JP7374703B2 - カートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンター、ファクシミリ装置などの画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なカートリッジ、及びその画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式などを用いた画像形成装置では、感光体を含むユニットなどが消耗品として画像形成装置の装置本体（以下、単に「装置本体」ともいう。）に対して着脱可能とされていることがある。一般的に、感光体を含むユニットに代表される、装置本体の寿命よりも寿命が短い着脱可能ユニット（カートリッジ）は、装置本体に対して容易に着脱して交換可能な構成とされている。このような着脱可能ユニットの交換は、サービス担当者やユーザなどの操作者により、例えば定期的に行われる。

上述のような着脱可能ユニットは、該ユニットの内部と外部との間での粉体の移動を可能とする開口部を備えていることがある。例えば、感光体を含むユニットは、感光体から回収したトナーを収容する収容部を備えていることがあり、この収容部と装置本体に設けられたトナー搬送路などとを連通させるための開口部を備えていることがある。

このような開口部を備えた着脱可能ユニットでは、該ユニットと装置本体に設けられたトナー搬送路などとの間の粉体の受け渡し部に、開閉可能なシャッターが設けられるのが一般的である。これにより、該ユニットからのトナーの漏れや飛散の発生が抑制されている。また、このようなシャッターを備えた着脱可能ユニットには、サービス担当者やユーザなどの操作者が取り扱う際にシャッターが誤って開かないように、シャッターのロック機構が設けられることがある。

特許文献１では、トナー容器側に設けられた係合部付き第一シャッターと、装置本体側に設けられた係合部付き第二シャッターと、を備え、上記各係合部が係合することでシャッターが開く構成が提案されている。この構成では、シャッターの開閉を行うガイド上にロック部材が設けられている。そして、トナー容器を装置本体に装着する際に、装置本体に設けられた解除部材がロック部材によるロックの解除を行うことでシャッターが開く。

特開平８－６２９７９号公報

しかしながら、上記従来の構成は、着脱可能ユニットの着動作によってロック解除される一方、装置から取り外す際には、一度、操作者がロック部材を操作してロックレバーの係合を解除する必要がある。このため、ユニットの着脱動作とは別に、ロック解除されたロック部材を再度ロックするための新たな動作が必要となり、ユーザビリティが低下してしまう。

したがって、本発明の目的は、開口部を開閉するシャッターをロックすることが可能であって、ユニットの着脱動作によりロックの解除及び再ロックが可能なカートリッジ、及びそのカートリッジを有する画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係るカートリッジ及び画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なカートリッジにおいて、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に残留するトナーを前記像担持体から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り前記像担持体から除去されたトナーを収容する収容部を備えたクリーニング容器と、前記収容部に収容されたトナーを排出する排出口と、前記排出口を閉じる閉位置と前記排出口を開ける開位置とに移動可能なシャッターであって、前記カートリッジを前記装置本体に装着する際に前記装置本体に設けられたシャッター突き当て部に当接して前記閉位置から前記開位置に移動されるシャッターと、前記シャッターを前記閉位置に向けて付勢する付勢部材と、前記シャッターが前記閉位置から前記開位置に移動することを規制して前記シャッターをロックするロック位置と、前記ロックを解除する解除位置と、に回動可能なロック部材であって、前記カートリッジの前記装置本体に対する装着動作に伴い、前記シャッターが前記シャッター突き当て部に当接する前に、前記装置本体に設けられた解除部に当接し、前記解除部によって前記ロックを解除する解除方向に回動されるように構成されているロック部材と、前記付勢部材の付勢力による前記シャッターと前記クリーニング容器の相対移動と、前記ロック部材の前記シャッターをロックするロック方向への回動と、を連動させる連動機構と、を有し、前記ロック部材は、前記カートリッジが前記装置本体に装着される際に、前記解除部に当接して前記解除方向に回動される第１アーム部を備え、前記連動機構は、前記ロック部材に設けられた第２アーム部であって、前記ロック部材の回動中心を通り、前記ロック部材の回動軸線に平行かつ前記シャッターの移動方向に平行な面に対して、前記第１アーム部とは逆側に配置された第２アーム部を備え、前記第２アーム部は、前記シャッターが前記付勢部材により前記閉位置に向けて移動される際に前記クリーニング容器に設けられた容器側突き当て部に当接する当接部を備え、前記当接部が前記クリーニング容器に当接した状態で前記付勢部材の付勢力により前記シャッターが前記閉位置に向けて移動されることにより前記ロック部材が前記ロック方向へ回動することを特徴とするカートリッジである。

本発明の他の態様によると、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なカートリッジにおいて、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に残留するトナーを前記像担持体から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り前記像担持体から除去されたトナーを収容する収容部を備えたクリーニング容器と、前記収容部に収容されたトナーを排出する排出口と、前記排出口を閉じる閉位置と前記排出口を開ける開位置とに移動可能なシャッターであって、前記カートリッジが前記装置本体に装着された状態で、前記装置本体に対して着脱可能な着脱ユニットが前記装置本体に装着される際に、前記着脱ユニットに設けられたシャッター突き当て部に当接して前記閉位置から前記開位置に移動されるシャッターと、前記シャッターを前記閉位置に向けて付勢する付勢部材と、前記シャッターが前記閉位置から前記開位置に移動することを規制して前記シャッターをロックするロック位置と、前記ロックを解除する解除位置と、に回動可能なロック部材であって、前記着脱ユニットの前記装置本体に対する装着動作に伴い、前記シャッターが前記シャッター突き当て部に当接する前に、前記着脱ユニットに設けられた解除部に当接し、前記解除部によって前記ロックを解除する解除方向に回動されるように構成されているロック部材と、前記付勢部材の付勢力による前記シャッターと前記クリーニング容器の相対移動と、前記ロック部材の前記シャッターをロックするロック方向への回動と、を連動させる連動機構と、を有することを特徴とするカートリッジが提供される。
本発明の他の態様によると、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なカートリッジにおいて、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に残留するトナーを前記像担持体から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り前記像担持体から除去されたトナーを収容する収容部を備えたクリーニング容器と、前記収容部に収容されたトナーを排出する排出口と、前記排出口を閉じる閉位置と前記排出口を開ける開位置とに移動可能なシャッターであって、前記カートリッジを前記装置本体に装着する際に前記装置本体に設けられたシャッター突き当て部に当接して前記閉位置から前記開位置に移動されるシャッターと、前記シャッターを前記閉位置に向けて付勢する付勢部材と、前記シャッターが前記閉位置から前記開位置に移動することを規制して前記シャッターをロックするロック位置と、前記ロックを解除する解除位置と、に回動可能なロック部材であって、前記カートリッジの前記装置本体に対する装着動作に伴い、前記シャッターが前記シャッター突き当て部に当接する前に、前記装置本体に設けられた解除部に当接し、前記解除部によって前記ロックを解除する解除方向に回動されるように構成されているロック部材と、前記付勢部材の付勢力による前記シャッターと前記クリーニング容器の相対移動と、前記ロック部材の前記シャッターをロックするロック方向への回動と、を連動させる連動機構と、を有し、前記連動機構は、前記シャッターが前記付勢部材により前記閉位置に向けて移動される際に前記クリーニング容器に設けられた容器側突き当て部に当接する当接部を備え、前記当接部が前記クリーニング容器に当接した状態で前記付勢部材の付勢力により前記シャッターが前記閉位置に向けて移動されることにより前記ロック部材が前記ロック方向へ回動することを特徴とするカートリッジが提供される。

また、本発明の他の態様によると、上記本発明のカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、開口部を開閉するシャッターをロックすることが可能であって、ユニットの着脱動作によりロックの解除及び再ロックが可能なカートリッジ、及びそのカートリッジを有する画像形成装置を提供することができる。

画像形成装置の概略断面図である。 ドラムカートリッジの外観斜視図及び断面図である。 装置本体との連通部の近傍のドラムカートリッジの断面図である。 ドラムカートリッジの着脱方法を示す画像形成装置の概略斜視図である。 画像形成装置の装置本体の一部の斜視図である。 ドラムカートリッジ及びガイドレールを示す概略斜視図である。 装置本体との連通部（閉塞状態）の近傍のドラムカートリッジの断面図である。 装置本体との連通部（シャッター移動開始状態）の近傍のドラムカートリッジの断面図である。 ロック部材がロック位置にある状態のドラムカートリッジの断面図である。 ロック部材のロック状態を示すドラムカートリッジの断面図である。 ロック部材が解除位置にある状態のドラムカートリッジの断面図である。 ドラムカートリッジの装着が完了した際のロック部材の状態を示すドラムカートリッジの断面図である。 ロック部材がロック位置に戻る動作を説明するためドラムカートリッジの断面図である。 ロック部材の変形例の平面図である。 他の例の画像形成装置の概略斜視図である。 他の例の画像形成装置におけるドラムカートリッジと回収トナー容器との連通部の近傍の概略断面図である。 他の例の画像形成装置におけるロック機構を示す概略断面図である。

