スプリング２４０は、ドロア７１の第１スプリング１４０と同形状に形成されており、供給側シャッタ２３０を常時第２閉塞位置に付勢している。そして、第２スプリング２４０は、その手前側の端部が供給側シャッタ２３０に接着剤等により接合されるとともに、その奥側の端部が階段状のベース部材２１０の段差面２１５に接着剤等により接合される。ここで、段差面２１５とは、４つの右側面２１１の手前側に位置する４つの奥側面と、フランジ部２１４の奥側面のことを示し、各第２スプリング２４０は奥側の４つの段差面２１５に接合される。

また、図２に示すように、ドロア７１には、各受入側シャッタ１３０の移動方向と同じ方向に着脱可能となるように、その手前側にドロア操作部７１Ｃが設けられるとともに、その上部に車輪７１Ｄおよびスライド用フランジ７１Ｅが設けられている。

ドロア操作部７１Ｃは、図１に示すように、ドロア７１の手前側の面に固定される回動軸部７１Ｆと、この回動軸部７１Ｆに回動可能に設けられる把持部７１Ｇとを備えて構成されている。回動軸部７１Ｆは左右方向に沿って配置されており、この回動軸部７１Ｆを中心にして把持部７１Ｇが上下に揺動するようになっている。

車輪７１Ｄは、図３（ａ）に示すように、ドロア７１の左右両側壁（左側壁７１Ｂのみ図示）の奥側上部から奥側に向けて突出する一対の突出片７１Ｊに対して２つずつ前後方向に並ぶように回転可能に設けられている。
スライド用フランジ７１Ｅは、ドロア７１の左右両側壁の上端から左右方向外側に向けて延出するように形成されている。

これに対し、装置本体２には、図５に示すように、ドロア７１を所定位置まで案内するための案内部２４がドロア７１を左右に挟み込むように設けられている（左側の案内部２４のみ図示）。具体的に、案内部２４は、手前側から順に配設される案内ローラ２４Ａ、傾斜壁２４Ｂおよび案内レール２４Ｃを備えて構成されている。

案内ローラ２４Ａは、装置本体２の手前側に回転可能に設けられている。案内レール２４Ｃは、前後方向に延びるとともに奥側の端部が上方に向けて湾曲した板状に形成されており、案内ローラ２４Ａの下部と上下方向において略同位置になるように配置されている。そして、傾斜壁２４Ｂは、案内ローラ２４Ａの上部から案内レール２４Ｃの上面に向けて傾斜する傾斜面を有している。

以上のように案内部２４やドロア７１が構成されることにより、ドロア７１を装置本体２内に挿入していく際、ドロア７１の車輪７１Ｄが、案内部２４の案内ローラ２４Ａ、傾斜壁２４Ｂおよび案内レール２４Ｃ上を転動していき、奥側に進む。ドロア７１の車輪７１Ｄが案内レール２４Ｃ上に到達すると、ドロア７１のスライド用フランジ７１Ｅが案内ローラ２４Ａ上に載置される。

これにより、ドロア７１の車輪７１Ｄが案内レール２４Ｃ上を転動して奥側に進むとともに、ドロア７１のスライド用フランジ７１Ｅが案内ローラ２４Ａの転動により奥側にスライドするので、ドロア７１が安定した姿勢で奥側に移動する。その後は、ドロア７１の車輪７１Ｄが、案内レール２４Ｃの湾曲した後端部で止められることで、ドロア７１が所定位置で位置決めされる。

次に、本実施形態に係るカラープリンタ１の操作方法について説明する。参照する図面において、図５は装置本体にドロアを装着する前の状態を示す断面図であり、図６は装置本体にドロアを装着した後の状態を示す断面図である。図７は、各シャッタがベース部材に当接する前の状態を示す説明図（ａ）と、当接後の状態を示す説明図（ｂ）である。また、図８は第２フロントカバーを閉めた状態を示す断面図である。

