JP2016206544A - トナーカートリッジ、画像形成ユニットおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より容易に装着可能なトナーカートリッジを有する画像形成ユニットを提供する。
【解決手段】この画像形成ユニットは、本体部とトナーカートリッジとを備える。トナーカートリッジは、トナー収容部と、第１の端部において第１の方向に伸びる回転軸を中心として回転可能に支持された、第１の回転面を含む第１の回転部材と、第１の回転面のうちの回転軸から離れた位置に配置された第１の段部とこの第１の段部よりも第１の方向へ突出すると共に第１の段部を挟んで回転軸と反対側に位置する第２の段部とを含む段差部とを有する。本体部は、第１の回転面へ向けて弾性的に付勢されると共に第１の回転部材を回転可能に支持する第１の突起部を有し、離脱状態から装着状態へ移行する際、第１の突起部は、第２の段部を乗り越えて第１の段部と当接したのち第１の回転部材の回転により第１の回転面と当接する。
【選択図】図３Ａ

Description

本発明は、トナーを収容するトナーカートリッジ、ならびにそれを有する画像形成ユニットおよび画像形成装置に関する。

例えば電子写真方式を用いて印刷媒体上に画像を形成する画像形成装置は、例えば筒状のトナーカートリッジが着脱可能に設けられた画像形成ユニットを備えている。トナーカートリッジはトナーを収容し、画像形成ユニットへトナーを供給するものであり、その一端部には回転ノブを有している。このトナーカートリッジが装着される画像形成ユニットの装着部には、回転ノブに係合するガイドリブと、トナーカートリッジの他端と係合する固定リブとが設けられている（例えば特許文献１，２参照）。

特開平１１−１３３７１３号公報 特開２００６−２０１８１３号公報

上記のような画像形成装置においては、回転ノブの操作により、トナーカートリッジの両端部が所定の位置へスムーズに装着されることが望まれる。

本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、より容易に装着可能なトナーカートリッジ、ならびにそれを有する画像形成ユニットおよび画像形成装置を提供することにある。

本発明の一実施形態としての画像形成ユニットは、本体部と、この本体部から離脱した離脱状態と本体部に装着された装着状態との間の状態移行が可能なトナーカートリッジとを備える。トナーカートリッジは、第１の方向において第１の端部および第２の端部を含むトナー収容部と、第１の端部において第１の方向に伸びる回転軸を中心として回転可能に支持された第１の回転面を含む第１の回転部材と、 第１の回転面に配置され、第１の段部とこの第１の段部よりも第１の方向へ突出する第２の段部とを含む段差部とを有する。本体部は、第１の回転面へ向けて弾性的に付勢されると共に第１の回転部材を回転可能に支持する第１の突起部を有し、離脱状態から装着状態へ移行する際、第１の突起部は、第２の段部を乗り越えて第１の段部と当接したのち第１の回転部材の回転により第１の回転面と当接する。

本発明の一実施形態としての画像形成装置は、上記本発明の一実施形態としての画像形成ユニットを備えたものである。

本発明の一実施形態としてのトナーカートリッジは、突起部を有する画像形成部に着脱可能に保持されるものであり、一端部を含むトナー収容部と、このトナー収容部から遠ざかるように第１の方向へ弾性的に付勢されると共に第１の方向に伸びる回転軸を中心として回転可能に一端部に支持された、回転面を含む回転部材と、回転面のうちの回転軸から離れた位置に配置された第１の段部とこの第１の段部よりも第１の方向へ突出すると共に第１の段部を挟んで回転軸と反対側に位置する第２の段部とを含む段差部とを有するものである。

本発明の一実施形態としてのカートリッジ、画像形成ユニットおよび画像形成装置によれば、第１の突起部（または突起部）が第２の段部を乗り越えて第１の段部と当接したのち第１の回転部材（または回転部材）の回転により第１の回転面（または回転面）と当接することとなるので、本体部（または画像形成部）へのカートリッジの装着を容易に行うことができる。

本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の全体構成例を表す模式図である。 図１に示した画像形成ユニットを拡大して表す断面図である。 図１に示した画像形成ユニットの本体部を拡大して表す斜視図である。 図１に示した画像形成ユニットの本体部を拡大して表す他の斜視図である。 図１に示した画像形成ユニットのトナーカートリッジを拡大して表す斜視図である。 図１に示した画像形成ユニットのトナーカートリッジを拡大して表す他の斜視図である。 図１に示した画像形成ユニットのトナーカートリッジの端部を拡大して表す平面図である。 図１に示した画像形成ユニットのトナーカートリッジの端部を拡大して表す断面図である。 図１に示した画像形成ユニットの本体部にトナーカートリッジを装着する際の、非装着状態から仮止め状態へ移行するステップを表す斜視図である。 図６Ａに示したステップを他の方向から表す斜視図である。 図６Ａに示したステップにおけるトナーカートリッジの一端を表す斜視図である。 図６Ａに示したステップにおけるトナーカートリッジの他端を表す斜視図である。 図１に示した画像形成ユニットの本体部にトナーカートリッジを装着する際の、仮止め状態におけるトナーカートリッジの他端を表す斜視図である。 図７Ａに示した仮止め状態におけるトナーカートリッジの一端を表す斜視図である。 図７Ｂに示した仮止め状態におけるトナーカートリッジの一端を表す平面図である。 図１に示した画像形成装置における、装着状態の画像形成ユニットを表す斜視図である。 図１に示した画像形成装置における、装着状態の画像形成ユニットを表す他の斜視図である。 図８Ａに示した装着状態におけるトナーカートリッジの一端を表す斜視図である。 図８Ａに示した装着状態におけるトナーカートリッジの他端を表す斜視図である。 図８Ａに示した装着状態におけるトナーカートリッジの一端を表す平面図である。 図１に示した画像形成ユニットにおいて、本体部からトナーカートリッジを離脱する際の一のステップを表す斜視図である。 図１に示した画像形成ユニットにおいて、本体部からトナーカートリッジを離脱する際の一のステップを表す他の斜視図である。 図１に示した画像形成ユニットにおいて、本体部からトナーカートリッジを離脱する際の一のステップにおけるトナーカートリッジの一端を表す平面図である。 第１の変形例としてのトナーカートリッジの外観を表す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明は本発明の一具体例であって、本発明は以下の態様に限定されるものではない。また、本発明は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
段差部を有するトナーカートリッジと、その段差部に弾性的に付勢される突起部を有する画像形成部とを備えた画像形成装置。
２．変形例