以下、本発明に係るカートリッジ及び画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

［実施例１］
１．画像形成装置
図１は、本実施例の画像形成装置２００の主要部の概略断面図である。本実施例の画像形成装置２００は、電子写真方式を用いてフルカラー画像の形成が可能な、中間転写方式を採用したタンデム型のフルカラーレーザービームプリンターである。また、本実施例の画像形成装置２００には、本発明に従う着脱可能ユニットとしてのドラムカートリッジ３００が着脱可能に搭載されている。

画像形成装置２００は、複数の画像形成部（ステーション）として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像を形成する４つの画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおける同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成部Ｓは、後述する感光ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）、帯電ローラ２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）、露光装置３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）、現像装置１００（１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋ）、一次転写ローラ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）、クリーニング装置６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）を有して構成されている。

像担持体としてのドラム型の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１は、円筒状のアルミニウムシリンダの外周面に所定の帯電極性（本実施例では負極性）を持たせた感光層が形成されて構成されている。感光ドラム１は、所定の周速度（プロセススピード）で図中矢印Ｒ１方向（時計回り方向）に回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ２によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電処理された感光ドラム１の表面は、露光手段としての露光装置３によって走査露光され、感光ドラム１上に静電像（静電潜像）が形成される。露光装置３は、レーザービームを回転ミラーで走査して、帯電処理された感光ドラム１の表面に照射することで、画像情報に応じた静電像を感光ドラム１の表面に書き込む。感光ドラム１上に形成された静電像は、現像手段としての現像装置１００によってトナーが供給されて現像（可視化）され、感光ドラム１上にトナー像が形成される。現像装置１００は、トナー（非磁性トナー粒子）及びキャリア（磁性キャリア粒子）を備えた二成分現像剤を用いて、感光ドラム１上の静電像をトナーにより現像する。本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム１上の露光部（イメージ部）に、感光ドラム１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが付着する（反転現像）。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性であるトナーの正規の帯電極性は負極性である。

各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋと対向するように、中間転写体としての無端状のベルトで構成された中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７は、複数の張架ローラ（支持ローラ）としての二次転写対向ローラ８、テンションローラ１７及び入り口ローラ１８に掛け渡されて、所定の張力で張架されている。中間転写ベルト７は、駆動ローラを兼ねる二次転写対向ローラ８が回転駆動されることで図中矢印Ｒ２方向（反時計回り方向）に回転（周回移動）する。中間転写ベルト７の内周面側には、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対応して、一次転写手段としてのローラ状の一次転写部材である一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配置されている。一次転写ローラ５は、中間転写ベルト７の内周面を感光ドラム１側に押圧して、感光ドラム１と中間転写ベルト７との接触部である一次転写部Ｔ１を形成する。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｔ１において、一次転写ローラ５の作用によって、回転している中間転写ベルト７上に一次転写される。一次転写工程時に、一次転写ローラ５には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。

中間転写ベルト７の外周面側において、二次転写対向ローラ８と対向する位置には、二次転写手段としてのローラ状の二次転写部材である二次転写ローラ９が配置されている。二次転写ローラ９は、中間転写ベルト７を介して二次転写対向ローラ８に向けて押圧され、中間転写ベルト７と二次転写ローラ９との接触部である二次転写部Ｔ２を形成する。中間転写ベルト７上に形成されたトナー像は、二次転写部Ｔ２において、二次転写ローラ９の作用によって、中間転写ベルト７と二次転写ローラ９とに挟持されて搬送される記録用紙などの記録材Ｐ上に二次転写される。二次転写工程時に、二次転写ローラ９には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。記録材Ｐは、記録材カセット１０から１枚ずつ送り出され、中間転写ベルト７上のトナー像とタイミングが合わされて二次転写部Ｔ２へと搬送される。記録材Ｐは、記録材カセット１０から、給紙ローラ、搬送ローラ、レジストローラなどを有する給搬送装置（図示せず）によって二次転写部Ｔ２に供給される。

トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段としての定着装置１３へと搬送される。定着装置１３は、定着ローラ１４と、この定着ローラ１４に圧接する加圧ローラ１５と、によって、未定着のトナー像を担持した記録材Ｐを挟持して搬送する。これにより、定着装置１３は、その記録材Ｐを加熱及び加圧し、その記録材Ｐの表面にトナー像を定着（溶融、固着）させる。その後、その記録材Ｐは、画像形成装置２００の装置本体２０１の外部へと排出（出力）される。

一方、一次転写工程において中間転写ベルト７に転写されずに感光ドラム１上に残ったトナー（一次転写残トナー）は、感光体クリーニング手段としてのクリーニング装置６によって感光ドラム１上から除去されて回収される。クリーニング装置６は、感光ドラム１の表面に当接するように配置されたクリーニング部材としてのクリーニングブレードによって、回転する感光ドラム１の表面から一次転写残トナーを掻き取って回収トナー収容部に回収する。クリーニング装置６については、後述して更に説明する。中間転写ベルト７の外周面側において、テンションローラ１７と対向する位置には、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置１１が配置されている。二次転写工程において記録材Ｐに転写されずに中間転写ベルト７上に残ったトナー（二次転写残トナー）は、ベルトクリーニング装置１１によって中間転写ベルト７上から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置１１は、中間転写ベルト７の表面に当接するように配置されたクリーニング部材としてのベルトクリーニングブレードによって、回転する中間転写ベルト７の表面から二次転写残トナーを掻き取ってベルト回収トナー収容部に回収する。ベルトクリーニングブレードは、後述するクリーニングブレードと同様に、弾性ゴムブレードで構成されている。

本実施例では、画像形成部Ｓにおいて、感光ドラム１と、帯電ローラ２と、クリーニング装置６とは、一体的にユニット化されて、ドラムカートリッジ（ドラムユニット）３００を構成している。ドラムカートリッジ３００は、装置本体２０１に対して着脱可能とされている。ドラムカートリッジ３００は、例えば、感光ドラム１が寿命に達した場合などに新品に交換される。

また、本実施例では、画像形成部Ｓにおいて、現像装置１００は、実質的に単独で現像カートリッジ（現像ユニット）としてユニット化されている。現像カートリッジ１００は、例えば、メンテナンスのため又は新品と交換するために、装置本体２０１に対して着脱可能とされている。

２．ドラムカートリッジ
次に、本実施例におけるドラムカートリッジ３００について更に説明する。なお、以下の説明では、画像形成装置２００及びその要素に関して、図１の紙面手前側を「前」、紙面奥側を「後」、前側から見たときの左を「左」、前側から見たときの右を「右」とする。画像形成装置２００の上記前後方向は、感光ドラム１の回転軸線方向（以下、「長手方向」ともいう。）と略平行である。ドラムカートリッジ３００、現像装置１００の着脱などの、画像形成装置２００に対する操作は、画像形成装置２００の前側から行われることが想定されている。また、上記「左」から「右」に向かう方向を「Ｘ方向（あるいは＋Ｘ方向）」、上記「後」から「前」に向かう方向を「Ｙ方向（あるいは＋Ｙ方向）」、Ｘ方向及びＹ方向と直交し重力方向の下方から上方に向かう方向を「Ｚ方向（あるいは＋Ｚ方向）」とする。また、上記Ｘ方向（＋Ｘ方向）とは逆方向、Ｙ方向（＋Ｙ方向）とは逆方向、Ｚ方向（＋Ｚ方向）とは逆方向を、それぞれ「－Ｘ方向」、「－Ｙ方向」、「－Ｚ方向」とする。また、画像形成装置２００及びその要素に関して、感光ドラム１の長手方向に沿う方向を「長手方向」ともいう。

図２（ａ）は、ドラムカートリッジ３００の外観斜視図である。図２（ｂ）は、ドラムカートリッジ３００の断面図（感光ドラム１の長手方向の中央付近におけるＸＺ断面）である。ドラムカートリッジ３００は、感光ドラム１と、帯電ローラ２と、クリーニング装置６と、を含み、装置本体２０１に対して一体的に着脱可能とされている。クリーニング装置６は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード６１と、支持部材としての支持板６２と、を有する。また、クリーニング装置６は、内部に回収トナー収容部（以下、単に「収容部」ともいう。）３０３を形成する枠体としてのクリーニング容器３０１と、収容部３０３内に配置されたトナー搬送部材としての搬送スクリュー３０６と、を有する。クリーニングブレード６１は、板厚２ｍｍ程度の金属板をＸＺ断面が略Ｌ字状となるように曲げて形成された支持板６２に、接着によって固定されている。クリーニングブレード６１は、弾性部材としての弾性ゴム材料であるウレタンゴムで形成されている。クリーニングブレード６１は、感光ドラム１の長手方向と略平行に配置される長手方向と、該長手方向と略直交する短手方向と、にそれぞれ所定の長さを有し、所定の厚さを有する、＋Ｘ方向に見たとき略矩形の板状の部材である。そして、クリーニングブレード６１は、その短手方向の一方の端部のエッジ部６１ａが感光ドラム１の表面に所定の圧接力で当接するように配置され、その短手方向の他方の端部側の一部が支持板６２に固定されている。本実施例では、クリーニングブレード６１のエッジ部６１ａを感光ドラム１の表面に押し付けてクリーニングブレード６１を撓ませることで、クリーニングブレード６１の感光ドラム１に対する所定の当接圧を得ている。クリーニングブレード６１は、短手方向における自由端部が感光ドラム１の表面の移動方向の上流側を向くように、感光ドラム１の表面の移動方向に対してカウンター方向に、感光ドラム１の表面に当接させられている。

