JP5971023B2 - シャッター機構、粉体収容器、クリーニング装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成用の粉体を排出する排出口を開閉するための内側シャッター及び外側シャッターを備えるシャッター機構、そのシャッター機構を備える粉体収容器、クリーニング装置及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、メンテナンス性の向上や交換品の低コスト化のために、感光体や現像ローラ等を含むプロセスユニットと、補給用のトナーを収容したトナーカートリッジとを、別個のユニットとした構成が一般的に用いられている。トナーカートリッジには、トナーを補給する際に内部のトナーを排出するための排出口が設けられており、この排出口は、プロセスユニット等に設けてある補給口に対して着脱可能に構成されている。このため、トナーカートリッジを取り外した際、排出口からのトナー漏れを防止するために、シャッターが設けられているものがある。中でも、より確実にトナー漏れを防止するため、シャッターを二重に設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、上記のような二重シャッターを用いた構成において、内側シャッターと外側シャッターが独立して開閉可能となっている場合、トナーカートリッジ交換時における誤操作や不用意な取り扱いなどによって、内側シャッターのみが開くことも考えられる。万が一、外側シャッターが閉じた状態で内側シャッターが開くと、排出口から漏れたトナーが内側シャッターと外側シャッターとの間にトナーが溜まり、さらにこの状態で、外側シャッターが開かれた場合、シャッター間に溜まったトナーが外部に飛散してしまう。その結果、トナーカートリッジや作業者の手がトナーで汚れ、交換作業性が低下するといった問題がある。また、飛散したトナーが画像形成装置本体内の各種装置に付着することで誤作動が生じたり機能が低下したりする虞もある。

そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、外側シャッターが閉じた状態で、内側シャッターのみが開いてしまうことを防止できるシャッター機構、そのシャッター機構を備えた粉体収容器、クリーニング装置及び画像形成装置を提供しようとするものである。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、画像形成用の粉体を排出する排出口を開閉するための内側シャッター及び外側シャッターを備えるシャッター機構において、前記外側シャッターは、前記排出口を閉鎖する閉鎖位置と、前記排出口を開放する開放位置とに切換可能に構成され、前記内側シャッターは、前記排出口を閉鎖する閉鎖位置と、前記排出口を開放する開放位置と、前記閉鎖位置から前記開放位置へと移行する途中で閉鎖状態を維持しつつ前記開放位置への切換操作が可能となる操作可能位置とに切換可能に構成され、前記外側シャッターは、前記内側シャッターに設けられた当接部に当接して内側シャッターを外側シャッターと連動させる連係部を有し、前記外側シャッターが前記閉鎖位置から前記開放位置に切り換えられることで、前記内側シャッターは前記外側シャッターと連動して前記閉鎖位置から前記操作可能位置に切り換えられるように構成したことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、外側シャッターが閉鎖位置にある状態では、内側シャッターは操作可能位置へと切り換えられないので、外側シャッターが閉じたまま内側シャッターのみが開くのを防止することができる。これにより、外側シャッターが閉じたままで、内側シャッターが開くことによる、両シャッター間での粉体の溜まりを抑制することが可能となる。従って、本発明によれば、外側シャッターを開いた際の粉体の飛散や、外側シャッターの内面等への粉体の付着を低減することができるようになる。

本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 前記画像形成装置の上部カバーを開いた状態を示す図である。 前記画像形成装置の上部カバーと中間カバーを開いた状態を示す図である。 トナーカートリッジの断面側面図である。 トナーカートリッジの上ケースを取り外した状態の斜視図である。 トナーカートリッジの外観斜視図である。 シャッター機構の構成を示す図である。 外側シャッターと内側シャッターを回転操作する操作手段の構成を示す図である。 トナーカートリッジの側面にカバー部材を取り付けた状態を示す図である。 外側シャッターの外観斜視図である。 内側シャッターの外観斜視図である。 シャッターの開放操作を説明するための図である。 内側シャッターの当接部に移動部材が当接しない状態を示す図である。 プロセスユニットの上部にリブを設けた構成を示す図である。 本発明の構成を適用可能なクリーニング装置を示す図である。

以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。

まず、図１を参照して、本発明の実施の一形態であるカラーレーザープリンタの全体構成及び動作について説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。モノクロプリンタや、その他のプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置にも本発明の構成を適用可能である。

図１に示すように、カラーレーザープリンタの装置本体（画像形成装置本体）１００には、画像形成ユニットとしての４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが着脱可能に装着されている。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の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。

具体的には、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、潜像担持体（像担持体）としてのドラム状の感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体２上の潜像を可視画像化する現像手段としての現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード５などで構成されている。各感光体２に対向した位置には、それぞれ、感光体２の表面に潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置６が設けられている。本実施形態では、露光装置６としてＬＥＤユニットを用いている。