＜１．実施の形態＞
［概略構成］
図１は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成例を表す模式図である。画像形成装置１は、例えば用紙などの印刷媒体（記録媒体、転写材ともいう。）２に対して画像（例えばモノクロ画像）を形成する、電子写真方式のプリンタである。

画像形成装置１は、筐体１０の内部に、例えば印刷媒体２に対して画像を転写する画像形成ユニット３と、この画像形成ユニット３の上流に位置し、画像形成ユニット３へ印刷媒体２を供給する印刷媒体供給部とを備える。画像形成装置１は、さらに、画像形成ユニット３の下流に定着ユニット４と、排出部５とを順に有している。なお、本明細書では、印刷媒体が搬送される方向において、任意の位置から見て印刷媒体２の供給源となる給紙トレイ１１（後出）に近い位置を上流といい、給紙トレイ１１から遠い位置を下流という。さらに、画像形成ユニット３は、本発明の「画像形成ユニット」の一具体例に対応している。また、本明細書では、印刷媒体２が進行する方向を搬送方向といい、この搬送方向と直交する奥行き方向（図１の紙面に垂直な方向）を横方向Ｓという。横方向Ｓは、本発明の「第１の方向」の一具体例に対応するものである。

（印刷媒体供給部の構成）
印刷媒体供給部は、給紙トレイ１１、給紙ローラ１２、給紙サブローラ（ピックアップローラ）１３、分離ローラ１４、中間搬送ローラ１５、ピンチローラ１６、レジストローラ１７およびプレッシャローラ１８を有する。

給紙トレイ１１は、複数の印刷媒体２を積層した状態で収納する部材であり、用紙カセットとも呼ばれる。給紙トレイ１１は、例えば画像形成装置１の下部に着脱自在に装着されている。

給紙ローラ１２、給紙サブローラ１３および分離ローラ１４は、給紙トレイ１１に収納されている複数の印刷媒体２のうち、最上層に位置する印刷媒体２を１枚ずつ分離して順次取り出し、中間搬送ローラ１５へ向けて繰り出す部材（給紙機構）である。

中間搬送ローラ１５およびピンチローラ１６は、給紙ローラ１２、給紙サブローラ１３および分離ローラ１４から繰り出された印刷媒体２を対になって挟持して下流へ搬送する部材である。また、レジストローラ１７およびプレッシャローラ１８は、中間搬送ローラ１５およびピンチローラ１６から搬送された印刷媒体２を対になって挟持し、その印刷媒体２の斜行を修正しつつ下流へ搬送する部材である。

（画像形成ユニット３の構成）
画像形成ユニット３は、例えば黒色のトナー（現像剤）を用いて、印刷媒体２上に黒色の画像（トナー像）を形成するものである。なお、トナーおよびトナー像の色は黒色に限定されるものではなく、任意の各色を用いることができる。また、複数色のトナー（現像剤）を用いて、印刷媒体２上に各色の画像（トナー像）を形成するようにしてもよい。

このようなトナーは、例えば、所定の着色剤、離型剤、帯電制御剤および処理剤等を含んで構成されており、これらの各成分が適宜混合され、あるいは表面処理されることによって製造されるようになっている。これらのうち、着色剤、離型剤および帯電制御材はそれぞれ、内部添加剤として機能する。外部添加剤としては、例えばシリカや酸化チタン等が用いられ、結着樹脂としては例えばポリエステル樹脂等が用いられる。また、着色剤としては、染料や顔料等を単独、もしくは、複数種併用して使用することができる。

図２に示したように、画像形成ユニット３は、トナーカートリッジ２０と、そのトナーカートリッジ２０が装着される本体部３０とを有する。なお、図２は、画像形成ユニット３を拡大して表す断面図である。画像形成ユニット３は、本体部３０からトナーカートリッジ２０が離脱した離脱状態と、本体部３０にトナーカートリッジ２０が装着された装着状態との間の状態移行が可能に構成されている。画像形成ユニット３はイメージドラムユニットとも呼ばれ、印刷媒体２に対する現像装置として機能する。

トナーカートリッジ２０は、所定の色のトナーが収容されている容器である。すなわち、この画像形成部３の例では、トナーカートリッジ２０内にはブラックトナーが収容されている。 トナーカートリッジ２０の詳細な構成については後述する。

本体部３０は、その内部に、例えばイメージドラム（感光体ドラムともいう。）３１、帯電ローラ３２、現像ローラ３３、トナー供給ローラ３４、露光ヘッド３５、トナー規制ブレード３６およびクリーニングブレード３７を有している。なお、イメージドラム３１は本発明の「像担持体」の一具体例であり、露光ヘッド３５は本発明の「露光装置」の一具体例である。