感光ドラム１は、その長手方向の両端部が、クリーニング容器３０１に回転可能に支持されている。感光ドラム１は、円筒状の部材であり、その長手方向の長さは、画像形成装置２００で使用可能な記録材Ｐの大きさや、画像形成装置２００が形成可能な画像の大きさにより決まる。例えば、Ａ３サイズの記録材Ｐを使用可能な画像形成装置２００では、感光ドラム１の長手方向の長さは約４００ｍｍ程度である。クリーニングブレード６１は、感光ドラム１の長手方向の長さと同等、より詳細には、感光ドラム１の長手方向に関する画像形成可能領域（トナー像を担持可能な領域）の長さ以上の長手方向の長さを有する。一次転写工程後に感光ドラム１上に残ったトナー（一次転写残トナー）は、クリーニングブレード６１によって、回転する感光ドラム１の表面から回収される。

クリーニングブレード６１によって感光ドラム１の表面から回収されたトナーは、収容部３０３に収容される。感光ドラム１から回収されて収容部３０３に収容されたトナー（回収トナー）は、搬送スクリュー３０６によって、収容部３０３の内部を、感光ドラム１の長手方向に沿って＋Ｙ方向に搬送されていく。そして、搬送スクリュー３０６によって搬送された収容部３０３の内部のトナーは、詳しくは後述するようにして、クリーニング容器３０１の外部に排出される。本実施例では、クリーニング容器３０３から排出されたトナーは、装置本体２０１に設けられたトナー搬送路を介して、装置本体２０１の内部に配置された回収トナー容器（図示せず）に貯留される。この回収トナー容器は、装置本体２０１に対して着脱可能とされており、回収トナー容器の内部がトナーで満たされると、回収トナー容器ごと交換される。

３．トナーの受け渡し
次に、ドラムカートリッジ３００と装置本体２０１側との間でのトナーの受け渡し（ドラムカートリッジ３００と装置本体２０１側との接合部）について説明する。図３は、ドラムカートリッジ３００が装置本体２０１に装着された状態における上記接合部の近傍の断面図（ドラムカートリッジ３００の前側端部近傍における図２（ｂ）中のＡ－Ａ断面図（ＹＺ断面））である。

上述のように、収容部３０３の内部のトナーは、搬送スクリュー３０６によって、感光ドラム１の長手方向に沿って＋Ｙ方向に搬送されていく。収容部３０３の長手方向の前側端部近傍には、トナーが通過可能な開口部である中間排出口３０３ａが設けられている。搬送スクリュー３０６によって搬送された収容部３０３の内部のトナーは、中間排出口３０３ａから収容部３０３の外部へと排出される。ドラムカートリッジ３００の長手方向の前側端部では、収容部３０３を形成するクリーニング容器３０１に前カバー２０が取り付けられて固定されている。なお、本実施例では、前カバー２０は、スナップフィットによってクリーニング容器３０１に固定されているが、接着、溶着、締結具による締結などの他の固定手段によって固定されてもよい。また、本実施例では、クリーニング容器３０１と前カバー２０とが別部材で構成されているが、本実施例におけるクリーニング容器３０１と前カバー２０とにそれぞれ対応する部分が単一の部材（枠体、容器）で構成されていてもよい。前カバー２０には、中間排出口３０３ａと連通する、トナーが通過可能な開口部である中間受入口２０ａが設けられており、中間排出口３０３ａから排出されたトナーは中間受入口２０ａによって受け入れられる。また、前カバー２０には、連通部としてのパイプ形状のトナー落下部２０ｂが設けられている。中間受入口２０ａは、トナー落下部２０ｂの上側の端部に形成されている。さらに、前カバー２０には、前カバー２０（ドラムカートリッジ３００）の外部へとトナーを排出するための、トナーが通過可能な開口部である排出口２０ｃが設けられている。排出口２０ｃは、トナー落下部２０ｂの下側の端部に形成されている。

そして、ドラムカートリッジ３００には、ドラムカートリッジ３００（収容部３０３）の内部と外部との間でのトナーの移動を可能とする開口部としての排出口２０ｃを開閉する、シャッターユニット（以下、単に「シャッター」ともいう。）２１が設けられている。シャッター２１は、前カバー２０（あるいはクリーニング容器３０１）に対してスライド移動可能に設けられている。なお、シャッター２１の構成及び動作の詳細については後述する。シャッター２１は、シール部材としてのシャッターシール２２と、シャッター本体としてのシャッター部材２３と、を有する。シャッターシール２２は、前カバー２０とシャッター部材２３との間に挟まれるように、シャッター部材２３の上側の面に固定されている。なお、本実施例では、シャッターシール２２は、両面テープでシャッター部材２３に貼り付けられて固定されているが、接着、溶着などの他の固定手段によって固定されてもよい。シャッターシール２２は、前カバー２０に設けられた潰し面２０ｄによって所定量つぶされることで、前カバー２０とシャッター部材２３との間からトナーが漏れることを抑制している。

シャッターシール２２には、トナーが通過可能な開口部であるシャッターシール開口部２２ａが設けられている。また、シャッター部材２３には、トナーが通過可能な開口部であるシャッター開口部２３ａが設けられている。すなわち、搬送スクリュー３０６によって搬送されたトナーは、中間排出口３０３ａから、中間受入口２０ａへと受け渡される。このトナーは、更に自由落下でトナー落下部２０ｂを通過した後に、排出口２０ｃを経て、シャッターシール開口部２２ａとシャッター開口部２３ａとを通り、ドラムカートリッジ３００の外部へと排出される。

ドラムカートリッジ３００の外部へと排出されたトナーは、装置本体２０１側に受け入れられる。装置本体２０１には、装置本体２０１に設けられたトナー搬送路の一端部を構成する受入部材２４と、シール部材としての受入部材シール２５と、が設けられている。受入部材２４には、トナーが通過可能な開口部である受入口２４ａが設けられている。シャッター開口部２３ａと受入口２４ａとが連通することで、ドラムカートリッジ３００の外部へと排出されたトナーは、装置本体２０１側に受け入れられる。受入部材シール２５は、シャッター部材２３と受入部材２４との間に挟まれるように、受入部材２４の上側の面に固定されている。なお、本実施例では、受入部材シール２５は、両面テープで受入部材２４に貼り付けられて固定されているが、接着、溶着などの他の固定手段によって固定されてもよい。受入部材シール２５は、シャッター部材２３に設けられた潰し面２３ｂによって所定量つぶされることで、シャッター部材２３と受入部材２４との間からトナーが漏れることを抑制している。

以上のような構成により、感光ドラム１の表面から回収されたトナーは、ドラムカートリッジ３００におけるトナー搬送経路を経てドラムカートリッジ３００の外部へと排出され、装置本体２０１の受入部材２４に受け入れられる。これにより、ドラムカートリッジ３００から装置本体２０１側へのトナーの搬送が完了する。

４．ドラムカートリッジの着脱
次に、ドラムカートリッジ３００の装置本体２０１に対する着脱について説明する。図４は、ドラムカートリッジ３００の着脱部の近傍を示す画像形成装置２００の概略斜視図である。図５は、装置本体２０１の一部（後述する前側板、後側板及びガイドレール）を抜き出した斜視図である（その他の装置本体２０１の部品の図示は省略されている。）。図６は、ドラムカートリッジ３００及び後述するガイドレールの前側端部の近傍を示す概略斜視図であり、図６（ａ）はドラムカートリッジ３００が装着された状態、図６（ｂ）はドラムカートリッジ３００が取り外された状態を示している。

例えば、ドラムカートリッジ３００が寿命を迎えた際などに、装置本体２０１から寿命を迎えたドラムカートリッジ３００が取り外され、新品のドラムカートリッジ３００に交換される。本実施例では、図４に示すように、ドラムカートリッジ３００は、サービス担当者やユーザなどの操作者が装置本体２０１の後側から前側に向かう方向（＋Ｙ方向）に引き出して装置本体２０１から取り外し、容易に交換が可能な構成になっている。本実施例では、装置本体２００の前側の側面には、装置本体２０１の内部にアクセスすることを可能とする、開閉可能なドア４００が設けられている。操作者は、このドア４００を開くことで、ドラムカートリッジ３００の交換を行うことができる。

