JP5696935B2 - 粉体補給装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、粉体を搬送する粉体補給装置、及び、その粉体補給装置を備えた画像形成装置に関するものである。

複写機プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置では、一般的にトナーやキャリアと呼ばれる現像剤を用いて、現像装置によりトナー像を形成して画像を作成している。この種の画像形成装置は、トナーが画像形成と共に消費されるため、通常は、トナーを収容したトナーカートリッジを画像形成装置に設けられたトナー補給装置に装着し、カートリッジ内のトナーが無くなったら新しいカートリッジと交換して新しいトナーを補充するようにしている。

特許文献１に記載の画像形成装置においては、トナーカートリッジの底板に形成されたトナーの排出口と、排出口を塞ぐシャッタと、シャッタを開閉するシャッタ開閉機構とが設けられている。シャッタ開閉機構は、トナーカートリッジの装置本体への装着動作に追従して排出口を開口作動し、トナーカートリッジの装置本体からの引き出し動作に追従して排出口を閉鎖動作する。また、シャッタ開閉機構は、シャッタの装着方向左右側面に形成された係合凹部と、装置本体側に設けられ、前記係合凹部に係脱する係合部材である係合ピンとを有し、前記係合凹部へ係合された係合ピンは係合保持手段によりその係合が保持される。

トナーカートリッジが所定位置近くまで挿入されると、揺動トレイに設けた係合ピンが底板部材に設けられたガイド溝に入り込む。このとき、係合ピンはスプリングによってガイド溝の内側壁面に沿う方向に付勢され、トナーカートリッジの移動に対して相対的に移動する。ガイド溝には係合ピンを外側へシフトさせる傾斜面が形成され、傾斜面が係合ピンに接すると、係合ピンが外側に移動する。そして、傾斜面の終点位置にはガイド溝の外側壁面に係合補助突起が形成され、係合ピンが傾斜面を超えると、係合ピンがスプリングによって内側への移動力が付勢されているとともに、係合補助突起に当たって確実にシャッタの係合凹部に係合する。この係合によってトナーカートリッジの移動が続いているにもかかわらずシャッタの移動が停止され、これによってシャッタが開き始め、やがてトナー排出口が開放される。

一方、トナーカートリッジを引き出すと、シャッタが閉じ始め、シャッタは係合凹部に係合されている係合ピンが係合補助突起の位置まで戻るとトナー排出口を完全に閉じる。そして、シャッタがトナー排出口を閉じた後、係合ピンが係合凹部から抜ける。したがって、トナーカートリッジを引き出すときには排出口が完全に閉じており、交換時のトナー飛散やトナー漏れが生じるのを抑制することができる。

しかしながら、画像形成装置の経時使用によりトナーカートリッジの交換が何度も行われると、シャッタ開閉動作に伴う係合凹部に対する係合ピンの係脱でスプリングが繰り返し伸び縮みし、弾性疲労を起こしてスプリングが劣化する虞がある。このようにスプリングが劣化してしまうと、スプリングによって係合ピンを所望の付勢力で付勢できなくなり、係合凹部に対して係合ピンが係脱できなくなって、経時でシャッタの開閉が良好に行えなくなるといった問題が生じる。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、経時で排出口開閉部材の開閉を良好に行うことができる粉体補給装置及びその粉体補給装置を備えた画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、装置本体に設けられた粉体受入口を通して粉体補給を行うための粉体排出口を備えた粉体収容器と、前記粉体収容器に対してスライド可能に設けられ前記粉体排出口を開閉するための粉体排出口開閉部材とを備え、前記粉体排出口が前記粉体受入口に対向した粉体補給可能な補給位置と、該補給位置から退避した退避位置との間で前記粉体収容器を移動可能に構成するとともに、前記粉体収容器が前記退避位置から前記補給位置へ移動する装着動作に連動して、前記粉体排出口開閉部材が前記粉体排出口を開口し、前記粉体収容器が前記補給位置から前記退避位置へ移動する退避動作に連動して、該粉体排出口開閉部材が該粉体排出口を閉鎖するように構成した粉体補給装置において、前記排出口開閉部材を係止する係止位置と該係止位置から退避して該排出口開閉部材の係止が解除される解除位置との間で変位可能に装置本体に設けられた、前記排出口開閉部材を係止する係止部材を有しており、前記粉体収容器の装着動作に連動して、該粉体収容器に対して前記排出口開閉部材がスライドして前記粉体排出口を開口するとともに、前記係止部材が前記解除位置から前記係止位置に変位して前記排出口開閉部材を係止し、前記粉体収容器の退避動作に連動して、前記粉体排出口が前記排出口開閉部材と対向する位置に到達して該排出口開閉部材で該粉体排出口が閉鎖された後に、前記係止部材が前記粉体収容器に接触し付勢され前記係止位置から前記解除位置に変位することで、該係止部材による前記排出口開閉部材の係止を解除するように構成しており、前記粉体収容器の装着動作時には、前記排出口開閉部材が装置本体に当接し該排出口開閉部材の該粉体収容器と連動した移動が規制されることにより、該粉体収容器に対して該排出口開閉部材がスライドして前記粉体排出口を開口するとともに、前記係止部材の一端部が前記粉体収容器に当たることで回転軸を中心に該係止部材が回転し前記解除位置から前記係止位置に変位して該係止部材の他端部が前記排出口開閉部材を係止し、前記粉体収容器の退避動作時には、前記係止部材の他端が該粉体収容器に当たることで回転軸を中心に該係止部材が回転し前記係止位置から前記解除位置に変位して、該係止部材の他端部による前記排出口開閉部材の係止が解除されることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の粉体補給装置において、前記排出口開閉部材の前記粉体収容器に対する移動をガイド面で所定方向にガイドする溝を該粉体収容器に設けるとともに、前記溝に嵌り込み前記ガイド面と摺動する突起部を有するスライド部を排出口開閉部材に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の粉体補給装置において、前記突起部は前記ガイド面に対して突出する円弧形状をなしていることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の粉体補給装置において、前記粉体排出口の縁の位置よりも外側で該粉体排出口よりも上方に、前記粉体排出口の縁を覆う壁部を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、潜像担持体と、現像剤収容部を備え、該現像剤収容部内の現像剤を用いて該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、前記現像装置で使用されるトナーを収容するトナー容器と、前記トナー容器内のトナーを前記現像剤収容部に供給するトナー補給手段とを有する画像形成装置において、前記トナー補給手段として、請求項１、２、３または４の粉体補給装置を備えたことを特徴とするものである。

本発明においては、係止部材による排出口開閉部材の係止動作や係止解除動作が、装置本体と接触し付勢されることによって機械的な力が作用して係止位置と解除位置との間で係止部材が変位することにより行われる。これにより、粉体収容器の交換が何度も行われ、排出口開閉部材に対する係止部材の係止動作や係止解除動作が繰り返し行われたとしても、スプリングなどの弾性部材の繰り返し使用した際に生じ得る弾性疲労が起きない。よって、スプリングなどの弾性部材の弾性力により係止部材を係止位置と解除位置との間で変位させて、排出口開閉部材に対する係止部材の係止動作や係止解除動作を行う場合よりも、経時で排出口開閉部材の開閉を良好に行うことができる。