各現像装置４の上方には、それぞれ、画像形成用の粉体であるトナーを収容した粉体収容器としてのトナーカートリッジ３０が着脱可能に装着されている。各トナーカートリッジ３０は、対応する現像装置４内のトナーと同じ色のトナーが収容されており、現像装置４内のトナーが所定量を下回ると、トナーカートリッジ３０からトナーが補給されるようになっている。なお、本実施形態では、画像形成用の粉体としてトナーから成る一成分現像剤を用いているが、これに限らず、トナーとキャリアから成る二成分現像剤を用いる構成にも本発明を適用可能である。

各感光体２の下方には、転写装置７が配設されている。転写装置７は、中間転写体（像担持体）としての無端状のベルトから成る中間転写ベルト８を有する。中間転写ベルト８は、支持部材としての駆動ローラ９と従動ローラ１０に張架されており、駆動ローラ９が図の反時計回りに回転することによって、中間転写ベルト８は図の矢印に示す方向に周回走行（回転）するように構成されている。

各感光体２に対向した位置に、それぞれ、一次転写手段としての一次転写ローラ１１が配設されている。各一次転写ローラ１１は、それぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面を押圧しており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。各一次転写ローラ１１は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が一次転写ローラ１１に印加されるようになっている。

また、駆動ローラ９に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配設されている。二次転写ローラ１２は、中間転写ベルト８の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。また、二次転写ローラ１２は、一次転写ローラ１１と同様に、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ１２に印加されるようになっている。

また、中間転写ベルト８の図の右端側の外周面には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１３が配設されている。このベルトクリーニング装置１３から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、転写装置７の下方に配設された廃トナー収容器１４の入り口部に接続されている。

装置本体１００の下部には、記録媒体としての用紙Ｐを収容した給紙トレイ１５や、給紙トレイ１５から用紙Ｐを給送する給紙ローラ１６等が設けてある。ここで、用紙Ｐには、厚紙、はがき、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等が含まれる。また、記録媒体として、ＯＨＰシートやＯＨＰフィルム等を用いることも可能である。

装置本体１００の上部には、用紙を外部へ排出するための一対の排紙ローラ１７と、排紙ローラ１７によって排出された用紙をストックするための排紙トレイ１８が設けられている。

また、装置本体１００内には、用紙Ｐを給紙トレイ１５から二次転写ニップを通って排紙トレイ１８へ搬送するための搬送路Ｒが配設されている。この搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ１２の位置よりも用紙搬送方向上流側には、搬送タイミングを計って用紙を二次転写ニップへ搬送するタイミングローラとしての一対のレジストローラ１９が設けられている。また、二次転写ローラ１２の位置よりも用紙搬送方向下流側には、用紙に画像を定着する定着装置２０が設けられている。

続いて、図１を参照して、本実施形態に係るプリンタの基本的動作について説明する。
作像動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの感光体２が図１の時計回りに回転駆動され、帯電ローラ３によって各感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。図示しない画像読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、露光装置６から各感光体２の帯電面にレーザー光が照射されて、各感光体２の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。

また、作像動作が開始されると、中間転写ベルト８を張架する駆動ローラ９が回転駆動することにより、中間転写ベルト８が図の矢印の方向に周回走行される。また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ１１と各感光体２との間の一次転写部において転写電界が形成される。

その後、各感光体２の回転に伴い、感光体２上の各色のトナー画像が一次転写部に達したときに、一次転写部において形成された上記転写電界によって、各感光体２上のトナー画像が中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転写される。かくして、中間転写ベルト８の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、中間転写ベルト８に転写しきれなかった各感光体２上のトナーは、クリーニングブレード５によって除去される。

装置本体１００の下部では、給紙ローラ１６が回転駆動を開始し、給紙トレイ１５から用紙Ｐが搬送路Ｒに送り出される。搬送路Ｒに送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１９によって搬送を一旦停止される。

その後、所定のタイミングでレジストローラ１９の回転駆動を開始し、中間転写ベルト８上のトナー画像が二次転写部に達するタイミングに合わせて、用紙Ｐを二次転写部へ搬送する。このとき、二次転写ローラ１２には、中間転写ベルト８上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写部に転写電界が形成されている。そして、この転写電界によって、中間転写ベルト８上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。また、用紙Ｐに転写しきれなかった中間転写ベルト８上の残留トナーは、ベルトクリーニング装置１３によって除去され、除去されたトナーは、廃トナー収容器１４へ搬送され回収される。

その後、トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置２０へと搬送され、定着装置２０において用紙Ｐ上のトナー画像が当該用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、一対の排紙ローラ１７によって装置外に排出され、排紙トレイ１８上にストックされる。