図５に示すように、装置本体２０１には、前側板２６及び後側板２７が、ドラムカートリッジ３００の挿抜方向（－Ｙ方向、＋Ｙ方向）と略直交するようにそれぞれ設けられている。そして、ガイドレール２８が、前側板２６と後側板２７とで挟み込まれるように配置され、前側板２６と後側板２７とに対してそれぞれ固定手段としてのビスなどの締結具で締結されて固定されている。なお、図６には、代表して一つのドラムカートリッジ３００のための一つのガイドレール２８のみが示されている。

図６（ａ）、（ｂ）に示すように、ガイドレール２８には、支持部２８ａと、ガイド部２８ｂと、が設けられている。支持部２８ａは、上方を向いた面を有する略板状の形状を有し、この支持部２８ａの左右方向の両端部に、支持部２８ａの長手方向に沿って、上側に突出したガイド部２８ｂが設けられている。つまり、ガイドレール２８は、ＸＺ断面が略コの字形状の部材である。図６（ｂ）に示すように、ガイドレール２８の支持部２８ａには、ドラムカートリッジ３００と係合する係合部６０が設けられていてよい。

ドラムカートリッジ３００を装置本体２０１に装着する際には、操作者はドラムカートリッジ３００の前カバー２０に設けられた把手部２０ｅを操作してドラムカートリッジ３００を装置本体２０１の前側から後側に向かう方向（－Ｙ方向）に押圧する。また、ドラムカートリッジ３００を装置本体２０１から取り外す際には、操作者は上記把手部２０ｅを操作してドラムカートリッジ３００を装置本体２０１の後側から前側に向かう方向（＋Ｙ方向）に引張る。このようにドラムカートリッジ３００を装置本体２０１に対して出し入れする際には、ドラムカートリッジ３００のクリーニング容器３０１に設けられた底面３０１ｂがガイドレール２８の支持部２８ａに支持される。また、ガイドレール２８のガイド部２８ｂは、ドラムカートリッジ３００に対して微少のクリアランスを有して、ドラムカートリッジ３００を左右から挟み込むように設けられている。そのため、ドラムカートリッジ３００は、ドラムカートリッジ３００の挿抜方向と略直交する方向（＋Ｘ方向、－Ｘ方向）の移動が規制されながら、装置本体３００に対する着脱が行われる。

５．シャッターの開閉
次に、ドラムカートリッジ３００の着脱に伴うシャッター２１の開閉について説明する。図７は、ドラムカートリッジ３００を装置本体２０１に装着する際に、シャッター２１が、スライド移動する前に、ドラムカートリッジ３００と装置本体２０１側との間のトナー搬送経路を閉塞している状態を示す断面図である。図８は、ドラムカートリッジ３００を装置本体２０１に装着する際に、シャッター２１がスライド移動し始める時の状態を示す断面図である。図７、図８は、いずれも図３と同様のドラムカートリッジ３００の前側端部近傍における図２（ｂ）中のＡ－Ａ断面図（ＹＺ断面）である。

図７に示すように、ドラムカートリッジ３００には、付勢手段（加圧手段）としての付勢部材（加圧部材）である加圧バネ２９が、シャッター部材２３と前カバー２０との間に設けられている。本実施例では、加圧バネ２９は、その前側の端部が前カバー２０に設けられた前台座２０ｆに着座し、後側の端部がシャッター部材２３に設けられた後台座２３ｃに着座して、加圧力を発生させている。ドラムカートリッジ３００が装置本体２０１に装着される前の状態では、シャッター２１は、加圧バネ２９の加圧力の作用により、前側から後側に向かう方向（－Ｙ方向）へと寄せられている。これにより、シャッター部材２３に設けられたシャッター側突き当て部２３ｄが、後述するロック部材３０を挟んで、クリーニング容器３０１に設けられた容器側突き当て部３０１ｅに突き当り、シャッター２１は停止している。加圧バネ２９は、シャッター２１を開位置から閉位置に向かう方向に付勢する。なお、付勢手段は加圧バネに限定されるものではなく、本実施例と同様の方向にシャッター２１を付勢することができればよい。例えば、配置や固定位置を適宜変更することで、引っ張りバネを用いることもできる。

図７に示す状態では、シャッター部材２３に貼り付けられたシャッターシール２２が、前カバー２０に対して所定の潰し幅ｂ１、ｂ２を有した位置にあることで、排出口２０ｃからトナーが漏れることが抑制されている。ここで、本実施例では、排出口２０ｃは、＋Ｚ方向に見たとき、Ｘ方向に沿う辺とＹ方向に沿う辺とを有する略矩形の形状を有している（図９参照）。また、シャッターシール開口部２２ａも、排出口２０ｃと同様の略矩形の形状を有している（Ｘ方向、Ｙ方向に沿う方向の長さは、それぞれ排出口２０ｃにおける対応する辺の長さよりも若干長い）。さらに、シャッター開口部２３ａも、排出口２０ｃと同様の略矩形の形状を有している（Ｘ方向、Ｙ方向に沿う方向の長さは、それぞれシャッターシール開口部２２ａにおける対応する辺の長さよりも若干長い）。上記潰し幅ｂ１は、排出口２０ｃの後側のＸ方向に沿う辺とシャッターシール開口部２２ａの前側のＸ方向に沿う辺との間のＹ方向に関する距離である。また、上記潰し幅ｂ２は、排出口２０ｃの前側のＸ方向に沿う辺とシャッターシール２２の前側の端部との間のＹ方向に関する距離である。図示を省略しているが、排出口２０ｃのＹ方向に沿う辺の外側には、シャッター２１のスライド移動可能範囲内における位置にかかわらず、所定の潰し幅を有してシャッターシール２２が配置されている。

次に、ドラムカートリッジ３００を装置本体２０１に装着する際には、ドラムカートリッジ３００は前側から後側に向かう方向（－Ｙ方向）へと移動する。そして、図８に示すように、シャッター部材２３に設けられた開閉受け部２３ｇが、受入部材２４に設けられた開閉突き当て部（シャッター突き当て部、当接部）２４ｂと突き当たると、シャッター２１の位置が受入部材２４に対して固定される。この状態からドラムカートリッジ３００を装置本体２０１の内部での所定の位置に向けて挿入していくと、シャッター２１は加圧バネ２９の加圧力に抗して前カバー２０（あるいはクリーニング容器３０１）に対して相対的に＋Ｙ方向にスライド移動していく。

次に、ドラムカートリッジ３００の装置本体２０１の内部での所定の位置への装着が完了すると、図３に示したように、シャッター２１は前カバー２０（排出部２０ｃ）に対して完全にスライド移動が完了した状態となる。これにより、排出口２０ｃと、シャッターシール開口部２２ａ及びシャッター開口部２３ａと、が連通し、ドラムカートリッジ３００と装置本体２０１側との間のトナー搬送経路が接続される。

なお、図３に示す状態におけるシャッター２１の位置を、排出口２０ｃを開放してドラムカートリッジ３００と装置本体２０１側との間のトナー搬送経路を接続する「開位置」とする。また、図７に示す状態におけるシャッター２１の位置を、排出口２０ｃを閉塞（遮蔽）して、ドラムカートリッジ３００と装置本体２０１側との間のトナー搬送経路を閉塞（遮蔽）する「閉位置」とする。

また、ドラムカートリッジ３００を装置本体２０１から取り外す際には、上述の装着の際とは逆の動作で、シャッター２１は開位置から閉位置へと、加圧バネ２９の加圧力によって移動する。

６．ロック機構
次に、シャッター２１をロックするロック機構について説明する。図９は、シャッター２１が閉位置にある状態を示す断面図である。図１０は、ドラムカートリッジ３００が装置本体２０１に装着されていない状態で、操作者が誤ってシャッター２１を開こうとした際に、シャッター２１がロックされた状態を示す断面図である。図１１は、シャッター２１のロックが解除された状態を示す断面図である。図１２は、シャッター２１が開位置にある状態を示す断面図である。図１３は、ドラムカートリッジ３００を装置本体２０１から取り外す際のロック機構３０２の動作を示す断面図である。図９～図１３は、いずれもドラムカートリッジ３００の下方（図３中の矢印Ａ方向）から見た断面図（ＸＹ断面）であり、ドラムカートリッジ３００を装置本体２０１に挿入する方向は各図の紙面上方向（－Ｙ方向）となる。なお、本実施例では、後述するロック部材３０、第一、第二突き当て部３０１ｃ、３０１ｄなどによってロック機構３０２が構成される。