イメージドラム３１は、静電潜像を表面（表層部分）に担持する円柱状の部材であり、感光体（例えば有機系感光体）を用いて構成されている。具体的には、イメージドラム３１は、導電性支持体と、その外周（表面）を覆う光導電層とを有している。導電性支持体は、例えば、アルミニウムからなる金属パイプにより構成されている。光導電層は、例えば、電荷発生層および電荷輸送層を順に積層した構造を有している。なお、このようなイメージドラム３１は、所定の周速度で回転（この例では矢印で示したように右回りで回転）するようになっており、トナーカートリッジ２０から例えばブラックトナーが供給される。したがって、イメージドラム３１には、静電潜像にブラックトナーが付着した黒色の画像（トナー像）が形成されるようになっている。なお、画像形成装置１は、イメージドラム３１と対向するように配置された転写ローラ１９をさらに備えている（図１参照）。

帯電ローラ３２は、イメージドラム３１の表面（表層部分）を帯電させる部材（帯電部材）であり、イメージドラム３１の表面（周面）に接するように配置されている。帯電ローラ３２は、例えば、金属シャフトと、その外周（表面）を覆う半導電性ゴム層（例えば、半導電性エピクロロヒドリンゴム層）とを有している。なお、この例では、帯電ローラ３２は左回りで回転（イメージドラム３１とは逆方向に回転）するようになっている。

現像ローラ３３は、静電潜像を現像するトナーを表面に担持する部材であり、イメージドラム３１の表面（周面）に接するように配置されている。現像ローラ３３は、例えば、金属シャフトと、その外周（表面）を覆う半導電性ウレタンゴム層とを有している。このような現像ローラ３３は、所定の周速度で回転（この例ではイメージドラム３１とは逆方向である左回りで回転）するようになっている。

トナー供給ローラ３４は、現像ローラ３３に対してトナーを供給するための部材（供給部材）であり、現像ローラ３３の表面（周面）に接するように配置されている。トナー供給ローラ３４は、例えば、金属シャフトと、その外周（表面）を覆う発泡性のシリコーンゴム層とを有している。なお、この例では、トナー供給ローラ３４は左回りで回転（現像ローラ３３と同じ方向に回転）するようになっている。

露光ヘッド３５は、イメージドラム３１の表面に照射光を照射してイメージドラム３１の表面を露光することにより、イメージドラム３１の表面（表層部分）に静電潜像を形成する装置である。露光ヘッド３５は、基盤３５Ａと、レンズアレイ３５Ｂとを含んで構成されている。基盤３５Ａは、例えば幅方向Ｓに並び照射光をそれぞれ発する複数の光源と、それら複数の光源を各々駆動する複数の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などの駆動素子とが実装されたものである。レンズアレイ３５Ｂは、複数の光源からの各照射光をイメージドラム３１の表面に結像させる複数のレンズが並んで配置されたものである。なお、これらの各光源としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）やレーザ素子等が挙げられる。

また、転写ローラ１９は、イメージドラム３１と対向配置され、イメージドラム３１で形成された例えば黒色の画像（トナー像）を、印刷媒体２上に静電的に転写するための部材である。転写ローラ１９は、例えば、金属シャフトと、その外周（表面）を覆う発泡性の半導電性弾性ゴム材により構成されている。

図３Ａおよび図３Ｂは、いずれも本体部３０の外観を表す斜視図であり、互いに異なる方向から眺めたものである。本体部３０の上部には一対の支持板３８Ａ，３８Ｂが対向して立設しており、さらにそれら一対の支持板３８Ａ，３８Ｂの間に、トナーカートリッジ２０から排出されたトナーが投入されるトナー投入口３９が設けられている。一方の支持板３８Ｂの中央には固定ポスト７１が設けられており、他方の支持板３８Ａの、固定ポスト７１と対向する位置には可動ポスト７２およびその可動ポスト７２をトナーカートリッジ２０へ向けて弾性的に付勢するためのばね７３が設けられている。固定ポスト７１は回転部材２３を回転可能に支持するものであり、可動ポスト７２は回転部材２２を回転可能に支持するものである。

図３Ａおよび図３Ｂに示したように、固定ポスト７１は、例えば陸上競技のトラックの形状、すなわち角丸長方形をなす断面を有している。その断面の輪郭は、外径Ｗ１を有する短軸方向と直交する長軸方向に伸びる２辺の直線部分と、それら２辺の直線部分を繋ぐ曲線部分とを含んでいる。この断面における長軸方向の最大寸法は、外径Ｗ２である。

可動ポスト７２は、ばね７３の一端と当接する基部７２Ａ（図３Ｂ）と、装着時において回転部材２２（後出）などと当接する先端部７２Ｂ（図３Ａ）とを有する。ばね７３の一端は可動ポスト７２の基部７２Ａと当接し、ばね７３の他端は支持板３８Ａに設けられたカバー４０と当接している。したがって、可動ポスト７２は、可動ポスト７２と固定ポスト７１とを結ぶ方向、すなわち幅方向Ｓにおいて変位可能である。しかし、それ以外の方向には変位しないように固定されている。固定ポスト７１は本発明の「第２の突起部」の一具体例に対応し、可動ポスト７２は本発明の「第１の突起部」の一具体例に対応する。

（定着ユニット４の構成）
定着ユニット４は、画像形成ユニット３から搬送された印刷媒体２上に転写されたトナー像に対し熱および圧力を付与することで、そのトナー像を印刷媒体２上に定着させるための部材である。定着ユニット４は、図１に示したように、ヒートローラ４１とバックアップローラ４２とを含んで構成されている。