以上、本発明によれば、経時で排出口開閉部材の開閉を良好に行うことができるという優れた効果がある。

本発明に係る画像形成装置としてのプリンタを示す構成図。 前記画像形成装置の作像部を示す拡大図。 トナー補給装置の斜視図。 引出トレイ等の側面図。 トナーカートリッジの構成図。 トナーカートリッジの分解図。 引出トレイの斜視図。 （ａ）トナーカートリッジを引出トレイに装着する前の状態を示す平面図、（ｂ）トナーカートリッジを引出トレイに装着した状態を示す平面図。 固定部の拡大図。 引出トレイの斜視図。 引出トレイを本体側フレームに取り付けた状態の斜視図。 本体側フレームの拡大図。 本体側フレーム及び引出トレイの断面側面図。 引出トレイ等の断面側面図。 トナー搬送装置の構成図。 引出トレイの断面側面図。 送出部材と脚部材の側面図。 送出部材が起立した状態から倒れた状態に切り換わるときの動作を説明するために用いる引き出しトレイの斜視図。 送出部材が起立した状態から倒れた状態に切り換わるときの動作を説明するための図。 送出部材が倒れた状態から起立した状態に切り換わるときの動作を説明するための図。 送出部材が倒れた状態から起立した状態に切り換わるときの動作を説明するために用いる引き出しトレイの斜視図。 トナーの送出動作を説明するための図。 トナー補給装置の本体部とトナーカートリッジとが分離した状態を斜め上方から見た上方斜視図。 トナー補給装置の本体部にトナーカートリッジを装着した状態を斜め下方から見た下方斜視図。 トナー補給装置の本体部とトナーカートリッジとが分離した状態を側方から見た側面図。 トナー補給装置の本体部にトナーカートリッジを装着した状態を側方から見た側面図。 トナー補給装置の本体部とトナーカートリッジとが分離した状態を示した断面図。 トナー補給装置の本体部にトナーカートリッジを装着した状態を示す断面図。 図２６のＡ１−Ａ２切断面におけるトナー補給装置の本体部にトナーカートリッジの排出部を装着する直前の状態を上方から見た上方図。 図２６のＡ１−Ａ２切断面におけるトナー補給装置の本体部にトナーカートリッジの排出部を装着する直前の状態を斜め上方から見た上方斜視図。 図２６のＡ１−Ａ２切断面におけるトナー補給装置の本体部にトナーカートリッジの排出部を装着した状態を上方から見た上方断面図。 図２６のＡ１−Ａ２切断面におけるトナー補給装置の本体部にトナーカートリッジの排出部を装着した状態を斜め下方から見た下方斜視図。 図２６のＡ１−Ａ２切断面におけるトナー補給装置の本体部にトナーカートリッジの排出部を装着した状態を斜め上方から見た上方斜視図。 シャッタ固定アームの模式図。 トナー補給装置の本体部からトナーカートリッジの排出部を引き抜く動作の状態を示す図。 トナー補給装置の本体部からトナーカートリッジの排出部を引き抜く動作の状態を示す図。 トナー補給装置の本体部からトナーカートリッジの排出部を引き抜く動作の状態を示す図。 トナー補給装置の本体部からトナーカートリッジの排出部を引き抜く動作の状態を示す図。 スライドシャッタを斜め前上方から見た前方斜視図。 スライドシャッタを斜め後上方から見た後方斜視図。 排出部を側方から見た側面図。 排出部を斜め前下方から見た下方斜視図。 トナーカートリッジの先端部を斜め前上方から見た前方斜視図。 トナー補給装置の本体部にトナーカートリッジを装着した状態を側方から見た断面図。 シャッタ開閉機構の他例を示す図。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１及び図２にて、画像形成装置全体の構成及び動作について説明する。
図１は画像形成装置としてのプリンタを示す構成図であり、図２はその作像部を示す拡大図である。

図１に示すように、中間転写ユニット１０の中間転写ベルト１１に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋが並設されている。なお、装置本体１００に設置される４つの作像部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、図２において、作像部６と感光体ドラム１と１次転写バイアスローラ９とにおける符号のアルファベット（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）を省略して図示する。

図２を参照して、作像部６は、像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された帯電部４、現像部としての現像装置５、クリーニング部２等で構成されている（図１では現像装置５のみ表示）。感光体ドラム１上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）が行われ、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成される。

作像部６を構成する、感光体ドラム１、帯電部４、現像装置５、クリーニング部２は、それぞれ、装置本体１００に対して着脱自在に設置できるように構成されている。そして、それぞれが、寿命に達したときに、新品のものに交換可能となっている。

なお、本実施形態では、作像部６を構成する、感光体ドラム１、帯電部４、現像装置５、クリーニング部２を、それぞれ、単独のユニットとしたが、これらを一体化して、装置本体１００に着脱自在に設置されるプロセスユニットとすることもできる。その場合、作像部６のメンテナンスを行う際の作業性が向上する。

図２に基づき、作像部６における現像装置５の構成についてさらに詳しく説明する。
図２に示すように、現像装置５は、感光体ドラム１に対向する現像剤担持体としての現像ローラ５１、現像ローラ５１の下方に設置された現像剤規制部材としてのドクターブレード５２、現像剤収容部５３，５４内に配設された現像剤攪拌搬送部材としての２つの搬送スクリュー５５，５６、現像剤Ｇを収容するケース５０等で構成されている。ここで、現像剤Ｇとしては、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤を用いている。また、現像装置５には、現像剤Ｇ中のトナー濃度を検知する図示しないトナー濃度センサが設けてある。

図２を参照して、感光体ドラム１は、不図示の駆動部によって図２中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４の位置で、帯電ローラ４ａにより感光体ドラム１の表面が一様に帯電される（帯電工程）。

その後、感光体ドラム１の表面は、不図示の露光部から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される（露光工程）。

その後、感光体ドラム１の表面は、現像装置５の現像ローラ５１との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、所望のトナー像が形成される（現像工程）。

その後、感光体ドラム１の表面は、中間転写ベルト１１及び１次転写バイアスローラ９との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト１１上に転写される（１次転写工程）。このとき、感光体ドラム１上には、僅かながら未転写トナーが残存する。

その後、感光体ドラム１の表面は、クリーニング部２との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによって回収される（クリーニング工程）。

最後に、感光体ドラム１の表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム１上で行われる一連の作像プロセスが終了する。

なお、上述した作像プロセスは、４つの作像部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋで、それぞれ行われる。すなわち、図１に示す読み取り部３２で読み取った画像情報に基づいて、作像部の下方に配設された図示しない露光部から、レーザ光Ｌ（図２参照）が、各作像部６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋの感光体ドラム１上に向けて照射される。詳しくは、露光部は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム１上に照射する。その後、現像工程を経て各感光体ドラム１上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト１１上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト１１上にカラー画像が形成される。

４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９ＢＫは、それぞれ、中間転写ベルト１１を感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋに、トナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。

そして、中間転写ベルト１１は、図の矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｂｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト１１上に重ねて１次転写される。

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト１１は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト１１を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト１１上に形成されたカラートナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の被転写材Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト１１には、被転写材Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存するが、中間転写ベルト１１上の残存トナーは図示しないベルトクリーニング装置によって除去される。
こうして、中間転写ベルト１１上で行われる一連の転写プロセスが終了する。

ここで、２次転写ニップの位置に搬送された被転写材Ｐは、装置本体１００の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。

詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の被転写材Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の被転写材Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。

レジストローラ対２８に搬送された被転写材Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト１１上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、被転写材Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、被転写材Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。

その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された被転写材Ｐは、定着部２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が被転写材Ｐ上に定着される。

その後、被転写材Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置本体１００外に排出された被転写材Ｐは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。

また、図１において、中間転写ユニット１０の上方には、トナー補給部３１が配設されている。トナー補給部３１は、各色のトナーが充填された４つのトナー補給装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｂｋを有する。各トナー補給装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｂｋからは、対応する現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋにトナー搬送経路が延びており、このトナー搬送経路を介して、トナー補給装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｂｋから現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋにトナーが供給されるようになっている。これにより、各現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｂｋでのトナー消費量に応じてトナーを新たに供給することができ、長期に亘って現像装置を利用することが可能である。

上記４つのトナー補給装置６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｂｋは、異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。そこで、以下、１つのトナー補給装置の構成について説明する。

図３は、トナー補給装置の斜視図であり、図４はトナー補給装置の側面図である。なお、図３や図４において、トナー補給装置６０における符号のアルファベット（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）は省略している。
図３や図４に示すように、トナー補給装置６０は、トナーを充填したトナー収容器（粉体収容器）としてのトナーカートリッジ６１と、トナーカートリッジ６１を保持する保持部材としての引出トレイ６２と、トナーカートリッジ６１を固定する固定部６３と、トナーカートリッジ６１から排出されたトナーを貯留するサブホッパ６４等によって構成されている。また、サブホッパ６４には、内部に貯留されたトナーを現像装置に向けて搬送するための図示しないトナー搬送パイプが接続されている。

引出トレイ６２は、本体側フレーム６５に対して水平方向に移動可能に取り付けられている。引出トレイ６２を図の矢印Ｘ１方向に移動させた場合は、引出トレイ６２を装置本体から引き出すことができ、反対に、引出トレイ６２を図の矢印Ｘ２方向に移動させた場合は、引出トレイ６２を装置本体に収容できるようになっている。

図５は、トナーカートリッジ６１の構成図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は側面図、図５（ｃ）は底面図、図５（ｄ）は断面図を示す。

図５に示すように、トナーカートリッジ６１は、粉体としてのトナーを収容するトナー収容部（粉体収容部）６６と、トナー収容部６６内のトナーを外部へ排出するための排出部６７によって構成されている。