図９に示すように、シャッター部材２３には、ロック部材３０が回動可能に取り付けられている。つまり、シャッター部材２３には、回動軸２３ｅが設けられている。回動軸２３ｅは、－Ｚ方向に突出するように設けられており、その突出方向に沿う外周面に、少なくとも円弧形状部を有する形状とされている。本実施例では、回動軸２３ｅは、－Ｚ方向に突出する円柱形状の、突出方向に沿う外周面の対向する２側面を平坦に切り欠いた形状とされている。一方、ロック部材３０には、回動穴（嵌合部）３０ａが設けられている。そして、ロック部材３０の回動穴３０ａにシャッター部材２３の回動軸２３ｅが回動可能に嵌合されることで、ロック部材３０はシャッター部材２３に回動可能に支持されている。また、ロック部材３０は、その回転軸方向に関しては、クリーニング容器３０１の底面３０１ｂとシャッター部材２３に設けられたロック部材支持部２３ｆとにそれぞれ支持されることで、シャッター部材２３から脱落しないように保持されている。本実施例では、シャッター部材２３及びロック部材３０は、それぞれ樹脂材料（例えばポリアセタール樹脂）で形成されている。

まず、ドラムカートリッジ３００が装置本体２０１に装着されていない状態でのロック機構３０２の作用について説明する。図１０は、ドラムカートリッジ３００が装置本体２０１に装着されていない状態で、シャッター２１を前カバー２０（あるいはクリーニング容器３０１）に対して相対的に閉位置（図９）から開位置（図１２）に向かう方向（＋Ｙ方向）に移動させた際の様子を示している。ロック部材３０は、概略、回動穴３０ａを支点として、互いに角度を有して二方向に伸長したアーム部（第一アーム部３０ｉ、第二アーム部３０ｊ）を有する形状となっている。ロック部材３０の第一アーム部３０ｉの先端部には、主にシャッター２１の前カバー２０（あるいはクリーニング容器３０１）に対する＋Ｙ方向への相対移動を阻止するための第一ロック部３０ｂが設けられている。また、ロック部材３０の第一アーム部３０ｉの先端部には、主にシャッター２１の図１０中の矢印ＣＣＷ方向（反時計回り方向）への回動を阻止するための第二ロック部３０ｃが設けられている。一方、クリーニング容器３０１には、ロック部材３０の第一ロック部３０ｂが突き当たることが可能な第一突き当て部３０１ｃが設けられている。また、クリーニング容器３０１には、ロック部材３０の第二ロック部３０ｃが突き当たることが可能な第二突き当て部３０１ｄが設けられている。第一突き当て部３０１ｃは、主にシャッター２１の前カバー２０（あるいはクリーニング容器３０１）に対する＋Ｙ方向への相対移動を阻止する。また、第二突き当て部３０１ｄは、主にシャッター２１の図１０中の矢印ＣＣＷ方向（反時計回り方向）への回動を阻止する。このように、ロック部材３０がクリーニング容器３０１に突き当たることで、シャッター２１はそれ以上開かないようにロックされる。このとき、ロック部材３０は、第一突き当て部３０１ｃから、図１０中の矢印ＣＣＷ方向（反時計回り方向）へと回動力（モーメント）を受ける。

ここで、図９に示す状態での、＋Ｙ方向に関する第一ロック部３０ｂと第一突き当て部３０１ｃとの間に設けられたクリアランスをｃ１とする。また、図９に示す状態での、＋Ｙ方向に関するシャッターシール開口部２２ａと排出口２０ｃとの間の距離をｃ２とする。このとき、ｃ１とｃ２とは、下記の関係を満たす。
ｃ１＜ｃ２

上記の関係を満たすことにより、シャッター２１が図１０に示す位置に移動した際にも、排出口２０ｃはシャッターシール２２によって封止されたままであるので、排出口２０ｃからトナーが漏れることを抑制することができる。ただし、後述するようにドラムカートリッジ３００の装着時にシャッター２１のロックを解除する際にロック部材３０の回動が阻害されることが無いように、所定量以上のクリアランスｃ１を設けることが必要である。

また、ロック部材３０は、ドラムカートリッジ３００がどのような姿勢とされた場合でも自重で回動することが無いように構成されている。つまり、例えば上述のように操作者が誤ってシャッター２１を開きかけた状態では、ロック部材３０は後述するように加圧バネ２９の加圧力により回動が阻止された状態ではなくなる。この状態でロック部材３０が自重で回動してしまうと、上述のようにロック部材３０がクリーニング容器３０１に突き当たることができる位置から退避し、シャッター２１を開位置まで移動させることが可能な状態となってしまう可能性がある。そのため、ロック部材３０は、ドラムカートリッジ３００が装置本体２０１に装着されていない状態で、ドラムカートリッジ３００がどのような姿勢とされた場合でも自重で回動することが無いように構成されている。つまり、ロック部材３０は、後述する解除部２４ｃ又は加圧バネ２９による回動力の作用が無い限り回動しないで停止しているように構成されている。

具体的には、本実施例では、回動軸２３ｅと回動穴３０ａとの寸法関係において、回動軸２３ｅの外径（ＸＹ断面における外接円の直径）は、回動穴３０ａの内径（ＸＹ断面における内接円の直径）に対して３０μｍ程度大きくなっている。加えて、本実施例では、ロック部材３０の回動穴３０ａは完全な円形形状（ＸＹ断面）ではなく、円形形状の一部が切断されて切断部３０ｄが設けられた形状とされている。すなわち、ロック部材３０がシャッター部材２３に組み付けられる際、ロック部材３０の回動穴３０ａの内径が大きくなるようにロック部材３０が変形させられながら、ロック部材３０はシャッター部材２３に取り付けられる。このような構成により、ロック部材３０がシャッター部材２３に対して回動する際には、ロック部材３０は、回動軸２３ｅと回動穴３０ａとの間で所定量の摩擦抵抗を受けながら回動する。したがって、ドラムカートリッジ３００をどのような姿勢（例えば図９中の－Ｘ方向を天面、＋Ｘ方向を地面に向けた姿勢など）に置いた状態でも、ロック部材３０が自重によって回動してシャッター２１のロックが解除されてしまうことはない。その結果、操作者がシャッター２１を誤って開いてしまった場合でも、上記摩擦抵抗の作用によりロック部材３０が回動することを防止して、ロックが解除されることを防止することができる。

なお、ロック部材３０が回動することを防止する構成は、本実施例のようにして回動軸２３ｅと回動穴３０ａとの間に摩擦抵抗を発生させる構成に限定されるものではない。図１４は、ロック部材３０の変形例の回動穴３０ａの近傍を示している。例えば、図１４に示すように、ロック部材３０の回動穴３０ａ（例えば切断部３０ｄの近傍）に、回動軸２３ｅと係合可能な微小突起部３０ｅを設けてもよい。この場合、シャッター２１を開いた際に、微小突起部３０ｅが回動軸２３ｅに引っ掛かることで抵抗となり、ロック部材３０が自重で回動することを防止することができる。

また、本実施例では、シャッター部材２３に回動軸２３ｅを設け、ロック部材３０に回動穴３０ａを設けたが、シャッター部材２３に回動穴を設け、ロック部材３０に回動軸を設けてもよい。ロック部材３０が、ロック位置と解除位置との間で回動可能なようにシャッター２１に取り付けられていればよい。

次に、ドラムカートリッジ３００を装置本体２０１に装着する際のロック機構３０２の動作について説明する。図１１に示すように、本実施例では、ドラムカートリッジ３００を装置本体２０１に装着する動作に伴ってドラムカートリッジ３００に対して相対移動する装置本体２０１側の部材としての受入部材２４に、リブ形状部である解除部２４ｃが設けられている。また、本実施例では、ロック部材３０の第一アーム部３０ｉには、斜面状のリブ形状部である解除受け部３０ｆが設けられている。ドラムカートリッジ３００を装置本体２０１に挿入していくと（－Ｙ方向）、解除部２４ｃが解除受け部３０ｆに接触する。これにより、ロック部材３０が図１１中の矢印ＣＷ方向（時計回り方向）へと回動し、シャッター２１のロックが解除される。このとき、ロック部材３０は、図１３を参照して後述する第一当接部３０ｇ、第二当接部（規制部）３０ｈが、それぞれ容器側突き当て部３０１ｅ、シャッター側突き当て部２３ｄに当接した状態で回動する。そのため、このとき、ロック部材３０は、加圧バネ２９の加圧力に抗してシャッター２１を前カバー２０（あるいはクリーニング容器３０１）に対して相対的に＋Ｙ方向に若干移動させる。図１１に示すシャッター２１のロックを解除する際のロック部材３０の回動方向（図１１中の矢印ＣＷ方向）は、図１０に示したシャッター２１をロックする際のロック部材３０の回動方向（図１０中の矢印ＣＣＷ方向）とは逆になる。また、図１１に示すように、＋Ｙ方向に関して開閉突き当て部２４ｂと開閉受け部２３ｇとの間に所定量以上のクリアランスｃ３がある状態で、シャッター２１のロックの解除が完了するようになっている。具体的には、そのようになるように、解除部２４ｃ、解除受け部３０ｆ、開閉突き当て部２４ｂ及び開閉受け部２３ｇの配置や形状が設定されている。これにより、開閉突き当て部２４ｂと開閉受け部２３ｇとが突き当たってシャッター２１が開位置に向けてスライド移動を開始するまでに、ロック部材３０によるロックが解除されているようにすることができる。