ヒートローラ４１は、その内部にハロゲンランプ等の加熱ヒータである熱源４１Ａを含んで構成されており、印刷媒体２上のトナー像に対して熱を付与する。バックアップローラ４２は、ヒートローラ４１との間に圧接部が形成されるようにヒートローラ４１と対向して配置されており、印刷媒体２上のトナー像に対して圧力を付与する加圧ローラとして機能する。

（排出部５の構成）
定着ユニット４の下流に位置する排出部５は、ローラ対５１と、ローラ対５２と、排出トレイ５３とを有している。ローラ対５１は対向配置された排出ローラ５１Ａとピンチローラ５１Ｂとを有し、ローラ対５２は対向配置された排出ローラ５２Ａとピンチローラ５２Ｂとを有している。ローラ対５１，５２は、それぞれ、定着ユニット４によってトナー像が定着された印刷媒体２を挟持し、画像形成装置１の上部に設けられた排出トレイ５３へ排出するものである。排出トレイ５３は、印刷された印刷媒体２をストックする部分である。

［要部構成］
（トナーカートリッジ２０の構成）
次に、図４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂなどを参照して、画像形成ユニット３の要部である、トナーカートリッジ２０の構成について説明する。図４Ａは、トナーカートリッジ２０の外観を表す斜視図であり、図４Ｂは、トナーカートリッジ２０の内部構造を表す部分破断図である。図４Ｂでは、トナー収容部２１の筒状部分２１Ａ（後出）を省略して、その内部が視認できるようにしている。図５Ａは、トナーカートリッジ２０の一端における、幅方向Ｓと直交する平面の構成を表している。また図５Ｂは、トナーカートリッジ２０における幅方向Ｓに沿った断面の構成を表している。なお、図４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂでは、いずれも、トナーカートリッジ２０が本体部３０から離脱した非装着状態（離脱状態または解除状態）を表している。

トナーカートリッジ２０は、内部にトナーを収容可能な、幅方向Ｓに延在する筒状（例えば略円筒状）のトナー収容部２１を有している。トナー収容部２１は、筒状部分２１Ａと、筒状部分２１Ａの一端に固定されたサイドプレート２１Ｂとを含んで構成されている。サイドプレート２１Ｂには、幅方向Ｓに突出するフランジ部分２１１，２１２が立設している。さらに、トナー収容部２１の下部には、トナー排出口２１Ｋが設けられている。トナー排出口２１Ｋは、トナーカートリッジ２０が本体部３０に装着された装着状態において、本体部３０のトナー投入口３９と対向する位置に配置される。

トナーカートリッジ２０は、さらに、トナー収容部２１における幅方向Ｓの一端に設けられた回転部材２２と、トナー収容部２１における幅方向Ｓの他端に設けられた回転部材２３と、回転部材２３に固定された回転ノブ２４と、インナーシャッタ２５とを有している。回転部材２２、回転部材２３、およびインナーシャッタ２５は、後述のインナープレート２６およびサイドプレート２１Ｂなどと共に、回転ノブ２４の回転に連動して一体に回転するようになっている。なお、回転部材２２は本発明の「第１の回転部材」の一具体例に対応し、回転部材２３は本発明の「第２の回転部材」の一具体例に対応し、回転ノブ２４は本発明の「ノブ」の一具体例に対応する。

回転部材２２および回転部材２３は、幅方向Ｓに沿った回転軸２０Ｊを回転中心として所定の角度範囲でトナー収容部２１に対し回転可能に構成された、回転軸２０Ｊと直交する回転面を含む略円板状の部材である。

回転部材２２は、幅方向Ｓにおいて、サイドプレート２１Ｂの外側に位置している。サイドプレート２１Ｂの内側には、回転部材２２との間にサイドプレート２１Ｂを挟むインナープレート２６が配置されている。回転部材２２とインナープレート２６とは、サイドプレート２１Ｂを貫く連結部材２２Ｂ（図４Ｂ）により連結されている。また、インナープレート２６は、インナーシャッタ２５にも連結されている。さらに、インナープレート２６におけるサイドプレート２１Ｂと反対側、すなわちインナープレート２６の内側には、トナー収容部２１を貫く攪拌部材２７の一端が当接している。攪拌部材２７はトナー収容部２１に収容されるトナーを攪拌するものであり、その他端は回転部材２３の内側に当接している。攪拌部材２７は、インナープレート２６および回転部材２３によって回転可能に保持されている。

回転部材２２の外側の表面２２Ｓには、表面２２Ｓに沿って撓む本発明の「弾性部材」の一具体例としてのリブ８３が設けられている。リブ８３は、回転部材２２の表面２２Ｓに固定された固定端８３Ｔ１と、この固定端８３Ｔ１と反対側に位置し、表面２２Ｓに固定されず表面２２Ｓ上において変位する開放端８３Ｔ２とを含んでいる。

リブ８３の開放端８３Ｔ２には段差部８０が固定されている。段差部８０は、表面２２Ｓと接しているものの、回転部材２２（表面２２Ｓ）には固定されておらず、リブ８３が撓むことにより表面２２Ｓ上を摺動することができるようになっている。段差部８０は、幅方向Ｓに沿って突出した段部８１および段部８２を含む階段状の部材である。この段差部８０は、トナーカートリッジ２０を本体部３０に装着する際、可動ポスト７２の先端部７２Ｂを一時的に保持する仮止め機構として機能するものである。段部８１は、表面２２Ｓのうちの、回転軸２０Ｊから離れた位置に配置されている。また、段部８２は、幅方向Ｓに沿って段部８１よりも突出している。すなわち、表面２２Ｓを基準位置として、段部８１の高さよりも段部８２の高さのほうが大きい（図５Ｂ参照）。また、段部８２は、段部８１を挟んで回転軸２０Ｊと反対側に位置している。すなわち、回転部材２２の回転中心である回転軸２０Ｊから回転部材２２の外縁へ向かう径方向Ｒ２２に沿って、段部８１と段部８２とが順に並んでいる。段部８２の上面は、図５Ｂに示したように、径方向Ｒ２２に沿って下る傾斜面となっているとよい。なお、段差部８０は本発明の「段差部」の一具体例に対応し、段部８１は本発明の「第１の段部」の一具体例に対応し、段部８２は本発明の「第２の段部」の一具体例に対応する。