以上の説明は、用紙にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

また、図１に示すように、本実施形態に係るプリンタは、装置本体１００の上部に設けられた第１カバーとしての上部カバー１０１と、上部カバー１０１よりも内側（下方）に設けられた第２カバーとしての中間カバー１０２とを備える。上部カバー１０１と中間カバー１０２は、それぞれ、装置本体１００に設けられた支軸１０３，１０４を中心に回動することで開閉可能に構成されている。図２は、上部カバー１０１を開いた状態、図３は、さらに、中間カバー１０２を開いた状態を示す。

中間カバー１０２には、複数のトナーカートリッジ３０を装着可能な容器装着部１２０が形成されている。また、中間カバー１０２の内側（下方）に形成されたユニット装着部１３０には、各色のプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが収容可能となっている。

図２に示すように、上部カバー１０１を開いた状態にすると、各トナーカートリッジ３０を中間カバー１０２に対して上方から着脱可能な状態となる。

さらに、図３に示すように、中間カバー１０２を開いた状態にすると、各トナーカートリッジ３０をプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの上方から一体的に退避させることができる。また、このとき、中間カバー１０２と一緒に各露光装置６が各感光体２の上方から退避するため、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを上方から着脱可能な状態となる。このように、本実施形態の場合、トナーカートリッジ３０を中間カバー１０２から取り外さなくても、プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを着脱することができ、交換作業性に優れる。

以下、図４〜図５に基づき、トナーカートリッジの構成について説明する。
図４は、トナーカートリッジの断面側面図、図５は、トナーカートリッジの上ケースを取り外した状態の斜視図、図６は、トナーカートリッジの外観斜視図である。
なお、各トナーカートリッジ３０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ので、以下、１つのトナーカートリッジ３０の構成について説明する。

図４に示すように、トナーカートリッジ３０は、上ケース３１と下ケース３２を接合して成る容器本体３３を備える。両ケース３１，３２の接合方法には、振動溶着や超音波溶着などの溶着、もしくは、両面粘着テープや接着剤などによる接着などの方法が用いられる。

容器本体３３の内部には、補給用のトナーを収容する粉体収容部３４と、半円筒状のひさし部３６によって粉体収容部３４とは仕切られた粉体搬送部３５とが形成されている。粉体収容部３４には、トナーを撹拌する撹拌部材としてのアジテータ３７が設けられている。一方、粉体搬送部３５には、トナーを搬送する搬送部材としての搬送スクリュー３８が設けてある。

容器本体３３の下部には、上記搬送スクリュー３８によって搬送されるトナーを排出するための排出口３９が形成されている。排出口３９は、トナーカートリッジ３０を中間カバー１０２に装着した状態で、シール部材１０６を介して中間カバー１０２に設けられた連通口１０５に連結されるようになっている。また、この連通口１０５は、現像装置４の上部に設けられた補給口４０と連結されるようになっている。すなわち、トナーカートリッジ３０を中間カバー１０２上に装着すると、連通口１０５を介して排出口３９と補給口４０とが連通し、トナーカートリッジ３０から現像装置４へトナーを補給可能な状態となる。

また、トナーカートリッジ３０は、排出口３９を開閉するためのシャッター機構を備える。このシャッター機構は、排出口３９の内側に配設される内側シャッター４１と、排出口３９の外側に配設される外側シャッター４２とを有する二重シャッター構造となっている。

内側シャッター４１は、上記粉体搬送部３５内に収容された円筒状の回転シャッターであり、その周方向の一部に径方向に貫通した開口部４３が形成されている。内側シャッター４１は、その軸心回りに回転することにより、開口部４３が排出口３９と対向する位置に配設された開放位置と、開口部４３が開放位置から退避した閉鎖位置とに切換可能となっている。

外側シャッター４２は、内側シャッター４１と同心円上に回転する回転シャッターである。外側シャッター４２は、回転することにより、排出口３９と対向して排出口３９を閉鎖する閉鎖位置と、閉鎖位置から退避して排出口３９を開放する開放位置とに切換可能となっている。

図５に示すように、下ケース３２の側方外面には、搬送スクリュー３８及びアジテータ３７に駆動力を伝達するための複数のギヤ４４，４５，４６から成るギヤ列が設けられている。これらのギヤのうち、符号４４で示すギヤは、搬送スクリュー３８の回転軸の一端部に取り付けられた搬送駆動ギヤであり、符号４６で示すギヤは、アジテータ３７の回転軸の一端部に取り付けられた撹拌駆動ギヤである。また、符号４５で示すギヤは、搬送駆動ギヤ４４及び撹拌駆動ギヤ４６と噛み合って回転トルクを伝達するトルク伝達ギヤである。