図５（ｄ）に示すように、トナー収容部６６は、一端部側で開口したトナー投入口（粉体投入口）６６ａを有する変形可能な長手状の袋部材で構成されている。このトナー収容部６６の素材としては、柔軟な素材が用いられ、例えば、ＰＥＴ製の薄いシート材などが挙げられる。図５に示すトナー収容部６６は、４枚のシート材を貼り合わせて構成したものであるが、１枚のシート材を袋状につなぎ合わせて構成することも可能である。また、トナー収容部６６には、トナー投入口６６ａからトナーを充填しやすいように、トナー投入口６６ａを開口した状態に保持する開口保持部材６８が設けられている。

排出部６７には、トナーを導入するための導入口６７ａと、トナーを排出するための排出口６７ｂとが形成されている。本実施形態では、排出口６７ｂは下方を臨むように配設されている。これにより、トナーを排出口６７ｂから重力によって落下させてサブホッパ６４へ送ることができ、トナーを排出する構成の簡素化を図ることが可能である。また、排出部６７内には、導入口６７ａから排出口６７ｂに向かって下方に傾斜した傾斜面６７ｃが設けられており、トナーが排出口６７ｂへスムーズに搬送されるようになっている。この傾斜面６７ｃの水平面に対する傾斜角度は、１０°以上に設定することが望ましい。また、排出口６７ｂの底面（下面）には、排出口６７ｂを開閉するためのスライドシャッタ６７ｄが図５（ｂ）の矢印Ｙ方向にスライド移動可能に設けられている。

図６は、トナーカートリッジ６１の分解図であり、図６（ａ）は排出部６７の斜視図、図６（ｂ）は開口保持部材６８の斜視図、図６（ｃ）は開口保持部材６８をトナー収容部６６に設けた状態の斜視図を示す。

図６（ｂ）に示すように、開口保持部材６８は、短筒状の挿入部６８ａと、フランジ状の連結部６８ｂとが一体成型されて構成されている。図６（ｃ）に示すように、挿入部６８ａは、トナー収容部６６のトナー投入口６６ａに挿入可能となっている。本実施形態では、トナー収容部６６と開口保持部材６８とを熱容着にて接着するようにしているが、接着剤等により接着してもよい。また、熱容着する際に、挿入部６８ａの挿入箇所を図６（ｃ）の上下方向から抑えやすいように、挿入部６８ａの外形は略六角形状に形成されている。

図６（ａ）に示すように、排出部６７の導入口６７ａ側には、開口保持部材６８の連結部６８ｂと係合可能な一対の溝部６７ｅが設けられている。上記のように、開口保持部材６８をトナー収容部６６に挿入して接着した後、開口保持部材６８を溝部６７ｅに上方から挿入して係合させることにより、トナー収容部６６と排出部６７とを一体的に連結させることが可能となっている。また、排出部６７の開口保持部材６８との連結部には、当該連結部からトナーが漏れないようにシール材６９が設けられている。

図７は引出トレイ６２の斜視図である。
引出トレイ６２は本体に対して位置決めされ、長手方向に移動させることができる。トレイには、送り出し動作を行うための送出部材８１や、トナー収容部６６を係止する係止部としてのフック状の引っ掛け部６２ｂが設けられている。

図８（ａ）はトナーカートリッジ６１を引出トレイ６２に装着する前の状態を示す平面図であり、図８（ｂ）はトナーカートリッジ６１を引出トレイ６２に装着した状態を示す平面図である。

図８（ｂ）に示すように、排出部６７の両側面にはそれぞれ凹部６７ｆが設けられている。一方、各凹部６７ｆに対応する引出トレイ６２の部位には、凸部６２ａが設けてあり、各凸部６２ａは対応する凹部６７ｆ内に挿入可能となっている。また、トナー収容部６６の排出部６７側とは反対側の端部には、相手側の係止部に係止される被係止部としての孔部６６ｂが形成されている。一方、孔部６６ｂに対応する引出トレイ６２の部位には、係止部としてのフック状の引っ掛け部６２ｂが設けられている。

そして、この引っ掛け部６２ｂを孔部６６ｂに挿入して係止すると共に、上記凸部６２ａを上記凹部６７ｆ内に挿入することによって、トナーカートリッジ６１は引出トレイ６２に対して装着された状態となる。また、このようにトナーカートリッジ６１を装着した状態では、通常、凸部６２ａと凹部６７ｆは互いに非接触状態となっている。しかし、引出トレイ６２を装置本体に対し引き出す又は収容する際に、トナーカートリッジ６１が長手方向に移動した場合、凸部６２ａが凹部６７ｆに当接することでトナーカートリッジ６１の長手方向の移動を規制するようになっている。

また、トナーカートリッジ６１を引出トレイ６２から取り外すには、凹部６７ｆを凸部６２ａから離脱させ、引っ掛け部６２ｂを孔部６６ｂから離脱させればよい。本実施形態では、各凸部６２ａ（又は各凹部６７ｆ）は、互いに同じ形状に形成されているが、異なる形状とすることで、トナーカートリッジ６１の誤装着を防止することも可能である。

図９は、上記固定部６３の拡大図であり、図９（ａ）は固定部６３にトナーカートリッジ６１を固定する前の状態を示し、図９（ｂ）は固定部６３にトナーカートリッジ６１を固定した状態を示す。

図９に示すように、固定部６３は、サブホッパ６４の上部に接続された本体部７０と、本体部７０の上部に取り付けられた固定アーム７１と、固定アーム７１と本体部７０とに渡って取り付けられたバネ部材７２とを有している。なお、固定アーム７１及びバネ部材７２は、それぞれ、図の手前側と奥側に１つずつ設けられている。

固定アーム７１は、凹部７１ａを有する略Ｃ字状に形成されている。また、固定アーム７１は、その中間部に配設された水平方向の支軸７１ｂを中心に本体部７０に回動可能に取り付けられている。この支軸７１ｂを中心に固定アーム７１が回動することで、固定アーム７１は、図９（ａ）に示す固定解除位置と、図９（ｂ）に示す固定位置とに切り換えられるようになっている。

バネ部材７２は、引張コイルバネであり、その一端部は固定アーム７１に取り付けられ、他端部は本体部７０に取り付けられている。図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、固定アーム７１が固定位置と固定解除位置との間で回動すると、バネ部材７２の固定アーム７１に取り付けられた端部が固定アーム７１の回動支点（支軸７１ｂ）を越えて移動するようになっている。このように、固定アーム７１の回動に伴ってバネ部材７２が回動支点を越えることで、バネ部材７２は固定アーム７１をその回動させる方向へ付勢するようになっている。

一方、排出部６７には、上記固定アーム７１によって固定される被固定部としての突起部６７ｇが設けられている。この突起部６７ｇは、排出部６７の両側面にそれぞれ１つずつ設けられている（図５（ａ）又は図５（ｃ）参照）。

また、固定部６３の本体部７０には、切欠き部７０ａが形成されている。一方、排出部６７の両側面には、それぞれ切欠き部７０ａの上部に当接可能なＬ字状の突片部６７ｈが突設されている。

トナーカートリッジ６１を固定部６３に固定するには、まず、上記図８において説明したようにトナーカートリッジ６１を引出トレイ６２に装着する。そして、引出トレイ６２を装置本体に収容する方向（図３の矢印Ｘ２方向）へ移動させる。この収容動作に伴って、図９（ａ）に示すように、トナーカートリッジ６１の排出部６７が固定部６３に接近すると、排出部６７に設けてある突起部６７ｇが固定アーム７１の一端部（図の下方の端部）７１ｃに当接し、バネ部材７２の付勢力に抗して固定アーム７１を図の反時計方向に回動させる。これにより、固定アーム７１は、図９（ａ）に示す固定解除位置から図９（ｂ）に示す固定位置へと切り換えられる。その結果、図９（ｂ）に示すように、突起部６７ｇは、固定アーム７１の凹部７１ａ内に収容されると共に、固定アーム７１の他端部（図の左側の端部）７１ｄと本体部７０の縁とによって挟まれて固定される。また、固定アーム７１の回動に伴ってバネ部材７２が固定アーム７１の回動支点を越えると、バネ部材７２は固定アーム７１を切換後の位置に保持する方向に付勢するようになる。

また、トナーカートリッジ６１の排出部６７が固定部６３に接近することにより、排出部６７に設けてある突片部６７ｈが本体部７０の切欠き部７０ａに挿入され、突片部６７ｈが切欠き部７０ａの上部に当接する（図９（ｂ）参照）。これにより、排出部６７の上下方向のがたつきが防止される。