表面２２Ｓには、さらに、リブ８５が立設するように固定されている。リブ８５は、トナーカートリッジ２０が本体部３０に装着された装着状態において、可動ポスト７２を係止することでトナーカートリッジ２０が外れないように保持する。なお、リブ８５は本発明の「壁部」の一具体例に対応する。

回転部材２３には、幅方向Ｓに貫通する切り欠き２３１が設けられている（図４Ｂ参照）。固定ポスト７１は、この切り欠き２３１と係合することで回転部材２３を回転可能に支持するようになっている。切り欠き２３１は、幅方向Ｓに沿った回転軸２０Ｊを中心とする円柱状の孔２３１Ａと、回転軸２０Ｊと直交する回転面に沿って径方向に伸びる直線状の孔２３１Ｂとが連結してなるものである。孔２３１Ａの内径は、固定ポスト７１の外径Ｗ２よりもやや大きい。また、孔２３１Ｂの幅、すなわち、孔２３１Ｂの延在方向と直交する方向の寸法は、固定ポスト７１の外径Ｗ１よりもやや大きく、固定ポスト７１の外径Ｗ１よりも小さい。

インナーシャッタ２５は、幅方向Ｓに沿った回転軸２０Ｊを回転中心として回転部材２２，２３および回転ノブ２４と一体に回転することにより、トナー排出口２１Ｋの開閉を行うようになっている。

［作用・効果］
（Ａ．装着操作）
次に、画像形成装置１において、本体部３０にトナーカートリッジ２０を装着する操作について説明する。この装着方法は、トナーカートリッジ２０が本体部３０から分離された非装着状態（解除状態）から、仮止め状態へ移行させたのち、さらに装着状態へ移行させる操作である。

まず、図６Ａ〜図６Ｄおよび図７Ａ〜７Ｃを参照して、非装着状態（解除状態）から仮止め状態へ移行する操作について説明する。なお、図６Ｃでは、理解を容易にするため、トナーカートリッジ２０のうち回転部材２２が設けられた一端部の近傍と本体部３０の可動ポスト７２およびばね７３とを図示し、他の構成要素は省略している。図６Ｄについても同様に、トナーカートリッジ２０のうち回転部材２３が設けられた他端部の近傍と本体部３０の固定ポスト７１とを図示し、他の構成要素は省略している。

ここでは、トナーカートリッジ２０を、回転軸２０Ｊが本体部３０の幅方向Ｓと平行となるようにその姿勢を保持したのち、そのまま矢印Ｙ１の方向に平行移動させ、支持板３８Ａと支持板３８Ｂとの間に挿入する。その際、固定ポスト７１が切り欠き２３１の孔２３１Ｂに沿って孔２３１Ａへ向かうように進むようにする。すなわち、矢印Ｙ１の方向が、孔２３１Ｂの延在方向と一致するようにする。なお、矢印Ｙ１の方向は固定ポスト７１の長軸方向（外径Ｗ２を有する方向）と一致している。固定ポスト７１は孔２３１Ａへ到達し、孔２３１Ａの内壁面と当接した状態で止まる（図７Ａ）。一方で、可動ポスト７２は、フランジ２１１とフランジ２１２との間を通過したのち、そのままリブ８３とリブ８５との間を通過するようにする。最終的に、可動ポスト７２の先端部７２Ｂが段部８２を乗り越えたのち、段部８１と当接した状態で止まる（図７Ｂ，７Ｃ）。このように、仮止め機構としての段差部８０によって可動ポスト７２の先端部７２Ｂが一時的に保持された状態、すなわち、図７Ａ〜７Ｃに示した状態を仮止め状態という。可動ポスト７２の先端部７２Ｂが段部８２を乗り越えて、段部８２よりも低い段部８１と当接していることにより、可動ポスト７２を挿入方向（矢印Ｙ１の方向）と反対の方向へ移動させようとしても、先端部７２Ｂが段部８１に係止され、その移動が阻止された状態である。