トナーカートリッジ３０を装置本体１００に装着すると、ここでは、搬送駆動ギヤ４４が、装置本体１００に設けられている図示しない本体側駆動ギヤと噛み合う状態となる。この状態で、本体側駆動ギヤが回転駆動すると、搬送駆動ギヤ４４、トルク伝達ギヤ４５及び撹拌駆動ギヤ４６は、それぞれ、図５の矢印で示す方向に回転し、搬送スクリュー３８とアジテータ３７とが回転するようになっている。なお、本体側駆動ギヤと噛み合うギヤは、搬送駆動ギヤ４４以外に、トルク伝達ギヤ４５又は撹拌駆動ギヤ４６であってもよい。

図６に示すように、容器本体３３の長手方向の一端側の側面には、上記各ギヤ４４，４５，４６を覆うカバー部材４７が設けられている。カバー部材４７には、情報記憶媒体４８が設けてあり、情報記憶媒体４８には、収容されているトナーの色やトナー量などのトナーカートリッジ３０に関する情報が記憶されている。また、情報記憶媒体４８は複数の接続端子を有している。各接続端子が画像形成装置本体１００側に設けられた図示しない情報読み取り装置に電気的に接続されることで、トナーカートリッジ３０に関する情報を読み取り、又は情報記憶媒体４８が記憶している情報を更新することができるようになっている。

また、カバー部材４７が設けられている側の容器本体３３の端部には、トナーを充填するための充填口を密封するキャップ部材４９が設けられている。充填口からトナーカートリッジ３０内にトナーを充填した後、充填口にキャップ部材４９を取り付けて密閉することで、充填口からのトナー漏れが防止される。

また、容器本体３３の長手方向の中央部上面には、取っ手５０が設けられている。取っ手５０は、例えば、ポリプロピレンやポリエチレンなどの材質から成る可撓性を有する部材で形成されている。トナーカートリッジ３０を交換する際に、作業者等がこの取っ手５０を把持することで、容易にトナーカートリッジ３０を着脱できるようになっている。

図７は、本実施形態に係るシャッター機構の構成を示す図である。
図７に示すように、外側シャッター４２は、矢印Ａと矢印Ｂに示す方向に回転可能に構成されている。外側シャッター４２には、外側シャッター付勢手段としての引張バネ５２が取り付けられている。この引張バネ５２の付勢によって、外側シャッター４２は、矢印Ｂ方向に付勢されている。また、外側シャッター４２には、外側シャッター４２を矢印Ａ方向に回転操作するための操作部５３が設けられている。さらに、外側シャッター４２には、外側シャッター４２が矢印Ａ方向に回転した際に、内側シャッター４１に当接して連動させる連係部５４が設けられている。

また、図７に示すように、内側シャッター４１は、矢印Ｃと矢印Ｄに示す方向に回転可能に構成されている。内側シャッター４１には、内側シャッター付勢手段としての引張バネ５１が取り付けられている。この引張バネ５１の付勢によって、内側シャッター４１は、矢印Ｄ方向に付勢されている。また、内側シャッター４１には、上記外側シャッター４２の連係部５４が当接する当接部５５が設けられている。本実施形態では、図７に示す状態で、連係部５４は当接部５５に当接した状態となっているが、連係部５４が当接部５５に対して当接しない状態で保持されていてもよい。

図８は、外側シャッターと内側シャッターを回転操作する操作手段の構成を示す図である。
図８に示すように、本実施形態では、外側シャッター４２を回転操作する外側シャッター操作部材として、凸状のリブ５６を装置本体側に設けている。リブ５６は、上記中間カバー１０２から上方へ（トナーカートリッジ３０の装着方向とは反対方向に）突出するようになっている。トナーカートリッジ３０の装着に伴い、リブ５６が外側シャッター４２の操作部５３に当接すると、外側シャッター４２が矢印Ａ方向へ回転操作される。

また、図８に示すように、内側シャッター４１を回転操作する内側シャッター操作部材として、矢印Ｄと矢印Ｅに示す方向に移動可能な長手状の移動部材５７が装置本体側に設けられている。本実施形態では、移動部材５７は、上部カバー１０１が閉鎖され、プリンタの電源がＯＮになったことをトリガーにして、ソレノイド又はカムなどの図示しない駆動手段によって矢印Ｄ方向に移動されるようになっている。

また、移動部材５７が矢印Ｄ方向に移動して、移動部材５７に設けられた突形状５７ａが内側シャッター４１の当接部５５に当接すると、内側シャッター４１が矢印Ｃ方向へ回転操作される。このように、本実施形態では、内側シャッター４１の当接部５５は、移動部材５７が当接することにより内側シャッター４１を回転操作するための操作部としても機能する。