また、トナーカートリッジ６１の固定を解除する場合は、引出トレイ６２を装置本体に対して引き出す方向（図３の矢印Ｘ１方向）へ移動させる。この引出動作により、トナーカートリッジ６１は図９（ｂ）において左方向へ移動し、排出部６７に設けてある突起部６７ｇが固定アーム７１の他端部７１ｄを押して、バネ部材７２の付勢力に抗して固定アーム７１を図の時計方向に回動させる。これにより、固定アーム７１は図９（ｂ）に示す固定位置から図９（ａ）に示す固定解除位置へ移動し、突起部６７ｇが固定アーム７１から離脱する。

図１０は、引出トレイ６２の斜視図である。
図１０に示すように、引出トレイ６２は、上記トナーカートリッジ６１の両側面を支持する一対の側壁６２ｃと、トナーカートリッジ６１を載置する載置面６２ｄとを有する。各側壁６２ｃの図の手前側の端部には、上記本体側フレーム６５に取り付ける際に主基準となる主基準軸６２ｅが配設されている。なお、本実施形態では、この主基準軸６２ｅは、後述のトナー搬送装置に駆動力を伝達する伝達ギヤ７４の支軸として用いられている。また、各側壁６２ｃの図の奥側の端部には、それぞれ本体側フレーム６５に取り付ける際に従基準となる従基準軸６２ｆが１つずつ配設されている。

図１１は、引出トレイ６２を本体側フレーム６５に取り付けた状態の斜視図である。
図１１に示すように、本体側フレーム６５は、引出トレイ６２の引出方向Ｘ１及び収容方向Ｘ２に伸びる一対のガイドレール６５ａを有する。また、各ガイドレール６５ａの上端縁は、引出トレイ６２の両側壁６２ｃに形成された溝６２ｇ内に挿入されている。これにより、引出トレイ６２はガイドレール６５ａに沿って引出方向Ｘ１と収容方向Ｘ２とに移動可能に構成されている。

また、本体側フレーム６５の図の手前側の端部には、引出トレイ６２の上記主基準軸６２ｅと嵌合可能な第１の位置決め凹部６５ｂが形成され（図１２参照）、本体側フレーム６５の図の奥側の端部には、上記従基準軸６２ｆと嵌合可能な第２の位置決め凹部６５ｃが形成されている。これにより、引出トレイ６２を収容方向Ｘ２に移動させた際、主基準軸６２ｅ及び従基準軸６２ｆが、第１及び第２の位置決め凹部６５ｂ，６５ｃに挿入されて互いに嵌合することにより、引出トレイ６２は本体側フレーム６５に対して所定の位置に位置決めされるようになっている。

また、図１１に示すように、本体側フレーム６５の図の手前側の端部には、駆動装置によって駆動される駆動ギヤ７５が設けられている。この駆動ギヤ７５は、引出トレイ６２を収納し本体側フレーム６５に位置決めされた状態で、伝達ギヤ７４と連結されるようになっている。

また、図１３に示すように、本体側フレーム６５には、引出トレイ６２を加圧して固定する加圧部材７６が設けられている。本実施形態では、加圧部材７６を２つのレバーを組み合わせたもので構成している。引出トレイ６２を収容方向Ｘ２に移動させた際、これら２つのレバーで引出トレイ６２の下面に設けた凸部６２ｈを挟み込むように加圧することによって、引出トレイ６２を第１及び第２の位置決め凹部６５ｂ，６５ｃ側へ押し付けて固定するようになっている。

また、図１４に示すように、引出トレイ６２には、トナー収容部６６内のトナーを排出部６７側へ搬送するためのトナー搬送装置（粉体搬送装置）８が設けてある。以下、図１４〜図１７に基づき、トナー搬送装置８の構成を詳しく説明する。

図１５に示すように、上記トナー搬送装置８は、ベース部材８０と、ベース部材８０に取り付けられた送出部材８１及び一対の脚部材８２と、ベース部材８０を移動させる移動手段としてのベルト部材８３と、ベース部材８０をガイドするガイド部材としての一対のガイドレール８４等によって構成されている。なお、図１５において、手前側のガイドレール８４は図示を省略している。

ベース部材８０は、上部８０ａと下部８０ｂとに分割されており、これら上部８０ａと下部８０ｂによってベルト部材８３を挟み込むことによって、ベルト部材８３にベース部材８０が取り付けられている。ベルト部材８３は、無端状のベルトで構成されており、引出トレイ６２に設けられた２つのローラ７７，７８（図１４参照）によって張架されている。一方のローラ７７に上記伝達ギヤ７４（図１０参照）から駆動力が伝達されることにより、ベルト部材８３は正逆両方向に回転可能に構成されている。このように、ベルト部材８３が正方向又は逆方向に回転することによって、ベース部材８０と、これに取り付けられた送出部材８１及び脚部材８２は、一体的に、排出部６７側へ向かう送出方向Ｚ１と、それとは逆方向の戻り方向Ｚ２とに、往復移動可能となっている。

また、ベース部材８０の両側面には、ガイドレール８４上を転動する回転体としてのコロ８５が２つずつ設けてある。このように、ベース部材８０にコロ８５を設けることで、ベース部材８０がガイドレール８４に沿って円滑に移動できるようになっている。なお、一対のガイドレール８４は、引出トレイ６２に固定されている。

また、図１５に示すように、送出部材８１と脚部材８２は、水平方向の支軸８６を介して互いに開閉可能に取り付けられている。詳しくは、送出部材８１と脚部材８２は、それぞれ、前記支軸８６を中心に互いに独立して回動可能に構成されており、送出部材８１又は脚部材８２が当該支軸８６を中心に回動することで、送出部材８１と脚部材８２は互いに開閉可能となっている。また、送出部材８１と脚部材８２は、図示しない付勢部材としての捩りコイルバネによって互いに開く方向に付勢されている。また、送出部材８１には、脚部材８２を閉じた際に脚部材８２を収容するための収容凹部８１ａが形成されている。

ベルト部材８３の回転方向の切換は、図１６に示す２つのスイッチ８７，８８によって行う。移動方向切換手段としての各スイッチ８７，８８は、それぞれ、送出部材８１の移動方向切換位置に配設されている。具体的には、一方のスイッチ８７は、引出トレイ６２の送出方向Ｚ１の端部（図の左側の端部）に配設され、他方のスイッチ８８は、引出トレイ６２の戻り方向Ｚ２の端部（図の右側の端部）に配設されている。また、送出部材８１が移動方向切り換え位置の一方に到達した際、その位置に配設されたスイッチ８７又は８８に対して、ベース部材８０が接触するようになっている。すなわち、ベース部材８０は、各スイッチ８７，８８に接触してオンにする入力手段として機能する。また、接触式のスイッチの代わりに非接触式のセンサを配設し、ベース部材８０等に設けた被検知部（入力手段）がその非接触式のセンサに近接することで当該センサをオンにするようにしてもよい。

図１７は、送出部材８１と脚部材８２の側面図である。
図１７に示すように、脚部材８２は、上記引出トレイ６２の載置面６２ｄに当接しており、この載置面６２ｄに沿って送出方向Ｚ１と戻り方向Ｚ２に往復移動可能となっている。すなわち、載置面６２ｄは、脚部材８２をガイドするガイド面としての機能も有する。上記のように、送出部材８１と脚部材８２は捩りコイルバネによって互いに開くように付勢されているが、脚部材８２は、載置面６２ｄに当接することによって水平方向に配設された状態で支持されている。一方、送出部材８１は、水平方向に支持されている脚部材８２に対して送出方向Ｚ１（排出部６７側）へ回動して開くように付勢されているが、図示しないストッパー等の規制部が前記捩りコイルバネの付勢力に抗して送出部材８１の開く方向への回動を規制している。これにより、送出部材８１は載置面６２ｄに対して起立した状態（図の実線で示す状態）となるように支持されている。このように、載置面６２ｄと規制部とによって、送出部材８１が載置面６２ｄに対して所定の起立した状態となるように、送出部材８１と脚部材８２とが成す開き角度は所定の角度αに保持されている。

また、図１７において、開き角度βは、送出部材８１を上記規制部によって規制しないようにした場合の角度である。すなわち、この角度βは、上記捩りコイルバネが自然状態である場合の開き角度を示す。図１７に示すように、自然状態の捩りコイルバネによって保持される開き角度βは、送出部材８１が所定の起立した状態となる開き角度αより大きく、かつ、１８０°よりも小さい範囲内で設定されている。