続いて、この仮止め状態（図７Ａ〜７Ｃ）から、回転ノブ２４をユーザが回転操作することにより、トナーカートリッジ２０が本体部３０に保持された装着状態へ移行する。具体的には、図８Ａ〜８Ｅに示したように、回転ノブ２４を矢印Ｒ１の方向へ所定の角度（例えば５０°程度）だけ回転させることにより、連結部材２２Ｂなどにより連結された回転部材２２および回転部材２３を一体に同方向へ回転させる。その際、回転部材２２の表面２２Ｓに設けられたリブ８３，８５、鈎部８４およびリブ８３に固定された段差部８０も、回転部材２２と一体に回転する。一方で、可動ポスト７２は回転方向において固定されている。このため、可動ポスト７２は、見かけ上、回転部材２２などに対し相対的に変位する。具体的には、図８Ｄおよび図８Ｅに示したように、可動ポスト７２は回転軸２０Ｊを回転中心として回転部材２２などに対し回転移動し、先端部７２Ｂが段部８１から外れ、より高さの低い表面２２Ｓと当接することとなる。なお、ここでいう高さとは幅方向Ｓ（すなわち回転軸２０Ｊ）における表面２２Ｓの位置を基準とした位置をいい、表面２２Ｓよりもトナーカートリッジ２０の外側の位置（支持板３８Ａに近い位置）を高い位置と呼ぶ。これにより、可動ポスト７２の先端部７２Ｂは、回転部材２２の表面２２Ｓに設けられたリブ８３，８５、鈎部８４および段差部８０により周囲を密接して取り囲まれた状態となる。この回転ノブ２４の回転操作の際、固定ポスト７１は、図８Ｃに示したように回転部材２３に設けられて切り欠き２３１のうちの孔２３１Ａに収容されている。このため、回転部材２３は、固定ポスト７１の周囲を円滑に回転することができる。孔２３１Ａの内径は固定ポスト７１の外径Ｗ２よりもやや大きいからである。なお、孔２３１Ａの内径と固定ポスト７１の外径Ｗ２とのクリアランスについては、回転部材２３の回転動作を妨げない程度に、かつ、トナーカートリッジ２０のガタつきが生じない程度に設定するとよい。このように、固定ポスト７１および可動ポスト７２が、それぞれ、回転部材２２や回転部材２３などによって固定された状態、すわなち、図８Ａ〜８Ｅに示した状態が装着状態である。

なお、回転ノブ２４の回転操作により、インナーシャッタ２５も回転し、トナー排出口２１Ｋが開状態となり、トナー収容部２１に収容されているトナーが、本体部３０のトナー投入口３９から本体部３０へ供給されることとなる。

（Ｂ．離脱操作）
次に、図９Ａ〜図９Ｃを参照して、画像形成装置１において、本体部３０からトナーカートリッジ２０を離脱させる操作について説明する。この離脱操作は、トナーカートリッジ２０が本体部３０に装着された装着状態から非装着状態（解除状態）へ移行させる操作である。

具体的には、図９Ａ〜９Ｃに示したように、回転ノブ２４を矢印Ｒ１と反対方向である矢印Ｒ２の方向へ所定の角度（例えば５０°程度）だけ回転させ、仮止め状態と同じ位置に戻すことにより、攪拌部材２７などにより連結された回転部材２２および回転部材２３を一体に同方向へ回転させる。この際、可動ポスト７２の先端部７２Ｂが、段部８１の側面を矢印Ｒ３の方向へ付勢することとなる。これに伴い、リブ８３が撓み、開放端８３Ｔ２に固定された段差部８０が表面２２Ｓ上を摺動し、矢印Ｒ３の方向へ逃げるように移動する。これにより、リブ８５と段差部８０との間に先端部７２Ｂが通過できる程度の隙間が生じ、可動ポスト７２を矢印Ｙ２の方向へスライドさせることができる状態となる。一方、回転部材２３が矢印Ｒ２の方向へ所定の角度（例えば５０°程度）だけ回転すると、孔２３１Ｂの幅方向と固定ポスト７１の短軸方向とが一致するので、固定ポスト７１を矢印Ｙ２の方向へスライドさせることができる状態となる。このため、リブ８５と段差部８０との隙間を先端部７２Ｂが通過すると共に、固定ポスト７１が孔２３１Ｂの延在方向に沿って移動するように、トナーカートリッジ２０全体を矢印Ｙ２の方向と逆方向へ移動させることで、トナーカートリッジ２０を本体部３０から離脱させることができる。

（Ｃ．印刷動作）
この画像形成装置１では、以下のようにして、印刷媒体２に対してトナー像が転写される。

具体的には、図１に示したように、まず、給紙トレイ１１に収納されている印刷媒体２が、給紙サブローラ１３によって最上部からピックアップされ、下流の給紙ローラ１２の方向へ繰り出される。次いで、給紙サブローラ１３から繰り出された印刷媒体２は、給紙ローラ１２および分離ローラ１４によって１枚ずつ分離されたのち、中間搬送ローラ１５およびピンチローラ１６へ向かう。印刷媒体２は、中間搬送ローラ１５およびピンチローラ１６を経由してレジストローラ１７およびプレッシャローラ１８に到達したのち、これらレジストローラ１７およびプレッシャローラ１８により斜行が矯正されつつ下流の画像形成ユニット３へ搬送される。画像形成ユニット３では、以下のようにして、トナー像が印刷媒体２上に転写される。

画像形成ユニット３では、以下の電子写真プロセスによって、黒色のトナー像が形成される。すなわち、図１に示したように、まず、イメージドラム３１は、所定の印加電圧が供給される帯電ローラ３２によって、その表面（表層部分）が一様に帯電させられる。次いで、イメージドラム３１の表面に向けて露光ヘッド３５から照射光が照射されて露光されることで、印刷パターンに応じた静電潜像がイメージドラム３１上に形成される。さらに、イメージドラム３１上の静電潜像に対して、現像ローラ３３からトナーが付着される。イメージドラム３１上のトナー（トナー像）は、転写ローラ１９との間の電界によって、印刷媒体２上に転写される。

そののち、印刷媒体２上のトナー（トナー像）は、定着ユニット４において熱および圧力が付与されることで定着させられる。そして、排出ローラ対５１，５２などによって、トナーが定着された印刷媒体２が画像形成装置１の外部の排出トレイ５３へ排出される。