図９は、トナーカートリッジの側面にカバー部材を取り付けた状態を示す図である。
図９に示すように、トナーカートリッジ３０の容器本体３３の側面に上記カバー部材４７を取り付けた状態では、外側シャッター４２の操作部５３や内側シャッター４１の当接部５５は、カバー部材４７によって覆われた状態となる。このため、操作部材としてのリブ５６と移動部材５７は、それぞれ、操作部５３又は当接部５５に当接するために、カバー部材４７の内側に進入可能に構成されている。

図１０は、外側シャッターの外観斜視図、図１１は、内側シャッターの外観斜視図である。
図１０に示すように、外側シャッター４２は、上記トナーカートリッジ３０の排出口３９と対向する位置に配設可能な円弧状のシャッター部６０と、シャッター部６０の一端部に一体的に設けられた円環状のホルダ部６１とを有する。

シャッター部６０の内面には、トナー漏れを防止するシール部材６２が設けられている。このシール部材６２が、シャッター部６０の内面とトナーカートリッジ３０の容器本体３３の外面との間に介在することで（図４参照）、外側シャッター４２を閉じた際に、シール部材６２によって排出口３９が密閉されるようになっている。

ホルダ部６１は、内側シャッター４１の外周面に嵌め込まれるようになっている。これにより、外側シャッター４２は内側シャッター４１に対して周方向に回転可能に保持される。また、ホルダ部６１には、上記操作部５３や上記連係部５４が設けられている。本実施形態では、操作部５３は、ホルダ部６１の外径方向に突出した凸部６３で構成されている。また、連係部５４は、ホルダ部６１の軸方向に延在する円弧片６４の端部（端面）６４ａで構成されている。

図１１に示すように、内側シャッター４１は、トナーカートリッジ３０の容器本体３３内に収容される円筒状のシャッター部６５と、シャッター部６５の軸方向一端部に一体的に設けられると共に容器本体３３の外側に突出した突出部６６とを有する。

シャッター部６５には、排出口３９と対向する位置に配設可能な上記開口部４３が形成されている。また、シャッター部６５の外面には、トナー漏れを防止するシール部材６７が設けられている。このシール部材６７が、シャッター部６５の外面とトナーカートリッジ３０の容器本体３３の内面との間に介在することで（図４参照）、内側シャッター４１を閉じた際に、シール部材６７によって排出口３９が密閉されるようになっている。また、シール部材６７の内側シャッター４１の開口部４３と対向する部分には、同様にトナーを排出するための開口部６９が形成されている。

突出部６６には、上記操作部を兼ねる当接部５５が設けられている。本実施形態では、当接部５５は、突出部６６の外径方向に突出した凸部６８で構成されている。また、突出部６６の外周には、上記外側シャッター４２のホルダ部６１が嵌め込まれるようになっている。

以下、図１２を参照しつつ、シャッターの開閉操作について説明する。
図１２（ａ）は、トナーカートリッジ３０を装置本体１００に装着する前の状態を示している。この状態では、外側シャッター４２と内側シャッター４１は、それぞれ、引張バネ５１，５２によって引っ張られ（図７に示す状態）、いずれも排出口３９を閉じた閉鎖位置に配設された状態で保持されている。

次に、トナーカートリッジ３０を装置本体１００に装着すると、図１２（ｂ）に示すように、装置本体側のリブ５６が外側シャッター４２の操作部５３に当接し、外側シャッター４２を上記引張バネ５２の付勢力に抗して図の時計回りに回転させる。これにより、外側シャッター４２は、排出口３９を開放する開放位置へと切り換えられる。

また、このとき、外側シャッター４２の回転に伴って、外側シャッター４２の連係部５４によって内側シャッター４１の当接部５５が押され、内側シャッター４１も外側シャッター４２と同じ方向に連動して回転する。これにより、内側シャッター４１は、開放位置（図１２（ｃ）に示す位置）への切換操作が可能となる操作可能位置に切り換えられる。なお、内側シャッター４１が操作可能位置に切り換えられた図１２（ｂ）に示す状態では、内側シャッター４１の開口部４３は、排出口３９とは未だ対向しておらず、内側シャッター４１による閉鎖状態は維持されている。

そして、トナーカートリッジ３０の装置本体１００への装着が完了し、上部カバー１０１が閉じられ、プリンタの電源がＯＮにされると、図示しない駆動手段によって移動部材５７が駆動される。この場合、移動部材５７は、図１２（ｃ）に示すように、図の左側へ移動させられ、内側シャッター４１の当接部５５に当接する。これにより、内側シャッター４１は上記引張バネ５１の付勢力に抗して図の時計回りに回転させられ、排出口３９を開放する開放位置へと切り換えられる。その結果、排出口３９が完全に開放状態となり、トナー排出が可能となる。