その後、ドラムカートリッジ３００が装置本体２０１の内部での所定の位置に向けて挿入されていくと、開閉受け部２３ｇと開閉突き当て部２４ｂとが突き当たる。そして、前述のようにシャッター２１が開位置へと移動される間、ロック部材３０は解除部２４ｃによりシャッター２１のロックが解除された状態のままとなっている。

さらに、図１２に示すように、ドラムカートリッジ３００の装置本体２０１への装着が完了された状態においても、ロック部材３０は解除部２４ｃによりシャッター２１のロックが解除された状態のままとなる。

なお、図９、図１０に示す状態におけるロック部材３０の位置を、シャッター２１をロックする「ロック位置（第一位置）」とする。また、図１１、図１２に示す状態におけるロック部材３０の位置を、シャッター２１のロックが解除された「解除位置（第二位置）」とする。

次に、ドラムカートリッジ３００を装置本体２０１から取り外す際のロック機構３０２の動作について説明する。図１３に示すように、ドラムカートリッジ３００が装置本体２０１から取り外される際に（＋Ｙ方向）、ロック部材３０は、まず、解除部２４ｃにより解除位置にある状態のままとなっている。なお、図１２に示す状態から図１３に示す状態までドラムカートリッジ３００が装置本体２０１から取り出される間に、シャッター２１は前カバー２０（あるいはクリーニング容器３０１）に対して相対的に－Ｙ方向に移動して排出口２０ｃがシャッター２１によって閉じられる（図１１参照）。また、この間に、開閉受け部２３ｇと開閉突き当て部２４ｂとの当接は解除されるが、上述のように解除部２４ｃがロック部材３０に当接している（図１１参照）。

そして、図１３に示すように、ロック部材３０の第二アーム部３０ｊには、第一当接部３０ｇと、第二当接部３０ｈと、が設けられている。第一当接部３０ｇは、第二アーム部３０ｊの先端に配置されており、第二当接部３０ｈは、第一当接部３０ｇよりも回動穴３０ａの近く（＋Ｙ方向に関して第一当接部３０ｇよりも下流側）に配置されている。ドラムカートリッジ３００の移動により、ロック部材３０と解除部２４ｃとの当接が解除されると、加圧バネ２９の加圧力の作用により、シャッター２１は前カバー２０（あるいはクリーニング容器３０１）に対して相対的に－Ｙ方向へと移動する。その際に、まず、第一当接部３０ｇが容器側突き当て部３０１ｅに突き当ることで、ロック部材３０が解除位置からロック位置に向かう方向（図１３中の矢印ＣＣＷ方向（反時計回り方向））へと回動する。さらに、第二当接部３０ｈがシャッター側突き当て部２３ｄに突き当ることで、ロック部材３０は、ロック位置（図９に示す状態）へと戻り、停止する。そして、ロック部材３０は、加圧バネ２９の加圧力の作用によって、シャッター側突き当て部２３ｄと容器側突き当て部３０１ｅとの間に挟まれて、ロック位置にある状態が維持される。このような構成により、ロック部材３０をロック位置へ戻すための特別のアクチュエーターを追加することなく、シャッター２１を開位置から閉位置に向かう方向に付勢する加圧バネ２９の加圧力を利用してロック部材３０をロック位置へ戻すことができる。そのため、部品点数を削減し、簡易で省スペースな構成のロック機構３０２を実現することが可能となる。

このように、本実施例では、着脱可能ユニット３００は、粉体を収容する収容部３０３と、収容部３０３の内部と外部とを連通させる開口部２０ｃを備えた連通部２０ｂと、開口部２０ｃを開放する開位置と開口部２０ｃを閉塞する閉位置との間で移動可能なシャッター２１と、シャッター２１を開位置から閉位置に向かう方向に付勢する付勢部材２９と、シャッター２１が移動して開位置に配置されることを禁止する第一位置と、シャッター２１が移動して開位置に配置されることを許す第二位置と、の間で回動可能なようにシャッター２１に取り付けられたロック部材３０と、を有する。そして、本実施例では、ロック部材３０は、着脱可能ユニット３００が装置本体２０１に装着される際に、着脱可能ユニット３００に対して相対移動する装置本体２０１に設けられた解除部２４ｃによって第一位置から第二位置に向かう第一方向ＣＷに回動させられ、着脱可能ユニット３００が装置本体２０１から取り外される際に、付勢部材２９の付勢力によって第二位置から第一位置に向かう第二方向ＣＣＷに回動させられる。本実施例では、シャッター２１は、着脱可能ユニット３００が装置本体２０１に装着される際に、着脱可能ユニット３００に対して相対移動する装置本体２０１に設けられた当接部２４ｂによって閉位置から開位置に移動させられ、着脱可能ユニット３００が装置本体２０１から取り外される際に、付勢部材２９の付勢力によって開位置から閉位置に移動させられる。また、本実施例では、ロック部材３０は、シャッター２１が閉位置にある状態で、付勢部材２９の付勢力によって第二方向ＣＣＷに回動する向きの力を受ける。また、本実施例では、ロック部材３０は、ロック部材３０が第一位置にある状態でシャッター２１が開位置に向けて移動させられた際に、シャッター２１が開位置に配置されることを禁止することにより、第二方向ＣＣＷに回動する向きの力を受ける。また、本実施例では、ロック部材３０は、ロック部材３０が第一位置にある状態でシャッター２１が開位置に向けて移動させられ、かつ、シャッター２１が開位置に配置されることを禁止していない状態で、第一位置に停止した状態に維持される。本実施例では、この第一位置に停止した状態の維持は、ロック部材３０とシャッター２１との間の摩擦抵抗により行われる。また、本実施例では、ロック部材３０は、解除部２４ｃ又は付勢部材２９の付勢力の作用が無い限り、第一位置又は第二位置に停止している。

以上説明したように、本実施例では、ドラムカートリッジ３００が装置本体２０１から取り外されている際にシャッター２１を開く方向に移動させると、ロック部材３０によりロックされて、シャッター２１が開かない。また、ドラムカートリッジ３００を装置本体２０１に装着する際には、ロック部材３０は、装置本体２０１側に設けられた解除部２４ｃと係合して回動し、ロックが解除される。さらに、ドラムカートリッジ３００を装置本体２０１から取り外す際は、ロック部材３０はシャッター２１を付勢する加圧バネ２９の戻り力により回動してロック位置へと戻される。これにより、部品点数が少なくて済み、狭いスペースに配置するのに有利な簡易な構成で、排出口２０ｃを開閉するシャッター２１をロックすることが可能となる。このように、本実施例によれば、着脱可能ユニット３００は、開口部２０ｃを開閉するシャッター２１をロックすることが可能であって、着脱可能ユニット３００の装置本体２０１に対する着脱動作によりロックの解除及び再ロックが可能である。

［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１の画像形成装置と同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１の画像形成装置と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。

実施例１では、ドラムカートリッジ３００の装置本体２０１に対する着脱に連動して、シャッター２１のロック／ロック解除、及びシャッター２１の開閉が行われる構成であった。つまり、実施例１では、ドラムカートリッジ３００の挿抜に伴い、装置本体２０１側に設けられた解除部２４ｃ、開閉突き当て部２４ｂがドラムカートリッジ３００に対して相対移動した。そして、ドラムカートリッジ３００の挿抜に伴い、これら解除部２４ｃ、開閉突き当て部２４ｂが、ロック部材３０、シャッター２１をそれぞれ動作させた。これに対して、ドラムカートリッジ３００に対して相対移動するものであれば、それに上記解除部、開閉突き当て部を設けることで、ロック部材３０、シャッター２１をそれぞれ動作させることができる。本実施例では、感光ドラム１から回収されたトナーを収容する、装置本体２０１に着脱可能な回収トナー容器の着脱に連動して、シャッター２１のロック／ロック解除、及びシャッター２１の開閉が行われる構成とする。