（Ｄ．効果）
このように本実施の形態では、トナーカートリッジ２０が、本体部３０から離脱した離脱状態から本体部３０に装着された装着状態へ移行する際、可動ポスト７２の先端部７２Ｂが段部８２を乗り越えたのち、段部８１と当接した仮止め状態で一旦保持される。この仮止め状態は、本体部３０に対し、所定の挿入方向（矢印Ｙ２の方向）へトナーカートリッジ２０を移動させることで容易に実現できるものであり、使用者に特段のスキルを要求するものではない。一旦、仮止め状態で保持されることにより、続いて行う回転ノブ２４の回転操作の際、本体部３０に対するトナーカートリッジ２０のガタつきが生じにくく、回転軸２０Ｊを回転中心として回転部材２２，２３などがスムーズに回転することとなる。回転部材２２，２３などの回転により、先端部７２Ｂが自然に段部８１から外れて表面２２Ｓと当接し、先端部７２Ｂがリブ８３，８５、鈎部８４および段差部８０によりロックされ、装着状態に至る。このように本実施の形態によれば、煩雑な操作を伴うことなく、本体部３０へのカートリッジ２０の装着を容易に行うことができる。特に、仮止め機構である段差部８０を、トナーカートリッジ２０における回転ノブ２４と反対側の端部に設けるようにしたので、トナーカートリッジ２０の回転部材２２，２３などは、本来の回転軸２０Ｊを回転中心として、よりスムーズに回転することが可能になる。

また、本実施の形態では、トナーカートリッジ２０を、その長手方向（回転軸２０Ｊの延在方向）が水平方向となる姿勢に維持したまま本体部３０に装着することができる。したがって、トナー収容部２１内に収容されているトナーの幅方向Ｓにおける偏りを避けることができる。

また、本実施の形態では、回転ノブ２４の回転操作のみにより先端部７２Ｂのロックが解除されるので、トナーカートリッジ２０を本体部３０から容易に取り外すことができる。すなわち、本実施の形態によれば、煩雑な操作を伴うことなく、本体部３０からカートリッジ２０を取り外す際にも煩雑な操作を伴うことない。したがって、本実施の形態の画像形成装置１によれば、使用者の手を煩わせることなく、トナーカートリッジ２０の交換作業を容易に行うことができる。

また、本実施の形態では、トナーカートリッジ２０は仮止めされた状態において回転部材２２などが回転し、これと連動してトナー排出口２１Ｋが開閉動作を行うので、トナー排出口２１Ｋとトナー投入口３９との位置ずれが極めて生じにくい。したがって、トナー排出口２１Ｋから排出されたトナーをトナー投入口３９の周囲にこぼすことなく、無駄なくトナー投入口３９へ投入することができる。

＜２．変形例＞
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、黒色のトナー像のみを転写し、モノクロ画像を形成する画像形成装置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く、例えばカラー画像を形成する画像形成装置であってもよい。その場合、各色のトナーを用いて各色のトナー像を形成する画像形成部を複数備えるようにする。また、上記実施の形態では、１次転写方式の画像形成装置１について説明したが、本発明は２次転写方式にも適用されうる。

また、上記実施の形態では、トナー収容部２１を略円筒形状としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば略角柱状のものであってもよい。

また、上記実施の形態では、第１の回転部材（回転部材２２）と対向する第１の突起部として、回転軸２０Ｊの方向に移動可能な可動ポスト７２を設けるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、可動ポスト７２の代わりに固定ポストを支持板３８Ａに設けるようにしてもよい。その場合、例えば図１０に示した第１の変形例としてのトナーカートリッジ２０Ａのように、回転部材２２がトナー収容部２１に対して回転軸２０Ｊに沿って移動可能に構成され、回転部材２２が回転軸２０Ｊに沿ってトナー収容部２１から離れる方向へ弾性的に付勢されるようにすればよい。より具体的には、例えば回転部材２２を回転可能に保持するサイドプレート２１Ｂと筒状部分２１Ａとの間に、ばねなどの弾性部材２１Ｃを介在させることで実現できる。併せて、攪拌部材２７を、第１の部分２７Ａと第２の部分２７Ｂとの２つの部分に分割し、それらの間にばねなどの弾性部材２７Ｃを介在させてもよい。このような構造によれば、回転軸２０Ｊに沿って外力を加えることで回転部材２２と筒状部分２１Ａとが接近し、その外力を解放することで回転部材２２と筒状部分２１Ａとが離間するようにする。あるいは、トナー収容部２１の筒状部分２１Ａを２つの部分に分割し、それら２つの部分が回転軸２０Ｊに沿って互いに離れる方向へばねなどにより付勢され、全体として伸縮可能に構成されていてもよい。

また、上記実施の形態では、第２の回転部材（回転部材２３）は、その厚さ方向（回転面と直交する方向）に貫通する切り欠き２３１を有し、第２の突起部（固定ポスト７１）がその切り欠き２３１に沿って移動するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第２の回転部材（回転部材２３）が自らの厚さ方向の一部が掘削された凹部を有するようにし、第２の突起部（固定ポスト７１）がその凹部に沿って移動するようにしてもよい。

また、上記実施の形態では、光源として発光ダイオードを有するＬＥＤヘッドを露光部として用いるようにしたが、例えばレーザ素子等を光源として用いてもよい。

さらに、上記実施の形態では、本発明における「画像形成装置」の一具体例として、印刷機能を有する画像形成装置について説明したが、これには限られない。すなわち、そのような印刷機能に加え、例えば、スキャン機能やファックス機能を有する複合機として機能する画像形成装置においても、本発明を適用することが可能である。

さらに、上記実施の形態では段差部８０をトナーカートリッジ２０の一端にのみ設けるようにしたが、トナーカートリッジ２０の両端に設けるようにしてもよい。また、回転ノブ２４を、段差部８０と反対側の端部にのみ設けるようにしたが、両端に設けるようにしてもよい。