また、反対に、シャッターを閉じる場合は、図１２（ｃ）に示す状態から、移動部材５７を図の右側へ移動させる。これにより、内側シャッター４１は上記引張バネ５１によって引っ張られることで、図の反時計回りに回転し、図１２（ｂ）に示すように、内側シャッター４１が操作可能位置に戻された状態となる。また、この状態で、排出口３９は内側シャッター４１によって閉じられる。

そして、図１２（ｂ）に示す状態から、トナーカートリッジ３０を装置本体１００から引き抜くと、リブ５６が外側シャッター４２の操作部５３に対して相対的に離れる。これに伴い、外側シャッター４２は上記引張バネ５２によって引っ張られ、図の反時計回りに回転する。また、これと同時に、内側シャッター４１も引張バネ５１によって引っ張られることで、外側シャッター４２と同じ方向に回転する。その結果、外側シャッター４２と内側シャッター４１は、図１２（ａ）に示す閉鎖位置に切り換えられた状態となり、排出口３９は完全に閉じられた状態となる。

本実施形態のシャッター機構は、上記の如く構成されているので、排出口３９を開放する際、外側シャッター４２が図１２（ｂ）に示す開放位置へ切り換えられなければ、内側シャッター４１は開放操作できる操作可能位置へ切り換えられない。従って、図１３に示すように、誤装着などによって、リブ５６が操作部５３に当接しなかった場合は、内側シャッター４１が操作可能位置に切り換えられないので、移動部材５７が移動しても、移動部材５７が当接部５５に対し空振りして当接しない。このように、本実施形態では、外側シャッター４２が開放位置に切り換えられなければ、内側シャッター４１も開放位置に切り換えられないので、外側シャッター４２が閉じたまま内側シャッター４１のみが開くのを防止することができる。

以上のように、本発明によれば、外側シャッター４２が閉じたまま内側シャッター４１が開くのを防止できるので、外側シャッター４２が閉じた状態で内側シャッター４１が開くことによる、シャッター間でのトナーの溜まりを抑制することが可能となる。その結果、外側シャッター４２を開いた際のトナーの飛散や、外側シャッター４２の内面へのトナーの付着を低減できるようになる。これにより、トナーカートリッジ３０が扱いやすいものとなり、作業者の手がトナーで汚れにくくなるので、交換作業性が向上する。また、飛散したトナーが画像形成措置本体内の各種装置に付着することによる誤作動や機能低下の虞も低減でき、信頼性が向上することとなる。

特に、本実施形態では、図１２（ｂ）に示すように、外側シャッター４２が排出口３９との対向位置から完全に退避した状態で、内側シャッター４１が操作可能位置に切り換えられた状態となるようにしている。このようにすることで、外側シャッター４２の内面へのトナーの付着や、両シャッター４１，４２間でのトナーの溜まりを確実に防止することができるようになる。なお、本発明は、外側シャッター４２が排出口３９との対向位置から部分的に退避した状態で、内側シャッター４１が操作可能位置に切り換えられた状態となることを排除するものではない。

また、本実施形態では、外側シャッター４２の回転操作をリブ５６によって行う構成であるため、例えば、ラックアンドピニオン機構を用いて筒状の回転シャッターを回転させる構成（特開２００９−４２５６７号公報参照）に比べて、構成が簡素となり、操作性にも優れる。ラックアンドピニオン機構を採用した場合、トナーカートリッジの装着時に、ラックとピニオンがスムーズに噛み合うようにするために、トナーカートリッジのガイド手段を精度良く形成することが要求される。これに対し、本実施形態の場合、リブ５６を操作部５３に当接させるだけでよいため、リブ５６の位置をラフに設定することができる。また、装着時にトナーカートリッジをガイドする手段も簡易的なものでよいので、構成の簡素化が図れ、操作性が向上する。

また、本実施形態では、内側シャッター４１と外側シャッター４２の各操作手段を別個の操作手段（移動部材５７、リブ５６）とすることで、万が一、一方の操作手段が機能しなくても、他方の操作手段が機能できる可能性を残すことができる。これにより、両方の操作手段が機能しないことによって、両シャッター４１，４２が開いたままの状態となることによる、排出口３９からのトナー飛散のリスクを減らすことができる。

また、本実施形態では、カバー部材４７によって、外側シャッター４２の操作部５３や内側シャッター４１の当接部５５を覆うことで（図９参照）、作業者等が操作部５３や当接部５５に対し触れにくいようにしている。これにより、トナーカートリッジ３０の交換作業中に、作業者等が誤って外側シャッター４２や内側シャッター４１を開いてしまうことによるトナー飛散の虞を低減することができる。

また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

上述の本実施形態では、内側シャッター４１の凸部６８が、外側シャッター４２が当接する当接部と、移動部材５７が当接する操作部との機能を兼ねることで、構成を簡素化しているが、当接部と操作部を別部材で構成することも可能である。