また、上記図８（ａ）に示すように、脚部材８２が載置面６２ｄ上で往復移動する方向（送出方向Ｚ１及び戻り方向Ｚ２）の両端部側に、それぞれ、脚部材８２が侵入可能な凹部６２ｉ，６２ｊが設けられている。本実施形態では、これら凹部６２ｉ，６２ｊを設けることで、送出部材８１を載置面６２ｄに対して起立した状態と倒れた状態とに切換可能に構成している。
以下、図１９と図２０に基づき、送出部材８１を起立した状態と倒れた状態とに切り換える切り換え動作について説明する。

図１８（ａ）及び図１９（ａ）は、送出部材８１が、送出方向Ｚ１の端部側の凹部６２ｉに到達する前の状態を示す。この状態では、送出部材８１と脚部材８２とが成す開き角度は、図示しない規制部と載置面６２ｄによって所定の角度αに保持されており、送出部材８１は載置面６２ｄに対して所定の起立した状態となっている。

そして、図１８（ｂ）及び図１９（ｂ）に示すように、送出部材８１が送出方向Ｚ１に移動し、脚部材８２が凹部６２ｉの位置に到達すると、この位置では脚部材８２を支持する載置面６２ｄが存在しないため、脚部材８２は図示しない捩りコイルバネの付勢力を受けて下方に開き、脚部材８２が凹部６２ｉ内に侵入する。このときの送出部材８１と脚部材８２との間の開き角度は、上記捩りコイルバネの自然状態で保持される角度βとなる。

また、送出部材８１が凹部６２ｉの位置に到達したとき、図１６に示すスイッチ８７にベース部材８０が接触し、送出部材８１の移動方向が切り換えられる。

図１９（ｃ）に示すように、移動方向が切り換えられ、送出部材８１が戻り方向Ｚ２へ移動すると、脚部材８２が凹部６２ｉの縁（開口部付近）に当接し、脚部材８２の先端が上方へ持ち上げられる。このように脚部材８２が持ち上げられ、さらに開く方向に脚部材８２が回動すると、開き角度が上記角度βより大きくため、上記捩りコイルバネによる付勢力は閉じる方向へ作用する。その結果、送出部材８１は閉じる方向に付勢力を受け載置面６２ｄ上に倒される。

そして、図１８（ｃ）及び図１９（ｄ）に示すように、脚部材８２が凹部６２ｉから脱すると、送出部材８１及び脚部材８２は、載置面６２ｄ上に水平状に倒れた状態で保持される。詳しくは、この状態で、送出部材８１と脚部材８２とが成す開き角度は、１８０°に近い角度に開いているため、送出部材８１と脚部材８２は捩りコイルバネによって互いに閉じる方向に付勢力を受けているが、載置面６２ｄによって送出部材８１と脚部材８２の回動が規制されているので、送出部材８１と脚部材８２は水平状に倒れた状態で保持される。なお、送出部材８１と脚部材８２は、互いに１８０°以上開かないように構成されている。

図２０（ａ）は、上記のようにして倒された送出部材８１が、戻り方向Ｚ２の端部側の凹部６２ｊに到達する前の状態を示す。この状態では、図１９（ｄ）に示す状態と同様に、送出部材８１と脚部材８２とが成す開き角度は、１８０°に近い角度に開いており、送出部材８１と脚部材８２は載置面６２ｄ上で水平状に倒れた状態で保持されている。

そして、図２１（ａ）に示すように、脚部材８２が凹部６２ｊの位置に到達すると、この位置では脚部材８２を支持する載置面６２ｄが存在しないため、図２１（ｂ）及び図２０（ｂ）に示すように脚部材８２は上記捩りコイルバネの付勢力を受けて下方に閉じ、脚部材８２が凹部６２ｊ内に侵入する。また、このときの送出部材８１と脚部材８２との間の開き角度は、捩りコイルバネの自然状態で保持される角度βとなる。なお、送出部材８１は、凹部６２ｊ内に侵入できないように構成されているため、送出部材８１は凹部６２ｊ上を通過する。

また、送出部材８１が凹部６２ｊの位置に到達したとき、図１６に示すスイッチ８８にベース部材８０が接触し、送出部材８１の移動方向が切り換えられる。

図２０（ｃ）に示すように、移動方向が切り換えられ、送出部材８１が送出方向Ｚ１へ移動すると、脚部材８２が凹部６２ｊの縁（開口部付近）に当接し、脚部材８２の先端が上方へ持ち上げられる。このように脚部材８２が持ち上げられ、さらに閉じる方向に脚部材８２が回動すると、開き角度が上記角度βより小さくため、上記捩りコイルバネによる付勢力は開く方向へ作用する。その結果、送出部材８１は開く方向に付勢力を受け起立させられる。

そして、図２１（ｃ）及び図２０（ｄ）に示すように、脚部材８２が凹部６２ｊから脱すると、送出部材８１は、所定の開き角度αで起立した状態に保持される。

以下、図２２に基づいて、本発明に係るトナー搬送装置８のトナーの送出動作（搬送動作）について説明する。
なお、図２２（ａ）、図２２（ｂ）、図２２（ｃ）では、それぞれトナーカートリッジ６１が引出トレイ６２に装着され、さらに、その引出トレイ６２が装置本体内に収容された状態となっている。従って、この状態で装置本体側の駆動装置からベルト部材８３に駆動力が伝達可能となっており、送出部材８１を往復移動させ得る状態となっている。

図２２（ａ）は、トナー収容部６６内のトナーＴの残量がある程度減った状態を示す。この場合、送出部材８１は捩りコイルバネの付勢力を受けて起立した状態となっている。これにより、トナー収容部６６の下面は、起立した送出部材８１によって内側へ押し込まれた状態となっている。そして、送出部材８１がトナー収容部６６を内側へ押し込んだ状態で送出方向Ｚ１に移動することにより、内部のトナーＴは送出部材８１によって押されて排出部６７側へ移動させられる。そして、排出部６７側へ移動させられたトナーＴは、慣性力と重力によって排出部６７から下方へ排出される。また、本実施形態では、排出部６７に微小な振動を付与する図示しない振動付与手段が設けられており、この振動付与手段によって排出部６７に微小な振動を付与することで、排出部６７からのトナーＴの排出が促進される。

また、図２２（ｂ）は、トナー収容部６６内にトナーＴが大量に充填されている状態を示す。
このように、トナー収容部６６内にトナーＴが大量に存在する箇所では、トナーＴが詰まっていることでトナー収容部６６が硬くなっていると共に、トナーＴの重量で重くなっている。このため、図２２（ｂ）に示すように、送出部材８１は倒れた状態となり、トナー収容部６６に対する送出部材８１の押し込み量が少なくなる。そして、送出部材８１は、トナーＴが大量に存在する箇所では倒れた状態のまま送出方向Ｚ１に移動する。その後、送出部材８１が排出部６７付近のトナーＴの比較的少ない位置に達すると、図２２（ｃ）に示すように、送出部材８１は起立した状態となることで、送出部材８１の押し込み量が多くなる。このように、排出部６７付近で送出部材８１が起立して押し込み量が多くなることにより、排出部６７付近の動かし易いトナーＴから順次排出することができる。

以上のように、本発明によれば、トナー収容部６６内のトナー量に応じて、送出部材８１の押し込み量が変化するようになっているので、トナー収容部６６内のトナー残量にかかわらずトナーを排出部６７へ安定して確実に送り出すことができる。また、本発明によれば、小ストレスでトナーを搬送することができ、トナーの凝集や劣化を抑制することが可能である。さらに、本発明は、大きな振動や衝撃が生じることがないので、振動による異常画像の発生の虞も無い。

また、トナー収容部６６の材質（柔軟性、伸縮性等）や最大トナー収容量などに応じて、送出部材８１を付勢する捩りコイルバネの付勢力を適宜変更することにより、送出部材８１の押し込み力を適切な値に調整することが可能である。その場合、捩りコイルバネの付勢力を大きくしても、本発明の実施形態では、図示しない規制部によって送出部材８１の回動が規制されるので、送出部材８１を所定の起立した状態に保持することができる。

また、上記本発明の実施形態では、ベース部材８０がスイッチ８７又はスイッチ８８に接触することにより、送出部材８１の移動方向が送出方向Ｚ１又は戻り方向Ｚ２に切り換えられるので、トナーの送出動作を連続的に行うことが可能である。

また、送出部材８１を元の位置へ戻す際、送出部材８１を倒した状態に切り換えることで、戻り方向Ｚ２へ移動する送出部材８１によってトナーが戻されるのを防止できる。また、上記図１９及び図２０で説明したように、送出部材８１の起立した状態と倒れた状態との切換動作を、脚部材８２を凹部６２ｉ又は６２ｊに侵入させるという簡単な機構によって実現できるので、構成の簡素化を図ることができる。なお、凹部６２ｉ，６２ｊの代わりに、貫通した孔部とすることも可能である。