図５に示すように、装置本体２内にドロア７１（プロセスユニット７０）が装着されていない状態において、トップカバーＴを上方に揺動した後、第２フロントカバー２２を手前側に倒して、ドロア７１を案内部２４に沿って装置本体２内の所定位置（図６の位置）まで挿入していく。このようにドロア７１を装置本体２に装着していくと、図７（ａ）および（ｂ）に簡略して図示するように、ドロア７１の各受入側シャッタ１３０が装置本体２のベース部材２１０の各段差面２１５と当接することで、各受入側シャッタ１３０がドロア７１に対して手前側に相対的に移動する。また、このとき、ドロア７１のベース部材１１０の各段差面１１４（詳しくはシャッタ支持壁１２０の奥側の端部も含む）が装置本体２の各供給側シャッタ２３０と当接することで、各供給側シャッタ２３０が奥側に移動する。

そして、このように各受入側シャッタ１３０および各供給側シャッタ２３０が、ドロア７１の装置本体２への装着動作にともなって、同時に移動することで、ドロア７１の各開口部１２１と装置本体２の各開口部２２１が同時に開放されて接続される。その後は、図８に示すように、第２フロントカバー２２を閉めて、図２に示すように、トップカバーＴを閉めることで、ドロア７１の装置本体２への装着が完了する。なお、ドロア７１を装置本体２から外すときは、前述した動作を逆に行えばよい。この際、図７（ｂ），（ａ）の順で示すように、各受入側シャッタ１３０および各供給側シャッタ２３０は第１スプリング１４０および第２スプリング２４０（図３，４参照）によって元の位置に戻されて、各開口部１２１，２２１が閉じられる。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
各開口部１２１，２２１が左右方向においてずらして配置されることにより、ドロア７１の装着時に複数の受入側シャッタ１３０および供給側シャッタ２３０を各ベース部材１１０，２１０に当接させて開放することができるので、各開口部１２１，２２１を容易に接続することができる。

各受入側シャッタ１３０および各供給側シャッタ２３０を閉塞位置に付勢する第１スプリング１４０および第２スプリング２４０を設けたので、例えば手動で各シャッタを閉める構造に比べ、簡単に各シャッタを閉めることができる。

各受入側シャッタ１３０が着脱方向に延びる板状に形成されるとともに、その板厚方向にずれて配置されているので、ドロア７１を板厚方向に小さくすることができ、装置全体の小型化を図ることができる。また、各供給側シャッタ２３０も着脱方向に延びる板状に形成されるとともに、その板厚方向にずれて配置されているので、装置本体２のシャッタ構造を板厚方向に小さくすることができ、装置全体の小型化を図ることができる。

プロセスユニット７０に戻し口１２３が形成されるとともに、装置本体２に戻し口１２３に接続される接続口２２３が形成されるので、現像器７２と現像剤カートリッジ７３との間でトナーを循環させることができ、現像器７２に古いトナーが溜まるのを抑制することができる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は、前記した第１の実施形態に係るカラープリンタ１の一部の構造を変更したものであるため、第１の実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略することとする。参照する図面において、図９は第２の実施形態に係るカラープリンタを示す断面図であり、図１０は装置本体からプロセスユニットを取り外した状態を示す断面図である。図１１は、現像剤カートリッジを示す斜視図（ａ）と、シャッタ機構を示す斜視図（ｂ）である。また、図１２はフロントパネルを開いた状態を示す断面図であり、図１３はカートリッジ用カバーを開いた状態を示す断面図である。

図９に示すように、第２の実施形態に係るカラープリンタ１’は、第１の実施形態とは異なる転写部８’、プロセスユニット７０’、現像剤カートリッジ７３’および現像剤供給装置３００を備えて構成されている。

転写部８’は、第１の実施形態の転写部８から２次転写ローラ８５を取り除いた構造となっている。そして、この転写部８’では、給紙部３から搬送されてくる用紙をベルト８３’（第１の実施形態の中間転写ベルト８３に相当）で搬送するとともに、プロセスユニット７０’の感光ドラム７５と転写ローラ８４’（第１の実施形態の１次転写ローラ８４に相当）との間に用紙が搬送されたときに感光ドラム７５上のトナー像を転写ローラ８４’に引き寄せて用紙に印字を行っている。

プロセスユニット７０’は、図１０に示すように、第１の実施形態とは異なるドロア７１’および現像器７２’を備えている。ドロア７１’は、第１の実施形態のようなシャッタ機構１００が設けられず、主に上方に開口する単なる箱状に形成されている。