また、上述の実施形態では、シャッターを閉じる際、各シャッター４１，４２をそれぞれ別個の引張バネ５１，５２で引っ張って戻すようにしているが、内側シャッター４１を引っ張る引張バネ５１のみによって両シャッター４１，４２を戻すようにしてもよい。すなわち、内側シャッター４１を引っ張る引張バネ５１によって、内側シャッター４１が戻される際に、内側シャッター４１の当接部５５が外側シャッター４２の連係部５４に当接することで、外側シャッター４２を戻す方向（閉鎖位置）へ連れ回りさせることができる。この場合、外側シャッター４２を単独で引っ張る引張バネ５２を設けなくてもよくなり、部品点数を減らすことができる。

また、上述の実施形態では、外側シャッター４２を開放操作するためのリブ５６を中間カバー１０２上に設けているが、図１４に示すように、そのリブ５６をプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの上部に設けてもよい。この構成では、プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを装着し、中間カバー１０２を閉じた状態にすると、リブ５６が中間カバー１０２に形成された挿通孔１０７から中間カバー１０２の上方へ突出するようになっている。この構成の場合、プロセスユニットを装着していない箇所では、外側シャッター４２を開放操作するためのリブ５６が存在しないため、外側シャッター４２が開くことはない。

また、本発明に係るシャッター機構は、トナーカートリッジ３０以外に、像担持体上のトナーを除去するクリーニング装置などにも本発明の構成を適用可能である。
例えば、図１５に示すような、感光体２上の残留トナーを除去するする感光体クリーニング装置７０や、中間転写ベルト８上の残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置８０に、本発明の構成を適用可能である。

ここでは、感光体クリーニング装置７０は、感光体２の表面に当接しその表面上のトナーを除去するクリーニング部材７１と、クリーニング部材７１によって除去されたトナーを回収する粉体回収部７２と、粉体回収部７２内のトナーを排出する排出口７３と、排出口７３を開閉するためのシャッター機構７４とを備える。

また、中間転写体クリーニング装置８０は、中間転写ベルト８の表面に当接しその表面上のトナーを除去するクリーニング部材８１と、クリーニング部材８１によって除去されたトナーを回収する粉体回収部８２と、粉体回収部８２内のトナーを排出する排出口８３と、排出口８３を開閉するためのシャッター機構８４とを備えている。

感光体クリーニング装置７０と中間転写体クリーニング装置８０は、いずれの排出口７３，８３も、廃トナー収容器９０に設けられた入口部９１に対して着脱可能に構成されている。そして、各排出口７３，８３が入口部９１に対して離脱したとき、あるいは、反対に入口部９１が各排出口７３，８３に対して離脱したときに、各シャッター機構７３，８３が各排出口７３，８３を閉鎖するようになっている。

上記のように構成された各クリーニング装置７０，８０において、シャッター機構７３，８３が二重シャッター構造となっている場合、上述の本発明の構成を適用することにより、外側シャッターが閉じたまま内側シャッターのみが開くのを防止できるようになる。これにより、上記と同様に、内側シャッターのみが開いた後、外側シャッターを開いた結果生じるトナーの飛散や、外側シャッターの内面などにトナーが付着することによる汚れを防止することができるようになる。

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ プロセスユニット
２ 感光体（像担持体）
８ 中間転写ベルト（像担持体）
３０ トナーカートリッジ（粉体収容器）
３４ 粉体収容部
３９ 排出口
４１ 内側シャッター
４２ 外側シャッター
４７ カバー部材
５１ 引張バネ（内側シャッター付勢手段）
５２ 引張バネ（外側シャッター付勢手段）
５３ 操作部
５４ 連係部
５５ 当接部
５６ リブ（外側シャッター操作部材）
５７ 移動部材（内側シャッター操作部材）
６８ 凸部
７０ 感光体クリーニング装置
７１ クリーニング部材
７２ 粉体回収部
７３ 排出口
７４ シャッター機構
８０ 中間転写体クリーニング装置
８１ クリーニング部材
８２ 粉体回収部
８３ 排出口
７４ シャッター機構
１００ 画像形成装置本体

特開２０１２−３２４６０号公報

Claims (15)