図１５は、回収トナー容器（回収トナーボックス、収容容器）５００を着脱する様子を示す本実施例の画像形成装置２００の概略斜視図である。本実施例では、画像形成装置２００は、ドラムカートリッジ３００の手前に、装置本体２０１に対して着脱可能な回収トナー容器５００が装着される構成とされている。図１５は、便宜上、ドラムカートリッジ３００、現像装置１００の一部が装置本体２０１から取り出された状態で示されているが、回収トナー容器５００の着脱は、ドラムカートリッジ３００、現像装置１００が装置本体２０１に装着された状態で行われる。回収トナー容器５００の装置本体２０１への装着方向は、－Ｙ方向（図１５中の装着方向の矢印参照）であり、回収トナー容器５００の装置本体２０１からの取り外し方向は＋Ｙ方向である。本実施例では、この回収トナー容器５００の装置本体２０１に対する着脱に連動して、ドラムカートリッジ３００に設けられたシャッター２１のロック／ロック解除、及びシャッター２１の開閉が行われる。

図１６は、回収トナー容器５００が装置本体２０１に装着され、ドラムカートリッジ３００と回収トナー容器５００との間のトナー搬送経路が連通している状態を示す概略断面図（ＹＺ断面）である。本実施例では、図１６に示すように、ドラムカートリッジ３００の収容部（回収トナー収容部）３０３に設けられた排出口３０３ａを開閉するように、ドラムカートリッジ３００にシャッター（シャッターユニット）２１が設けられている。実施例１と同様、シャッター２１は、シャッターシール２２とシャッター部材２３と、を有して構成され、シャッターシール２２により排出口３０３ａからトナーが漏れることが抑制されている。一方、回収トナー容器５００には、ドラムカートリッジ３００からのトナー（回収トナー）を受け入れる受入部５０１が設けられおり、受入部５０１には受入口５０１ａが形成されている。また、受入部５０１にはシール貼付部５０１ｄが設けられ、シール部材としての受入部シール５０２がシール貼付部５０１ｄに貼り付けられている。これにより、ドラムカートリッジ３００のクリーニング容器３０１と回収トナー容器５００との間からトナーが漏れることが抑制されている。

図１７は、シャッター２１が開位置にある状態を示すシャッター２１の近傍を下方から見た概略断面図（ＸＹ断面）である。本実施例におけるシャッター２１の構成及び動作は、基本的には実施例１におけるシャッター２１の構成及び動作と対応するものである。ただし、本実施例では、装置本体２０１にドラムカートリッジ３００が装着された状態で、回収トナー容器５００の着脱に伴い、回収トナー容器５００側に設けられた解除部５０１ｃ、開閉突き当て部５０１ｂがドラムカートリッジ３００に対して相対移動する。これにより、回収トナー容器５００の着脱に伴い、これら解除部５０１ｃ、開閉突き当て部５０１ｂが、ロック部材３０、シャッター２１をそれぞれ動作させる。

本実施例におけるシャッター２１のロック機構３０２やシャッター２１の動作について更に説明する。図１７に示すように、回収トナー容器５００を－Ｙ方向に移動させて装置本体２０１に装着する際に、回収トナー容器５００に設けられた解除部５０１ｃがロック部材３０の解除受け部３０ｆに当接する。これにより、ロック部材３０を図１７中の時計回り方向に回動させ、シャッター２１のロックの解除を行うことができる。また、回収トナー容器５００を－Ｙ方向に移動させて装置本体２０１に装着する際に、回収トナー容器５００に設けられた開閉突き当て部５０１ｂがシャッター部材２３に設けられた開閉受け部２３ｇに当接する。これにより、シャッター２１をクリーニング容器３０１に対して相対的に－Ｙ方向にスライド移動させ、シャッター２１を開位置へと移動させることができる。このとき、ロック機構３０２やシャッター２１の動作は、シャッター２１のクリーニング容器３０１に対する相対移動方向が実施例１とは逆方向（－Ｙ方向）であることを除いて実質的に実施例１と同じである。実施例１で説明したｃ１、ｃ２、ｃ３についても、実施例１と同様にして設定すればよい。

また、回収トナー容器５００を＋Ｙ方向に移動させて装置本体２０１から取り外す際のロック機構３０２やシャッター２１の動作も、シャッター２１のクリーニング容器３０１に対する相対移動方向が実施例１とは逆方向（＋Ｙ方向）であることを除いて実質的に実施例と同じである。つまり、ロック部材３０と解除部５０１ｃとの当接が解除されると、シャッター２１を開位置から閉位置に向かう方向に付勢する圧縮バネ２９の加圧力の作用で、シャッター２１はクリーニング容器３０１に対して相対的に＋Ｙ方向へスライド移動する。その際に、まず、ロック部材３０の第一当接部３０ｇがクリーニング容器３０１の容器側突き当て部３０１ｅに突き当ることで、ロック部材３０が解除位置からロック位置に向かう方向（図１７中の矢印ＣＣＷ方向（反時計回り方向））へと回動する。さらに、ロック部材３０の第二当接部３０ｈがシャッター部材２３のシャッター側突き当て部２３ｄに突き当ることで、ロック部材３０は、ロック位置へと戻り、停止する。

そして、ロック部材３０がロック位置へと戻ると、シャッター２１を開く方向（－Ｙ方向）へ移動させても、ロック機構３０２によってロックされているのでシャッター２１は開かない。つまり、ロック部材３０の第一ロック部３０ｂ、第２ロック部３０ｃが、それぞれクリーニング容器３０１の第一突き当て部３０１ｃ、第二突き当て部３０１ｄに突き当たることで、シャッター２１はその移動が規制されてロックされる。

このように、本実施例では、ロック部材３０は、着脱可能ユニット（着脱ユニット）３００が装置本体２０１に装着された状態で、別の着脱可能ユニット５００が装置本体２０１に装着される際に、着脱可能ユニット３００に対して相対移動する別の着脱可能ユニット５００に設けられた解除部５０１ｃによって第一位置から第二位置に向かう第一方向ＣＷに回動させられ、別の着脱可能ユニット５００が装置本体２０１から取り外される際に、付勢部材２９の付勢力によって第二位置から第一位置に向かう第二方向ＣＣＷに回動させられる。また、本実施例では、シャッター２１は、着脱可能ユニット３００が装置本体２０１に装着された状態で、別の着脱可能ユニット５００が装置本体２０１に装着される際に、着脱可能ユニット３００に対して相対移動する別の着脱可能ユニット５００に設けられた当接部５０１ｂによって閉位置から開位置に移動させられ、別の着脱可能ユニット５００が装置本体２０１から取り外される際に、付勢部材２９の付勢力によって開位置から閉位置に移動させられる。

以上説明したように、本実施例では、装置本体２０１に対して着脱可能な、ドラムカートリッジ３００とは別の着脱可能ユニットである回収トナー容器５００の着脱に連動して、ロック／ロックの解除、及びシャッターの開閉を行う。この構成によっても、実施例１と同様の効果を得ることができる。

［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。

上述の実施例では、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な着脱可能ユニットがドラムカートリッジである場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、着脱可能ユニットは、上述の実施例におけるドラムカートリッジと現像装置とが一体的にユニット化されたもの、あるいは現像装置であってもよい。例えば、現像装置は、トナーとキャリアとを含む補給用現像剤を補給することで、現像装置内で余剰となった現像剤（主にキャリア）を開口部から少量ずつ排出するような構成とされることがある。この場合、着脱可能ユニットとしての現像装置に設けられた開口部及びその開口部を開閉するシャッターに関して本発明を適用することができる。また、着脱可能ユニットの開口部は、上述の実施例のように下方に開口したものに限定されるものではなく、上方に開口したものであってもよい。着脱可能ユニットの開口部が上方に開口したものである場合、シャッターやロック機構は開口部の上方に配置すればよい。例えば、着脱可能ユニットは実施例２で説明したような回収トナー容器であってよく、この場合には回収トナー容器の開口部は上方に開口していてよく、その開口部の上方にシャッターやロック機構を設ければよい。

また、上述の実施例では、画像形成装置は、タンデム型のカラー画像形成装置であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばモノクロ画像形成装置であってもよい。なお、電子写真画像形成装置は、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体に画像を形成するもので、例えば電子写真複写機、電子写真プリンター、電子写真ファクシミリ装置、及び、電子写真ワードプロセッサーなどが含まれる。

１ 感光ドラム
６ クリーニング装置
２０ 前カバー
２１ シャッターユニット（シャッター）
２４ｂ 開閉突き当て部
２４ｃ 解除部
２９ 加圧バネ
３０ ロック部材
３００ ドラムカートリッジ
３０１ クリーニング容器
３０３ 回収トナー収容部（収容部）
５００ 回収トナー容器

Claims (16)

