JP4894281B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転体に複数の現像器を備えたロータリー型の画像形成装置においてトナー補給容器を交換するための技術に関する。

複数の現像器を回転体の周面に配設した回転型現像ユニットを用いて、感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する、所謂ロータリー方式の画像形成装置が知られている。この装置では、回転型現像ユニットを回動させて現像器を感光体ドラムに対向させ、この現像器から１色目のトナーで感光体ドラム表面の静電潜像を現像し、次に別の現像器を感光体ドラムに対向させ、この現像器から２色目のトナーで感光体ドラム表面の静電潜像を現像し、・・・というように、各色トナーの現像動作を順次行うことによって、感光体ドラム上にトナー像が積層される。

一般に、回転型現像ユニットにはトナーカートリッジなどと呼ばれるトナー補給容器が装着されており、このトナー補給容器から適量のトナーが各現像器に供給される。例えば特許文献１には、回転型現像ユニットの回転軸の軸方向に沿ってトナー補給容器を挿入し、その挿入の後にトナー補給容器を回動させて装着する仕組みが開示されている。また、特許文献２および３に記載の技術では、トナー補給容器を現像器に重ねた状態でカバーで覆うことにより、トナー補給容器を現像器に固定するようになっている。

そして、特許文献４，５には、回転型現像ユニットの限られた領域内においてトナー補給容器の容量を十分に確保するために、断面が扇状のトナー補給容器を用いたものが記載されている。この特許文献４，５に記載の技術では、トナー補給容器を回転軸の径方向に沿って移動させることにより、回転型現像ユニットにトナー補給容器を装着するようになっている。

特開平９−１０６１５９号公報 特開平７−２９５３７４号公報 特開平７−３１９２７５号公報 特開平８−１６０６９９号公報 特開平８−３０５１１４号公報

しかし、上述した特許文献１に記載の技術では、トナー補給容器を挿入した後に、そのトナー補給容器をさらに回動させるという手間が必要となる。また、特許文献２，３では、トナー補給容器を現像器に重ねた状態でカバーによって固定するようになっているため、作業者はまず、トナー補給容器を現像器に重ね、次に、その状態を維持したままカバーで覆う、というように複数の作業手順を踏まなくてはならない。つまり、これら特許文献１〜３の技術では、トナー補給容器の装着作業が煩わしいという問題がある。また、特許文献４，５においても、トナー補給容器の装着作業を軽減化するための工夫は開示されていない。

本発明は、前述した先行技術に鑑みてなされたもので、比較的簡単な作業によってトナー補給容器を回転型現像ユニットに装着することが可能な仕組みを提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明が採用する画像形成装置の別の構成は、筐体と、トナーが充填されたトナー補給容器を装着可能な複数の現像器が、前記筐体に回転可能に支持された回転体の周面に配設された回転型現像ユニットと、前記筐体に設けられた交換孔であって、前記回転体が所定の位置で回転を止めたときに、いずれかの前記現像器の前記トナー補給容器の装着位置へと連通する位置に設けられ、その現像器にトナー補給容器が装着される際にそのトナー補給容器が挿通される交換孔と、開扉したときには前記交換孔を開き、閉扉したときには前記交換穴を閉じる交換扉と、前記交換孔に前記トナー補給容器が挿通された状態で前記交換扉が閉じられ、さらにその交換扉が前記交換孔の奥へと押し込まれることによって前記トナー補給容器が前記交換扉に押されて前記現像器の装着位置に装着された後に、当該交換扉を閉扉する位置まで戻して停止させ、その閉扉する位置において前記交換扉と前記回転型現像ユニットとを離間させた状態でその交換扉を固定する交換扉固定機構と、を備えることを特徴としている。

上記構成により、トナー補給容器を交換する際、交換扉を開扉して交換孔から覗くトナー補給容器が現像器から引き抜かれ、新しいトナー補給容器が前記交換孔に挿通して現像器に向けて挿入される。挿入後、交換扉を閉扉すると、交換扉固定機構により、前記交換扉は、交換孔の奥に押し込まれた際にトナー補給容器を押して現像器の装着位置に装着し、その後回転型現像ユニットと離間した状態で固定される。
これにより、作業者は比較的簡単な作業によってトナー補給容器を現像器に確実に装着することができ、トナー補給容器の装着後、交換扉は回転型現像ユニットと離間した状態で固定されるため、回転する回転型現像ユニットと交換扉が接触するのを防止して、各部位の保護を図ることができる。