1. 画像形成用の粉体を排出する排出口を開閉するための内側シャッター及び外側シャッターを備えるシャッター機構において、
   前記外側シャッターは、前記排出口を閉鎖する閉鎖位置と、前記排出口を開放する開放位置とに切換可能に構成され、
   前記内側シャッターは、前記排出口を閉鎖する閉鎖位置と、前記排出口を開放する開放位置と、前記閉鎖位置から前記開放位置へと移行する途中で閉鎖状態を維持しつつ前記開放位置への切換操作が可能となる操作可能位置とに切換可能に構成され、
   前記外側シャッターは、前記内側シャッターに設けられた当接部に当接して内側シャッターを外側シャッターと連動させる連係部を有し、
   前記外側シャッターが前記閉鎖位置から前記開放位置に切り換えられることで、前記内側シャッターは前記外側シャッターと連動して前記閉鎖位置から前記操作可能位置に切り換えられるように構成したことを特徴とするシャッター機構。
2. 前記外側シャッターが前記排出口との対向位置から完全に退避した状態で、前記内側シャッターが前記操作可能位置に切り換えられた状態となるようにした請求項１に記載のシャッター機構。
3. 前記外側シャッターに設けられた操作部に当接して、前記閉鎖状態にある外側シャッターを前記開放位置へ切換操作する外側シャッター操作部材を設けた請求項１又は２に記載のシャッター機構。
4. 前記内側シャッターに設けられた操作部に当接して、前記操作可能位置にある内側シャッターを前記開放位置へ切換操作する内側シャッター操作部材を設けた請求項１から３のいずれか１項に記載のシャッター機構。
5. 前記内側シャッターに、外径方向に突出した凸部を設け、
   前記凸部が、前記連係部が当接する前記当接部と、前記内側シャッター操作部材が当接する前記操作部とを兼ねるように構成した請求項４に記載のシャッター機構。
6. 前記内側シャッターの前記操作部を覆うカバー部材を設け、
   前記内側シャッター操作部材は前記カバー部材内に進入して前記内側シャッターの前記操作部に当接可能に構成された請求項４又は５に記載のシャッター機構。
7. 前記内側シャッターが前記操作可能位置から前記閉鎖位置に切り換えられる際に、前記内側シャッターの前記当接部が前記外側シャッターの前記連係部に当接することにより、外側シャッターが内側シャッターと連動して前記開放位置から前記閉鎖位置へ切り換えられるように構成した請求項１から６のいずれか１項に記載のシャッター機構。
8. 前記内側シャッターを前記開放位置から前記閉鎖位置に切り換えるように付勢する内側シャッター付勢手段を設け、
   前記内側シャッター付勢手段の付勢力を受けて前記内側シャッターの前記当接部が前記外側シャッターの前記連係部に当接することにより、前記外側シャッターが前記開放位置から前記閉鎖位置へ切り換えられるように構成した請求項７に記載のシャッター機構。
9. 前記外側シャッターと前記内側シャッターを、それぞれ同心円上に回転することにより前記排出口を開閉する回転シャッターとした請求項１から８のいずれか１項に記載のシャッター機構。
10. 画像形成用の粉体を収容する粉体収容部と、
    前記粉体収容部内の粉体を排出する排出口と、
    前記排出口を開閉するためのシャッター機構とを備える粉体収容器であって、
    前記シャッター機構として、請求項１から９のいずれか１項に記載のシャッター機構を備えたことを特徴とする粉体収容器。
11. 像担持体上の画像形成用の粉体を除去するクリーニング部材と、
    前記クリーニング部材によって除去された粉体を回収する粉体回収部と、
    前記粉体回収部内の粉体を排出する排出口と、
    前記排出口を開閉するためのシャッター機構とを備えるクリーニング装置であって、
    前記シャッター機構として、請求項１から９のいずれか１項に記載シャッター機構を備えたことを特徴とするクリーニング装置。
12. 画像形成用の粉体を収容する粉体収容器を備える画像形成装置において、
    前記粉体収容器として、請求項１０に記載の粉体収容器を備えたことを特徴とする画像形成装置。
13. 前記粉体収容器は、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成され、
    前記シャッター機構は、前記外側シャッターに設けられた操作部に当接して、前記閉鎖状態にある外側シャッターを前記開放位置へ切換操作する前記外側シャッター操作部材を備えるものであって、
    前記外側シャッター操作部材を画像形成装置本体に設け、
    前記粉体収容器の画像形成装置本体への装着動作に伴って、前記外側シャッターの前記操作部が前記外側シャッター操作部材に接近して当接するように構成した請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたプロセスユニットを備え、
    前記粉体収容器は、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成され、
    前記シャッター機構は、前記外側シャッターに設けられた操作部に当接して、前記閉鎖状態にある外側シャッターを前記開放位置へ切換操作する前記外側シャッター操作部材を備えるものであって、
    前記外側シャッター操作部材をプロセスユニットに設け、
    前記粉体収容器の画像形成装置本体への装着動作に伴って、前記外側シャッターの前記操作部が画像形成装置本体に装着された状態のプロセスユニットの前記外側シャッター操作部材に接近して当接するように構成した請求項１２に記載の画像形成装置。
15. 像担持体上の画像形成用の粉体を除去するクリーニング装置を備える画像形成装置において、
    前記クリーニング装置として、請求項１１に記載のクリーニング装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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