1. 画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なカートリッジにおいて、
   トナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体に残留するトナーを前記像担持体から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り前記像担持体から除去されたトナーを収容する収容部を備えたクリーニング容器と、
   前記収容部に収容されたトナーを排出する排出口と、
   前記排出口を閉じる閉位置と前記排出口を開ける開位置とに移動可能なシャッターであって、前記カートリッジを前記装置本体に装着する際に前記装置本体に設けられたシャッター突き当て部に当接して前記閉位置から前記開位置に移動されるシャッターと、
   前記シャッターを前記閉位置に向けて付勢する付勢部材と、
   前記シャッターが前記閉位置から前記開位置に移動することを規制して前記シャッターをロックするロック位置と、前記ロックを解除する解除位置と、に回動可能なロック部材であって、前記カートリッジの前記装置本体に対する装着動作に伴い、前記シャッターが前記シャッター突き当て部に当接する前に、前記装置本体に設けられた解除部に当接し、前記解除部によって前記ロックを解除する解除方向に回動されるように構成されているロック部材と、
   前記付勢部材の付勢力による前記シャッターと前記クリーニング容器の相対移動と、前記ロック部材の前記シャッターをロックするロック方向への回動と、を連動させる連動機構と、を有し、
   前記ロック部材は、前記カートリッジが前記装置本体に装着される際に、前記解除部に当接して前記解除方向に回動される第１アーム部を備え、
   前記連動機構は、前記ロック部材に設けられた第２アーム部であって、前記ロック部材の回動中心を通り、前記ロック部材の回動軸線に平行かつ前記シャッターの移動方向に平行な面に対して、前記第１アーム部とは逆側に配置された第２アーム部を備え、
   前記第２アーム部は、前記シャッターが前記付勢部材により前記閉位置に向けて移動される際に前記クリーニング容器に設けられた容器側突き当て部に当接する当接部を備え、前記当接部が前記クリーニング容器に当接した状態で前記付勢部材の付勢力により前記シャッターが前記閉位置に向けて移動されることにより前記ロック部材が前記ロック方向へ回動することを特徴とするカートリッジ。
2. 前記ロック部材が前記ロック位置に位置された状態で前記シャッターが前記開位置に向けて移動された場合に、前記第１アーム部は、前記クリーニング容器に設けられた第１突き当て部に当接して前記シャッターが開くことを規制するとともに、前記第１突き当て部から前記解除方向とは逆方向に回動する力が付与されるように構成さ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. 前記カートリッジが前記装置本体に装着されているとき、及び、前記カートリッジが前記装置本体から取り外されたとき、前記第１アーム部は、前記付勢部材から力が付与されないように構成さ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. 前記ロック部材は、前記ロック方向に回動したときに、前記シャッターと当接して前記ロック部材の回動を規制する規制部を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のカートリッジ。
5. 前記ロック部材もしくは前記シャッターの一方に設けられ、前記ロック部材を前記シャッターに対して回動させる回動軸と、
   前記ロック部材もしくは前記シャッターの他方に設けられ、前記回動軸と回動可能に嵌合する嵌合部と、を備え、
   前記回動軸の外径は、前記嵌合部の内径よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のカートリッジ。
6. 前記ロック部材は、前記ロック位置から前記解除方向とは逆方向に向けて回動させる力を受けた場合、前記前記クリーニング容器に設けられた第２突き当て部に当接して前記ロック部材の回動が規制されるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のカートリッジ。
7. 画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なカートリッジにおいて、
   トナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体に残留するトナーを前記像担持体から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り前記像担持体から除去されたトナーを収容する収容部を備えたクリーニング容器と、
   前記収容部に収容されたトナーを排出する排出口と、
   前記排出口を閉じる閉位置と前記排出口を開ける開位置とに移動可能なシャッターであって、前記カートリッジが前記装置本体に装着された状態で、前記装置本体に対して着脱可能な着脱ユニットが前記装置本体に装着される際に、前記着脱ユニットに設けられたシャッター突き当て部に当接して前記閉位置から前記開位置に移動されるシャッターと、
   前記シャッターを前記閉位置に向けて付勢する付勢部材と、
   前記シャッターが前記閉位置から前記開位置に移動することを規制して前記シャッターをロックするロック位置と、前記ロックを解除する解除位置と、に回動可能なロック部材であって、前記着脱ユニットの前記装置本体に対する装着動作に伴い、前記シャッターが前記シャッター突き当て部に当接する前に、前記着脱ユニットに設けられた解除部に当接し、前記解除部によって前記ロックを解除する解除方向に回動されるように構成されているロック部材と、
   前記付勢部材の付勢力による前記シャッターと前記クリーニング容器の相対移動と、前記ロック部材の前記シャッターをロックするロック方向への回動と、を連動させる連動機構と、
   を有することを特徴とするカートリッジ。
8. 前記ロック部材は、前記着脱ユニットが前記装置本体に装着される際に、前記解除部に当接して前記解除方向に回動される第１アーム部を備え、
   前記連動機構は、前記ロック部材に設けられた第２アーム部であって、前記ロック部材の回動中心を通り、前記ロック部材の回動軸線に平行かつ前記シャッターの移動方向に平行な面に対して、前記第１アーム部とは逆側に配置された第２アーム部を備え、
   前記第２アーム部は、前記シャッターが前記付勢部材により前記閉位置に向けて移動される際に前記クリーニング容器に設けられた容器側突き当て部に当接する当接部を備え、前記当接部が前記クリーニング容器に当接した状態で前記付勢部材の付勢力により前記シャッターが前記閉位置に向けて移動されることにより前記ロック部材が前記ロック方向へ回動することを特徴とする請求項７に記載のカートリッジ。
9. 前記ロック部材が前記ロック位置に位置された状態で前記シャッターが前記開位置に向けて移動された場合に、前記第１アーム部は、前記クリーニング容器に設けられた第１突き当て部に当接して前記シャッターが開くことを規制するとともに、前記第１突き当て部から前記解除方向とは逆方向に回動する力が付与されるように構成されていることを特徴とする請求項８に記載のカートリッジ。
10. 前記着脱ユニットが前記装置本体に装着されているとき、及び、前記着脱ユニットが前記装置本体から取り外されたとき、前記第１アーム部は、前記付勢部材から力が付与されないように構成されていることを特徴とする請求項８又は９に記載のカートリッジ。
11. 前記ロック部材は、前記ロック方向に回動したときに、前記シャッターと当接して前記ロック部材の回動を規制する規制部を備えることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載のカートリッジ。
12. 前記ロック部材もしくは前記シャッターの一方に設けられ、前記ロック部材を前記シャッターに対して回動させる回動軸と、
    前記ロック部材もしくは前記シャッターの他方に設けられ、前記回動軸と回動可能に嵌合する嵌合部と、を備え、
    前記回動軸の外径は、前記嵌合部の内径よりも大きいことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか一項に記載のカートリッジ。
13. 前記ロック部材は、前記ロック位置から前記解除方向とは逆方向に向けて回動する力を受けた場合、前記前記クリーニング容器に設けられた第２突き当て部に当接して前記ロック部材の回動が規制されるように構成されていることを特徴とする請求項７乃至１２のいずれか一項に記載のカートリッジ。
14. 前記着脱ユニットは、前記排出口から排出されたトナーを収容する収容容器であることを特徴とする請求項７乃至１３のいずれか一項に記載のカートリッジ。
15. 画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なカートリッジにおいて、
    トナー像を担持する像担持体と、
    前記像担持体に残留するトナーを前記像担持体から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り前記像担持体から除去されたトナーを収容する収容部を備えたクリーニング容器と、
    前記収容部に収容されたトナーを排出する排出口と、
    前記排出口を閉じる閉位置と前記排出口を開ける開位置とに移動可能なシャッターであって、前記カートリッジを前記装置本体に装着する際に前記装置本体に設けられたシャッター突き当て部に当接して前記閉位置から前記開位置に移動されるシャッターと、
    前記シャッターを前記閉位置に向けて付勢する付勢部材と、
    前記シャッターが前記閉位置から前記開位置に移動することを規制して前記シャッターをロックするロック位置と、前記ロックを解除する解除位置と、に回動可能なロック部材であって、前記カートリッジの前記装置本体に対する装着動作に伴い、前記シャッターが前記シャッター突き当て部に当接する前に、前記装置本体に設けられた解除部に当接し、前記解除部によって前記ロックを解除する解除方向に回動されるように構成されているロック部材と、
    前記付勢部材の付勢力による前記シャッターと前記クリーニング容器の相対移動と、前記ロック部材の前記シャッターをロックするロック方向への回動と、を連動させる連動機構と、を有し、
    前記連動機構は、前記シャッターが前記付勢部材により前記閉位置に向けて移動される際に前記クリーニング容器に設けられた容器側突き当て部に当接する当接部を備え、前記当接部が前記クリーニング容器に当接した状態で前記付勢部材の付勢力により前記シャッターが前記閉位置に向けて移動されることにより前記ロック部材が前記ロック方向へ回動することを特徴とするカートリッジ。
16. 請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。

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