また、図９で説明したように、本実施形態では、引出トレイ６２の引出・収容操作（固定部６３への着脱動作）に連動して、固定アーム７１の回動操作と、スライドシャッタ６７ｄの開閉動作を行うことができるので、トナーカートリッジ６１の固定及びその解除と、排出口の開閉を容易に行うことができ、操作性に優れたものとなる。また、固定アーム７１の回動に伴ってバネ部材７２が固定アーム７１の回動支点を越えることにより、バネ部材７２は固定アーム７１をその回動させる方向へ付勢するようになるので、その付勢力によって固定アーム７１を切換後の位置で確実に保持することができる。さらに、突片部６７ｈが切欠き部７０ａに当接することにより、排出部６７の上下方向のがたつきを防止できるので、トナーカートリッジ６１の固定状態を安定させることが可能である。また、本実施形態においては、トナー収容部６６と排出部６７とを一体として、引出トレイ６２に対して着脱されるように構成しているが、排出部６７が引出トレイ６２（又は固定部６３）に据え置きになっていて、トナー収容部６６を着脱するように構成してもよい。

図２３はトナー補給装置６０の本体部７０とトナーカートリッジ６１とが分離した状態を斜め上方から見た上方斜視図であり、図２４はトナー補給装置６０の本体部７０にトナーカートリッジ６１を装着した状態を斜め下方から見た下方斜視図である。図２５はトナー補給装置６０の本体部７０とトナーカートリッジ６１とが分離した状態を側方から見た側面図であり、図２６はトナー補給装置６０の本体部７０にトナーカートリッジ６１を装着した状態を側方から見た側面図である。図２９は図２６のＡ１−Ａ２切断面におけるトナー補給装置６０の本体部７０にトナーカートリッジ６１の排出部６７を装着する直前の状態を上方から見た上方図であり、図３０は図２６のＡ１−Ａ２切断面におけるトナー補給装置６０の本体部７０にトナーカートリッジ６１の排出部６７を装着する直前の状態を斜め上方から見た上方斜視図である。

トナー補給装置６０の本体部７０とトナーカートリッジ６１とが分離した状態から、トナー補給装置６０の本体部７０にトナーカートリッジ６１を装着すると、トナーカートリッジ６１の排出部６７に設けられたスライドシャッタ６７ｄが本体部７０に突き当たる。そして、そのままトナーカートリッジ６１の排出部６７を本体部７０に差し込むことによって、スライドシャッタ６７ｄを開きながら排出部６７が移動し、本体部７０に設けられたシャッタ固定アーム９０の排出部当接部９３に排出部６７が当接して、回転軸９５を中心にシャッタ固定アーム９０が回転して排出部６７を排出部差込部９１で保持される。また、同時にシャッタ固定アーム９０の回転によってシャッタ固定アーム９０のシャッタ嵌合部９２がスライドシャッタ６７ｄの両サイドから嵌合してスライドシャッタ６７ｄを保持する。

また、排出部６７に設けられたスライドシャッタ６７ｄの開閉動作と、シャッタ固定アーム９０の回転動作とは、ほぼ同一平面上で行われているため、上下方向のモーメントが発生せず、トナー補給装置６０の本体部７０とトナーカートリッジ６１の排出部６７との着脱をスムーズに行うことができる。

図２７はトナー補給装置６０の本体部７０とトナーカートリッジ６１とが分離した状態を示した断面図であり、図２８はトナー補給装置６０の本体部７０にトナーカートリッジ６１を装着した状態を示す断面図である。

図２７に示すようにトナーカートリッジ６１とトナー補給装置６０の本体部７０とトナーカートリッジ６１とが分離しているときは、トナーカートリッジ６１の排出部６７の排出口６７ｂがスライドシャッタ６７ｄでシールされている。一方、図２８に示すようにトナー補給装置６０の本体部７０にトナーカートリッジ６１の排出部６７が装着されているときは、スライドシャッタ６７ｄが移動して排出口６７ｂを開口し本体部７０の開口部と排出口６７ｂとが連通して、本体部７０の下方にある図示しないサブホッパにトナーが供給される。

図３１は図２６のＡ１−Ａ２切断面におけるトナー補給装置６０の本体部７０にトナーカートリッジ６１の排出部６７を装着した状態を上方から見た上方断面図であり、図３２は図２６のＡ１−Ａ２切断面におけるトナー補給装置６０の本体部７０にトナーカートリッジ６１の排出部６７を装着した状態を斜め下方から見た下方斜視図である。

図３３は図２６のＡ１−Ａ２切断面におけるトナー補給装置６０の本体部７０にトナーカートリッジ６１の排出部６７を装着した状態を斜め上方から見た上方斜視図である。図３４はシャッタ固定アーム９０の模式図であり、シャッタ固定アーム９０の一端側には、排出部６７の凹部に差し込まれる排出部差込部９１と、スライドシャッタ６７ｄの凹部と嵌合するシャッタ嵌合部９２とが設けられており、他端側には排出部６７の側壁と当接する排出部当接部９３が設けられている。また、シャッタ固定アーム９０の一端側と他端側との間に、本体部７０に軸支された回転軸９５が挿入される軸孔９４が設けられている。

トナー補給装置６０の本体部７０にトナーカートリッジ６１を装着したときには、シャッタ固定アーム９０の排出部当接部９３が排出部６７の側壁に当たることで、回転軸９５を中心にシャッタ固定アーム９０が回転する。そして、このようにシャッタ固定アーム９０が回転することで、シャッタ固定アーム９０の排出部差込部９１が排出部６７の凹部に差し込まれると同時に、シャッタ固定アーム９０のシャッタ嵌合部９２がスライドシャッタ６７ｄの凹部と嵌合して噛み合った状態になり固定される。なお、トナー補給装置６０の本体部７０に設けられた二つのシャッタ固定アーム９０は対称形状であり、スライドシャッタ６７ｄの両サイドで同時に嵌合する。

図３５、図３６、図３７、図３８にトナー補給装置６０の本体部７０からトナーカートリッジ６１の排出部６７を引き抜く動作の状態を示す。

シャッタ固定アーム９０のシャッタ嵌合部９２がスライドシャッタ６７ｄの凹部と噛み合った状態で引き抜くと、スライドシャッタ６７ｄはシャッタ嵌合部９２で固定されたまま、排出部６７だけが移動して排出口６７ｂがスライドシャッタ６７ｄの上方に位置していきスライドシャッタ６７ｄによって排出口６７ｂが閉塞される。そして、排出口６７ｂが完全に閉じた直後に、シャッタ固定アーム９０の排出部差込部９１が排出部６７の凹部の斜面に当接し、シャッタ固定アーム９０が開く方向に動かされ、最終的にスライドシャッタ６７ｄの凹部からシャッタ固定アーム９０のシャッタ嵌合部９２が外れるまで移動する。これにより、排出部６７の移動とともにスライドシャッタ６７ｄも移動可能となり、本体部７０からスライドシャッタ６７ｄごと排出部６７が分離される。

図３９はスライドシャッタ６７ｄを斜め前上方から見た前方斜視図であり、図４０はスライドシャッタ６７ｄを斜め後上方から見た後方斜視図である。図４１は排出部６７を側方から見た側面図であり、図４２は排出部６７を斜め前下方から見た下方斜視図である。

スライドシャッタ６７ｄのスライド部６７ｋに設けられた突起部６７ｉの円弧面が、排出部６７に設けられたガイド溝６７ｍのガイド面である上壁面６７ｎに接触する。突起部６７ｉの円弧面がガイド溝６７ｍに入って上壁面６７ｎと接することで、スライド部６７ｋの厚さ方向が固定されるため、スライドシャッタ６７ｄの開閉時におけるスライド部６７ｋとガイド溝６７ｍとの接触面積を最小限に抑えることができ、スライドシャッタ６７ｄの開閉時の操作力を最小限にすることができる。

図４３はトナーカートリッジ６１の先端部を斜め前上方から見た前方斜視図であり、図４４はトナー補給装置６０の本体部７０にトナーカートリッジ６１を装着した状態を側方から見た断面図である。