現像器７２’は、第１の実施形態と同様の感光ドラム７５や現像ローラ７６等を備える他、第１の実施形態とは異なる現像ケース４００を備えており、第１の実施形態とは逆向き、すなわち感光ドラム７５を下に向けた状態で配設されている。現像ケース４００には、２つの搬送オーガ７８のうち供給ローラ７７から最も離れている搬送オーガ７８の上方に、受入口４０１が上方に開口するように形成されている。すなわち、第２の実施形態では、第１の実施形態のようにドロア７１（シャッタ機構１００）に受入口１２２を形成する構造ではなく、現像器７２’に受入口４０１を形成している。

また、現像ケース４００は、ドロア７１’の上方に突出して奥側に開口する有底筒状のシャッタ支持部４０２を有しており、シャッタ支持部４０２の奥側端部に、受入口４０１が開口するようになっている。そして、シャッタ支持部４０２内には、シャッタ支持部４０２の内面に摺動可能に取り付けられる受入側シャッタ４１０が設けられている。なお、この受入側シャッタ４１０とシャッタ支持部４０２の手前側の壁との間には、受入側シャッタ４１０を常時第１閉塞位置（受入口４０１を閉塞する位置）に付勢する図示せぬスプリングが設けられている。

現像剤カートリッジ７３’は、図１１（ａ）に示すように、トナーを収容する内側円筒部材７３Ａと、内側円筒部材７３Ａを外側から回転可能に支持する外側円筒部材７３Ｂとで構成されており、ドロア７１’の上方に４つ配設されている。そして、内側円筒部材７３Ａの手前側の端面には、ユーザによって把持される把持部７３Ｃが手前側に突出するように形成されている。これにより、ユーザが把持部７３Ｃを適宜回動させることで、図９に示すように、内側円筒部材７３Ａおよび外側円筒部材７３Ｂに形成される孔７３Ｄ，７３Ｅの連通状態が切り換えられるようになっている。

図１０に示すように、現像剤供給装置３００は、装置本体２’に固定されており、主に、各現像剤カートリッジ７３’が装着される４つの本体部３１０（１つのみ図示）と、各本体部３１０に接続される４本のチューブ３２０と、各チューブ３２０の端部に接続される４つのシャッタ機構３３０とを備えている。

本体部３１０は、各現像剤カートリッジ７３’を収容して支持する収容部３１１と、収容部３１１に収容された各現像剤カートリッジ７３’から送られてくるトナーを受ける４つの受容部３１２と、各受容部３１２内に配設されるオーガ３１３と、オーガ３１３および各現像剤カートリッジ７３’内のオーガ７３Ｆを回転させる駆動機構３１４を備えている。そして、この本体部３１０は、スキャナ部６の上方に配置される。

各チューブ３２０は、本体部３１０の各受容部３１２からスキャナ部６の左右両側を通った後、図１１（ｂ）に示すように、左右方向内側に向かって曲げられて各シャッタ機構３３０に接続される。なお、図１１（ｂ）においては、シャッタ機構３３０に現像器７２’のシャッタ支持部４０２が接続された状態を図示している。

図１０に示すように、シャッタ機構３３０は、装置本体２’に固定されるシャッタ支持部３３１と、シャッタ支持部３３１の外面に摺動可能に取り付けられる供給側シャッタ３３２とを備えている。シャッタ支持部３３１の内部には、チューブ３２０から送られてくるトナーを左右方向内側に送った後手前側に送るためのＬ字状の通路３３１Ａが形成されており、この通路３３１Ａの手前側の端部には、下方に開口する供給口３３１Ｂが形成されている。供給側シャッタ３３２は、筒状に形成され、図示せぬスプリングによって常時第２閉塞位置（供給口３３１Ｂを閉塞する位置）に付勢されている。