１…画像形成装置、２…印刷媒体、３…画像形成ユニット、４…定着ユニット、５…排出部、１０…筐体、１１…給紙トレイ、１２…給紙ローラ、１３…給紙サブローラ、１４…分離ローラ、１５…中間搬送ローラ、１６…ピンチローラ、１７…レジストローラ、１８…プレッシャローラ、１９…転写ローラ、２０…トナーカートリッジ、２１…トナー収容部、２１Ｋ…トナー排出口、２２，２３…回転部材、２４…回転ノブ、２５…インナーシャッタ、２６…インナープレート、２７…攪拌部材、３０…本体部、３１…イメージドラム、３２…帯電ローラ、３３…現像ローラ、 ３４…トナー供給ローラ、３５…露光ヘッド、３６…トナー規制ブレード、３７…クリーニングブレード、３８Ａ，３８Ｂ…支持板、３９…トナー投入口、４０…カバー、４１…ヒートローラ、４１Ａ…熱源、４２…バックアップローラ、５１，５２…ローラ対、５３…排出トレイ、７１…固定ポスト、７２…可動ポスト、７２Ａ…基部、７２Ｂ…先端部、７３…ばね、８０…段差部、８１，８２…段部、８３，８５…リブ、８４…鈎部。

Claims (12)

1. 本体部と、前記本体部から離脱した離脱状態と前記本体部に装着された装着状態との間の状態移行が可能なトナーカートリッジとを備え、
   前記トナーカートリッジは、
   第１の方向において第１の端部および第２の端部を含むトナー収容部と、
   前記第１の端部において前記第１の方向に伸びる回転軸を中心として回転可能に支持された、第１の回転面を含む第１の回転部材と、
   前記第１の回転面に配置され、第１の段部と前記第１の段部よりも前記第１の方向へ突出する第２の段部とを含む段差部と
   を有し、
   前記本体部は、前記第１の回転面へ向けて弾性的に付勢されると共に前記第１の回転部材を回転可能に支持する第１の突起部を有し、
   前記離脱状態から前記装着状態へ移行する際、前記第１の突起部は、前記第２の段部を乗り越えて前記第１の段部と当接したのち前記第１の回転部材の回転により前記第１の回転面と当接する
   画像形成ユニット。
2. 前記第１の段部は、前記第１の回転面のうちの前記回転軸から離れた位置に配置され、
   前記第２の段部は、前記第１の段部を挟んで前記回転軸と反対側に位置する
   請求項１に記載の画像形成ユニット。
3. 前記トナーカートリッジは、前記装着状態において前記第１の突起部を前記段差部と共に保持する壁部をさらに有する
   請求項１または請求項２に記載の画像形成ユニット。
4. 前記トナーカートリッジは、
   前記第１の回転部材に固定された固定端と開放端とを含み、前記第１の回転面に沿って撓む弾性部材をさらに有し、
   前記段差部は、前記弾性部材の前記開放端に固定されている
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
5. 前記トナーカートリッジは、前記第２の端部に、前記回転軸を中心として回転可能に支持された第２の回転部材をさらに有し、
   前記本体部は、前記第２の回転部材を回転可能に支持する第２の突起部をさらに有する
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
6. 前記第２の回転部材は、切り欠きまたは凹部を有し、
   前記第２の突起部は、前記切り欠きまたは前記凹部と係合する
   請求項５に記載の画像形成ユニット。
7. 前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とは、前記トナー収容部を貫く攪拌部材により連結され、
   前記第１の回転部材と前記第２の回転部材とは、互いに連動して回転する
   請求項５または請求項６に記載の画像形成ユニット。
8. 前記トナーカートリッジは、
   前記第１の回転部材および前記第２の回転部材の双方と連動するノブをさらに有する
   請求項７に記載の画像形成ユニット。
9. 前記トナーカートリッジは、前記第１の回転部材の回転と連動して開閉するトナー排出口をさらに有し、
   前記本体部は、前記トナー排出口と対向する位置に設けられたトナー投入口をさらに有する
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
10. 前記本体部は、像担持体と露光装置とを有している
    請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
11. 本体部と、前記本体部から離脱した離脱状態と前記本体部に装着された装着状態との間の状態移行が可能なトナーカートリッジとを有する画像形成ユニットを備え、
    前記トナーカートリッジは、
    第１の方向において第１の端部および第２の端部を含むトナー収容部と、
    前記第１の端部において前記第１の方向に伸びる回転軸を中心として回転可能に支持された、第１の回転面を含む第１の回転部材と、
    前記第１の回転面に配置され、第１の段部と前記第１の段部よりも前記第１の方向へ突出する第２の段部とを含む段差部と
    を有し、
    前記本体部は、前記第１の回転面へ向けて弾性的に付勢されると共に前記第１の回転部材を回転可能に支持する第１の突起部を有し、
    前記離脱状態から前記装着状態へ移行する際、前記第１の突起部は、前記第２の段部を乗り越えて前記第１の段部と当接したのち前記第１の回転部材の回転により前記第１の回転面と当接する
    画像形成装置。
12. 突起部を有する画像形成部に着脱可能に保持されるトナーカートリッジであって、
    一端部を含むトナー収容部と、
    前記トナー収容部から遠ざかるように第１の方向へ弾性的に付勢されると共に前記第１の方向に伸びる回転軸を中心として回転可能に前記一端部に支持された、回転面を含む回転部材と、
    前記回転面のうちの前記回転軸から離れた位置に配置された第１の段部と、前記第１の段部よりも前記第１の方向へ突出すると共に前記第１の段部を挟んで前記回転軸と反対側に位置する第２の段部とを含む段差部と
    を有する
    トナーカートリッジ。

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