図４３に示すように、スライドシャッタ６１の先端部であるシャッタ壁部６７ｊは、排出口６７ｂをスライドシャッタ６１で閉じたときにスライドシャッタ６７ｄの先端部の縁６７ｐの位置よりも外側に延在している。また、排出口６７ｂの先端側の縁６７ｐの位置よりも外側で排出口６７ｂよりも上方に、排出口６７ｂの先端側の縁６７ｐを覆う壁部６９ｐを設けられている。そして、トナー補給装置６０の本体部７０とトナーカートリッジ６１の排出部６７とが分離しており、スライドシャッタ６７ｄが閉じた状態では、排出口６７ｂの先端側の縁６７ｐが排出部６７の壁部６７ｐとシャッタ壁部６７ｊとにより上下方向で覆われるように囲まれているため、排出口６７ｂの先端側の縁６７ｐに付着したトナーの落下や、ユーザーが操作時に排出口先端部のトナーに触って汚れてしまうのを抑制することができる。また、図４４に示すように、トナー補給装置６０の本体部７０にトナーカートリッジ６１の排出部６７を装着した状態では、シャッタ壁部６７ｊが本体部７０の凹部７０ｃに覆い隠されるように収納されるため、排出口６７ｂからトナーを排出してもシャッタ壁部６７ｊにトナーが付着するのを抑制することができる。

なお、スライドシャッタ６７ｄを開閉させるシャッタ開閉機構としては図４５に示したような構成も採用することができる。図４５に示したシャッタ開閉機構は、トナーカートリッジ６１の排出部６７に設けられたガイド溝１２０と、スライドシャッタ６７ｄの装着方向左右側面に形成され係合凹部１３０と、トナー補給装置６０の本体部７０に設けられ、ガイド溝１２０に沿って係合凹部１３０に係脱する装着方向左右に変位可能な係合ピン１４０とを有している。シャッタ開閉機構は、トナーカートリッジ６１のトナー補給装置６０の本体部７０への装着動作に追従してトナーカートリッジ６１の排出口６２ｂを開口し、トナーカートリッジ６１の本体部７０からの引き出し動作に追従して排出口６２ｂを閉鎖する。

トナーカートリッジ６１が所定位置近くまで挿入されると、図４５（ａ）に示すように本体部７０に設けた係合ピン１４０が排出部６０に設けたガイド溝１２０に入り込む。このとき、係合ピン１４０はガイド溝１２０の壁面に沿ってトナーカートリッジ６１の移動に対して相対的に移動する。ガイド溝１２０には係合ピン１４０を内側へシフトさせる傾斜面１２１が形成されており、傾斜面１２１に係合ピン１４０が接すると（図４５（ｂ）参照）、係合ピン１４０が内側に移動してスライドシャッタ６７ｄに設けられた係合凹部１３０に係合する（図４５（ｃ）参照）。この係合によってトナーカートリッジ６１の移動が続いているにもかかわらずスライドシャッタ６７ｄの移動が停止され、これによってスライドシャッタ６７ｄが開き始め、やがて排出口６７ｂが開口させる（図４５（ｄ）参照）。

一方、トナーカートリッジ６１を本体部７０から引き出すと、スライドシャッタ６７ｄが閉じ始めて、係合凹部１３０に係合されている係合ピン１４０がガイド溝１２０を形成するガイド壁１２２の端部１２２ａの位置まで戻ると、スライドシャッタ６７ｄは排出口６７ｂを完全に閉じる。そして、スライドシャッタ６７ｄが排出口６７ｂを閉じた後、係合ピン１４０がガイド壁１２２の端部１２２ａに当接し外側に付勢され係合凹部１３０から抜ける。したがって、トナーカートリッジ６１を本体部７０から引き出すときには排出口６７ｂが完全に閉じており、交換時のトナー飛散やトナー漏れが生じるのを抑制することができる。

以上、本実施形態によれば、装置本体であるトナー補給装置６０の本体部７０に設けられた粉体受入口である受入口７０ｂへ粉体補給を行うための粉体排出口である排出口６７ｄを備えた粉体収容器であるトナーカートリッジ６１と、トナーカートリッジ６１に対してスライド可能に設けられ排出口６７ｂを開閉するための粉体排出口開閉部材であるスライドシャッタ６７ｄとを備え、排出口６７ｂが受入口７０ｂに対向した粉体補給可能な補給位置と、粉体補給位置から退避した退避位置との間でトナーカートリッジ６１を移動可能に構成するとともに、トナーカートリッジ６１が退避位置から補給位置へ移動する装着動作に連動して、スライドシャッタ６７ｄが排出口６７ｂを開口し、トナーカートリッジ６１が補給位置から退避位置へ移動する退避動作に連動して、スライドシャッタ６７ｄが排出口６７ｂを閉鎖するように構成した画像形成装置において、スライドシャッタ６７ｄを係止する係止位置と係止位置から退避してスライドシャッタ６７ｄの係止が解除される解除位置との間で変位可能に本体部７０に設けられた、スライドシャッタ６７ｄを係止する係止部材であるシャッタ固定アーム９０を有しており、トナーカートリッジ６１の装着動作に連動して、トナーカートリッジ６１に対してスライドシャッタ６７ｄがスライドしては排出口６７ｂを開口するとともに、シャッタ固定アーム９０が解除位置から係止位置に変位してスライドシャッタ６７ｄを係止し、トナーカートリッジ６１の退避動作に連動して、排出口６７ｂがスライドシャッタ６７ｄと対向する位置に到達してスライドシャッタ６７ｄで排出口６７ｂが閉鎖された後に、シャッタ固定アーム９０がトナーカートリッジ６１に接触し付勢され係止位置から退避位置に変位することで、シャッタ固定アーム９０によるスライドシャッタ６７ｄの係止を解除するように構成した。これにより、シャッタ固定アーム９０によるスライドシャッタ６７ｄの係止動作や係止解除動作が本体部７０と接触し付勢されることによる機械的な力の作用によって行われる。よって、トナーカートリッジ６１の交換が何度も行われ、スライドシャッタ６１に対するシャッタ固定アーム９０の係止動作や係止解除動作が繰り返し行われたとしても、スプリングなどの弾性部材の繰り返し使用した際に生じ得る弾性疲労が起きないので、経時でスライドシャッタ６１ｄの開閉を良好に行うことができる。
また、本実施形態によれば、トナーカートリッジ６１の装着動作時には、トナーカートリッジ６１の装着動作に連動して、スライドシャッタ６７ｄが本体部７０に当接し、スライドシャッタ６７ｄのトナーカートリッジ６１と連動した移動が規制されることにより、トナーカートリッジ６１に対してスライドシャッタ６７ｄがスライドしては排出口６７ｂを開口するとともに、シャッタ固定アーム９０の一端部である排出部当接部９３がトナーカートリッジ６１に当たることで回転軸９５を中心にシャッタ固定アーム９０が回転し解除位置から係止位置に変位して、シャッタ固定アーム９０の他端部のシャッタ嵌合部９２がスライドシャッタ６１ｄを係止し、トナーカートリッジ６１の退避動作時には、シャッタ固定アーム９０の他端の排出部差込部９１がトナーカートリッジ６１の排出部６７の凹部の斜面に当たることで回転軸９５を中心にシャッタ固定アーム９０が回転し係止位置から解除位置に変位して、シャッタ固定アーム９０の他端部のシャッタ嵌合部９２によるスライドシャッタ６１ｄの係止が解除されるように構成することで、本体部７０に対するトナーカートリッジ６１の着脱動作時に、トナーカートリッジ６１の突き当てによってシャッタ固定アーム９０を解除位置と係止位置との間で変位させることができる。
また、本実施形態によれば、スライドシャッタ６７ｄのトナーカートリッジ６１に対する移動をガイド面である上壁面６７ｎで所定方向にガイドする溝であるガイド溝６７ｍをトナーカートリッジ６１に設けるとともに、ガイド溝６７ｍに嵌り込み上壁面６７ｎと摺動する突起部６７ｉを有するスライド部６７ｋをスライドシャッタ６１ｄに設けたことで、スライドシャッタ６７ｄのスライド部６７ｋを排出部６７のガイド溝６７ｍに差し込むことで高さ方向の位置が規制され、スライドシャッタ６７ｄによるシール性と開閉時の動作が安定する。よって、がたつきが抑えられ操作力の変動も小さく、スムーズにトナーカートリッジ６１の交換作業を行うことが可能となる。
また、本実施形態によれば、突起部６７ｉは上壁面６７ｎに対して突出する円弧形状をなしていることで、トナーカートリッジ６１のガイド溝６７ｍの上壁面６７ｎと、スライドシャッタ６７ｄのスライド部６７ｋの突起部６７ｉとの接触面積を最小限にすることが可能となり、操作時の摩擦力を最低限に抑えることが可能となる。また、スライドシャッタ６７ｄの形状がばらついて撓みが発生したとしても、操作力に与える影響を小さくすることができる。
また、本実施形態によれば、スライドシャッタ６７ｄの先端部であるシャッタ壁部６７ｊは、排出口６７ｂをスライドシャッタ６７ｄで閉じたときに排出口６７ｂの先端側の縁６７ｐの位置よりも外側に延在しており、トナーカートリッジ６１を本体部７０に装着した際にスライドシャッタ６７ｄのシャッタ壁部６７ｊを覆い隠す凹部７０ｃを、本体部７０に設けたことで、排出口６７ｂをスライドシャッタ６７ｄで閉じた状態で、排出口６７ｂ付近に付着したトナーが少量落下してもスライドシャッタ６７ｄのシャッタ壁部６７ｊで受け止めることができる。また、トナーカートリッジ６１を本体部７０に装着したときに、シャッタ壁部６７ｊが本体部７０の凹部７０ｃに覆い隠されるように収納されるので、排出口６７ｂからトナーを排出してもシャッタ壁部６７ｊにトナーが付着するのを抑制することができる。よって、本体部７０からトナーカートリッジ６１を取り外したときに、トナーが落下してユーザーの身体や環境を汚すのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、排出口６７ｂの先端側の縁６７ｐの位置よりも外側で排出口６７ｂよりも上方に、排出口６７ｂの先端側の縁６７ｐを覆う壁部６９ｐを設けたことで、本体部７０に対するトナーカートリッジ６１の着脱時に排出口６７ｄの先端側の縁６７ｐに付着したトナーをユーザーが触るのを抑制することができる。
また、本実施形態によれば、潜像担持体である感光体ドラム１と、現像剤収容部５３，５４を備え、現像剤収容部５３，５４内の現像剤を用いて感光体ドラム１上の潜像を現像する現像装置５と、現像装置５で使用されるトナーを収容するトナー容器であるトナーカートリッジ６１と、トナーカートリッジ６１内のトナーを現像剤収容部に供給するトナー補給手段とを有する画像形成装置において、前記トナー補給手段として、本発明のトナー補給装置６０を用いたことにより、トナーカートリッジ６１の交換が何度も行われ、スライドシャッタ６１に対するシャッタ固定アーム９０の係止動作や係止解除動作が繰り返し行われたとしても、スプリングなどの弾性部材の繰り返し使用した際に生じ得る弾性疲労が起きないので、経時でスライドシャッタ６１ｄの開閉を良好に行うことができ、トナー補給装置６０から現像装置５にトナー補給を良好に行うことができる。