このように構成される各シャッタ機構３３０は、図１１（ｂ）に示すように、左右方向においてずれた位置に配置されている。具体的に、奥側の２つのシャッタ機構３３０Ａ，３３０Ｂのうち手前側のシャッタ機構３３０Ａはドロア７１’の左側面寄りに配置され、奥側のシャッタ機構３３０Ｂは手前側のシャッタ機構３３０Ａよりも右側に配置される。また、手前側の２つのシャッタ機構３３０Ｃ，３３０Ｄのうち手前側のシャッタ機構３３０Ｃはドロア７１’の右側面寄りに配置され、奥側のシャッタ機構３３０Ｄは手前側のシャッタ機構３３０Ｃよりも左側に配置される。これにより、４本のチューブ３２０を、２本ずつ左右から取り回すことができ、各チューブ３２０の長さを略同一の長さにできる。なお、各シャッタ機構３３０に接続される現像器７２’の各シャッタ支持部４０２も、各シャッタ機構３３０と同様の配置となっている。そして、このように各シャッタ機構３３０および各シャッタ支持部４０２が配置されることによって、各供給口３３１Ｂおよび各受入口４０１が左右方向においてずれた位置に配置される。

また、図１２に示すように、装置本体２’の手前側に配置されるフロントパネル２Ｂは、下端部を中心に回動可能となっている。さらに、フロントパネル２Ｂの上部には、図１３に示すように、下端部を中心に回動可能となるカートリッジ用カバー２Ｃが設けられている。そのため、カートリッジ用カバー２Ｃを開けることで、現像剤カートリッジ７３’が交換可能となり、フロントパネル２Ｂを開けることで、現像剤カートリッジ７３’およびドロア７１’が交換可能となっている。

次に、第２の実施形態に係るカラープリンタ１’の操作方法について説明する。参照する図面において、図１４は各シャッタが各シャッタ支持部に当接する前の状態を示す拡大断面図（ａ）と、当接後の状態を示す拡大断面図（ｂ）である。なお、図１４においては、説明の便宜上、シャッタ機構３３０のハッチングは省略している。

図１２に示すように、フロントパネル２Ｂを手前側に倒して、ドロア７１’を装置本体２’内の所定位置（図の位置）まで挿入していく。このようにドロア７１’を装置本体２’に装着していくと、図１４（ａ）および（ｂ）に示すように、現像器７２’の各受入側シャッタ４１０が各シャッタ機構３３０のシャッタ支持部３３１と当接することで、各受入側シャッタ４１０が現像器７２’に対して手前側に相対的に移動する。また、このとき、現像器７２’の各シャッタ支持部４０２が各シャッタ機構３３０の供給側シャッタ３３２と当接することで、各供給側シャッタ３３２が奥側に移動する。すなわち、第２の実施形態においては、シャッタ機構３３０のシャッタ支持部３３１が第１当接部材として機能するとともに、現像器７２’のシャッタ支持部４０２が第２当接部材として機能する。

そして、このように各受入側シャッタ４１０および各供給側シャッタ３３２が移動することで、ドロア７１’の装置本体２’への装着にともなって、現像器７２’の各受入口４０１とシャッタ機構３３０の各供給口３３１Ｂが同時に開放されて接続される。

以上の第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。ただし、第２の実施形態のように、ベルト８３’の上方にプロセスユニット７０’を配置し、プロセスユニット７０’の上方に複数の現像剤カートリッジ７３’を配置する構造では、各受入口４０１と各供給口３３１Ｂとの接続時にトナーが漏れた場合には、下方にあるベルト８３’上の用紙にトナーが載って、用紙が汚れる可能性がある。そのため、第１の実施形態のように、複数の現像剤カートリッジ７３’とプロセスユニット７０’とを水平方向に並べることで、各開口部１２１，２２１の位置をベルトから水平方向にずらすようにして、用紙の汚れを抑制するのが好ましい。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記第１の実施形態では、プロセスユニット７０（具体的にはプロセスユニット７０の一部として設けられるシャッタ機構１００）に形成される開口部１２１と、装置本体２の開口部２２１とを接続させたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像剤カートリッジに形成される開口部（供給口および接続口）と、プロセスユニットの開口部とを直接接続させてもよい。

前記各実施形態では、プロセスユニット７０，７０’に感光ドラム７５を設けたが、本発明はこれに限定されず、感光ドラム７５をプロセスユニットとは別に設けてもよい。
前記各実施形態では、開口部１２１，２２１等を左右方向においてずらして配置したが、本発明はこれに限定されず、着脱方向に直交する方向であればどの方向にずらしてもよく、例えば上下方向にずらしてもよい。