１ 感光体ドラム
２ クリーニング部
２ａ クリーニングブレード
４ 帯電部
４ａ 帯電ローラ
５ 現像装置
６ 作像部
８ トナー搬送装置
９ １次転写バイアスローラ
１０ 中間転写ユニット
１１ 中間転写ベルト
１２ ２次転写バックアップローラ
１９ ２次転写ローラ
２０ 定着部
２６ 給紙部
２７ 給紙ローラ
２８ レジストローラ対
２９ 排紙ローラ対
３０ スタック部
３１ トナー補給部
３２ 読み取り部
５０ ケース
５１ 現像ローラ
５２ ドクターブレード
５３ 現像剤収容部
５４ 現像剤収容部
５５ 搬送スクリュー
５６ 搬送スクリュー
６０ トナー補給装置
６１ トナーカートリッジ
６２ 引出トレイ
６２ａ 凸部
６２ｂ 引っ掛け部
６２ｃ 側壁
６２ｄ 載置面
６２ｅ 主基準軸
６２ｆ 従基準軸
６２ｇ 溝
６２ｈ 凸部
６２ｉ 凹部
６２ｊ 凹部
６３ 固定部
６４ サブホッパ
６５ 本体側フレーム
６５ａ ガイドレール
６５ｂ 凹部
６５ｃ 凹部
６６ トナー収容部
６６ａ トナー投入口
６６ｂ 孔部
６７ 排出部
６７ａ 導入口
６７ｂ 排出口
６７ｃ 傾斜面
６７ｄ スライドシャッタ
６７ｅ 溝部
６７ｆ 凹部
６７ｇ 突起部
６７ｈ 突片部
６７ｉ 突起部
６７ｊ シャッタ壁部
６８ 開口保持部材
６８ａ 挿入部
６８ｂ 連結部
６９ シール材
７０ 本体部
７０ａ 切欠き部
７０ｂ 受入口
７１ 固定アーム
７１ａ 凹部
７１ｂ 支軸
７１ｃ 一端部
７１ｄ 他端部
７２ バネ部材
７４ 伝達ギヤ
７５ 駆動ギヤ
７６ 加圧部材
７７ ローラ
７８ ローラ
８０ ベース部材
８０ａ 上部
８０ｂ 下部
８１ 送出部材
８１ａ 収容凹部
８２ 脚部材
８３ ベルト部材
８４ ガイドレール
８５ コロ
８６ 支軸
８７ スイッチ
８８ スイッチ
８８ スイッチ
９０ シャッタ固定アーム
９１ 排出部差込部
９２ シャッタ嵌合部
９３ 排出部当接部
９４ 軸孔
９５ 回転軸
１００ 装置本体

特開２００６−２５８９２５号公報

Claims (5)

1. 装置本体に設けられた粉体受入口を通して粉体補給を行うための粉体排出口を備えた粉体収容器と、
   前記粉体収容器に対してスライド可能に設けられ前記粉体排出口を開閉するための粉体排出口開閉部材とを備え、
   前記粉体排出口が前記粉体受入口に対向した粉体補給可能な補給位置と、該補給位置から退避した退避位置との間で前記粉体収容器を移動可能に構成するとともに、
   前記粉体収容器が前記退避位置から前記補給位置へ移動する装着動作に連動して、前記粉体排出口開閉部材が前記粉体排出口を開口し、前記粉体収容器が前記補給位置から前記退避位置へ移動する退避動作に連動して、該粉体排出口開閉部材が該粉体排出口を閉鎖するように構成した粉体補給装置において、
   前記排出口開閉部材を係止する係止位置と該係止位置から退避して該排出口開閉部材の係止が解除される解除位置との間で変位可能に装置本体に設けられた、前記排出口開閉部材を係止する係止部材を有しており、
   前記粉体収容器の装着動作に連動して、該粉体収容器に対して前記排出口開閉部材がスライドして前記粉体排出口を開口するとともに、前記係止部材が前記解除位置から前記係止位置に変位して前記排出口開閉部材を係止し、
   前記粉体収容器の退避動作に連動して、前記粉体排出口が前記排出口開閉部材と対向する位置に到達して該排出口開閉部材で該粉体排出口が閉鎖された後に、前記係止部材が前記粉体収容器に接触し付勢され前記係止位置から前記解除位置に変位することで、該係止部材による前記排出口開閉部材の係止を解除するように構成しており、
   前記粉体収容器の装着動作時には、前記排出口開閉部材が装置本体に当接し該排出口開閉部材の該粉体収容器と連動した移動が規制されることにより、該粉体収容器に対して該排出口開閉部材がスライドして前記粉体排出口を開口するとともに、前記係止部材の一端部が前記粉体収容器に当たることで回転軸を中心に該係止部材が回転し前記解除位置から前記係止位置に変位して該係止部材の他端部が前記排出口開閉部材を係止し、
   前記粉体収容器の退避動作時には、前記係止部材の他端が該粉体収容器に当たることで回転軸を中心に該係止部材が回転し前記係止位置から前記解除位置に変位して、該係止部材の他端部による前記排出口開閉部材の係止が解除されることを特徴とする粉体補給装置。
2. 請求項１の粉体補給装置において、
   前記排出口開閉部材の前記粉体収容器に対する移動をガイド面で所定方向にガイドする溝を該粉体収容器に設けるとともに、前記溝に嵌り込み前記ガイド面と摺動する突起部を有するスライド部を排出口開閉部材に設けたことを特徴とする粉体補給装置。
3. 請求項２の粉体補給装置において、
   前記突起部は前記ガイド面に対して突出する円弧形状をなしていることを特徴とする粉体補給装置。
4. 請求項１、２または３の粉体補給装置において、
   前記粉体排出口の縁の位置よりも外側で該粉体排出口よりも上方に、前記粉体排出口の縁を覆う壁部を設けたことを特徴とする粉体補給装置。
5. 潜像担持体と、
   現像剤収容部を備え、該現像剤収容部内の現像剤を用いて該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、
   前記現像装置で使用されるトナーを収容するトナー容器と、
   前記トナー容器内のトナーを前記現像剤収容部に供給するトナー補給手段とを有する画像形成装置において、
   前記トナー補給手段として、請求項１、２、３または４の粉体補給装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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