前記実施形態では、カラープリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
前記実施形態では、感光体として感光ドラム７５を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばベルト状の感光体を採用してもよい。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の一例としてのカラープリンタの全体構成を示す断面図である。 ドロアの開口部を示す断面図である。 シャッタ機構が閉じた状態を示す分解斜視図（ａ）と、シャッタ機構が開いた状態を示す斜視図（ｂ）である。 カートリッジ側シャッタ機構が閉じた状態を示す斜視図（ａ）と、カートリッジ側シャッタ機構が開いた状態を示す斜視図（ｂ）である。 装置本体にドロアを装着する前の状態を示す断面図である。 装置本体にドロアを装着した後の状態を示す断面図である。 各シャッタがベース部材に当接する前の状態を示す説明図（ａ）と、当接後の状態を示す説明図（ｂ）である。 第２フロントカバーを閉めた状態を示す断面図である。 第２の実施形態に係るカラープリンタを示す断面図である。 装置本体からプロセスユニットを取り外した状態を示す断面図である。 現像剤カートリッジを示す斜視図（ａ）と、シャッタ機構を示す斜視図（ｂ）である。 フロントパネルを開いた状態を示す断面図である。 カートリッジ用カバーを開いた状態を示す断面図である。 各シャッタが各シャッタ支持部に当接する前の状態を示す拡大断面図（ａ）と、当接後の状態を示す拡大断面図（ｂ）である。

符号の説明

１ カラープリンタ
２ 装置本体
７０ プロセスユニット
７１ ドロア
７２ 現像器
７３ 現像剤カートリッジ
７４ 現像ケース
７４Ａ 開口部
７５ 感光ドラム
１００ シャッタ機構
１１０ ベース部材
１１４ 段差面
１２０ シャッタ支持壁
１２１ 開口部
１２２ 受入口
１２３ 戻し口
１３０ 受入側シャッタ
１４０ 第１スプリング
２００ カートリッジ側シャッタ機構
２１０ ベース部材
２１５ 段差面
２２１ 開口部
２２２ 供給口
２２３ 接続口
２３０ 供給側シャッタ
２４０ 第２スプリング

Claims (6)

1. 装置本体と、
   静電潜像が形成される感光体と、
   現像剤を収容するとともに前記装置本体に着脱可能な複数の現像剤カートリッジと、
   現像剤を前記感光体に送る複数の現像器と当該複数の現像器を並べた状態で支持する支持部材とを有するとともに、前記現像器の並び方向において前記装置本体に対して着脱可能なプロセスユニットとを備え、
   前記装置本体には、前記各現像剤カートリッジからの現像剤を前記プロセスユニットへ供給する複数の供給口が、前記プロセスユニットの着脱方向と直交する方向においてずらして形成される第１当接部材が設けられ、
   前記プロセスユニットには、前記各供給口に接続されて前記各供給口からの現像剤を受け入れる複数の受入口が前記着脱方向と直交する方向においてずらして形成されるとともに、前記各受入口を塞ぐ第１閉塞位置と開放する第１開放位置とに移動可能な受入側シャッタが設けられ、
   前記プロセスユニットが前記装置本体に装着されていく過程において、前記第１当接部材が前記受入側シャッタに当接して前記受入側シャッタを前記第１開放位置へ移動させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記各供給口を塞ぐ第２閉塞位置と開放する第２開放位置とに移動可能な供給側シャッタを備え、
   前記プロセスユニットには、前記複数の受入口が形成されるとともに、前記プロセスユニットが前記装置本体に装着されていく過程において、前記供給側シャッタに当接して、前記供給側シャッタを第２開放位置へ移動させる第２当接部材が設けられ、
   前記第２当接部材における前記複数の現像器に対向する各面が、同一平面上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記受入側シャッタを第１閉塞位置に付勢する第１付勢部材と、
   前記供給側シャッタを第２閉塞位置へ付勢する第２付勢部材とを備えたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記各受入側シャッタが、前記着脱方向に延びる板状に形成されるとともに、
   前記各受入口が、前記受入側シャッタの板厚方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記複数の現像剤カートリッジと前記プロセスユニットが、水平方向に並んでいることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記プロセスユニットは、前記各現像器から前記各現像剤カートリッジへ現像剤を戻すための複数の戻し口をさらに有し、
   前記第１当接部材は、前記各戻し口に接続されて前記各戻し口からの現像剤を受け入れる接続口をさらに有することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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