上記構成において、前記交換扉は、外開きする状態で前記交換孔を開閉し、前記交換扉固定機構は、前記交換扉に設けられた扉側固定手段と、前記交換孔に設けられた孔側固定手段と、を備え、前記扉側固定手段は、前記交換扉に軸支され、当該交換扉固定機構を解除する把手と、起端が回動中心となって前記把手に軸支され、先端に前記交換扉から突出する突出部と係合爪とが一体的に形成された扉側回動部材と、前記扉側回動部材を一方向に付勢する扉側付勢部材と、を備え、前記孔側固定手段は、前記交換孔に固定された孔側固定部材と、起端が回動中心となって前記孔側固定部材に軸支され、先端に前記突出部を案内する案内部が形成された孔側回動部材と、前記案内部により前記突出部が押し込まれた位置よりも開扉側に位置した前記孔側固定部材に形成され、前記扉側回動部材の係合爪が係合する係合部と、前記孔側回動部材を他方向に付勢する孔側付勢手段と、を備え、前記交換扉を閉扉するときには、前記突出部が前記案内部によって案内されつつ、前記扉側回動部材が扉側付勢部材に抗して回動し、前記交換扉が前記交換孔の奥へと押し込まれた際には、前記案内部による前記突出部への案内を解除し、前記係合爪を前記係合部に係合させることを特徴としている。

上記構成において、前記扉側付勢手段の付勢力は、前記孔側付勢手段の付勢力よりも強い設定とすることが好ましい。

上記構成において、前記交換扉が前記交換孔の奥へと押し込まれる際にその交換扉の前記トナー補給容器と当たる位置には、前記トナー補給容器の挿入方向に対して弾性を発生する機構を有することが好ましい。

上記構成において、前記交換扉固定機構、前記交換扉或いは前記交換孔の少なくともいずれか１つに設けられ、前記交換扉が前記閉扉する位置に固定されたことを検知する固定検知手段を有することが好ましい。

上記構成において、少なくとも前記トナー補給容器に充填されたトナーの色を含むトナー補給容器に関する情報を検知する検知手段を備えることが好ましい。

上記構成において、前記検知手段は、各々の前記トナー補給容器に取り付けられ、そのトナー補給容器に充填されたトナーの色を含むトナー情報を記憶する情報記憶部と、前記交換扉に設けられ、前記情報記憶部に記憶されたトナー情報を読み出す読取部と、を備えることが好ましい。

請求項１に記載の発明によれば、トナー補給容器を交換する際、交換扉を開扉して交換孔から覗くトナー補給容器が現像器から引き抜かれ、新しいトナー補給容器が前記交換孔に挿通して現像器の装着位置に向けて挿入される。挿入後、交換扉を閉扉すると、交換扉固定機構により、前記交換扉は、交換孔の奥に押し込まれた際にトナー補給容器を押して現像器の装着位置に装着し、その後回転型現像ユニットと離間した状態で固定される。
これにより、作業者は比較的簡単な作業によってトナー補給容器を現像器に確実に装着することができ、トナー補給容器の装着後、押し込み部（交換扉）は回転型現像ユニットと離間した状態で固定されるため、回転する回転型現像ユニットと押し込み部が接触するのを防止して、各部位の保護を図ることができる。

＜実施形態＞
［構成］
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜複合機＞
まず、画像形成装置全体の構成について簡単に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るロータリー型画像形成ユニットを備えた複合機１００の構成図である。この複合機１００は、例えばカラープリンタやカラー複写機、或いはこれらの複数の機能を兼ね備えている。図１に示すように、複合機１００の構成は、画像形成ユニット１０と、画像読取ユニット２０と、用紙供給ユニット３０とに大別される。用紙供給ユニット３０は、用紙トレイ３１ａ，３１ｂ，３１ｃといった用紙供給源と、この用紙供給源から図中の点線Ｓによって示される搬送路を経由して画像形成ユニット１０へ用紙Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を搬送するための搬送ロールやレジストロールとを備えている。画像読取ユニット２０は、原稿送り装置２１と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等により構成される光学系部材２２とを備えている。画像読取ユニット２０は、原稿送り装置２１によってプラテンガラス（図示せず）に順番に載置される原稿の画像を光学系部材２２によって読み取り、読み取った画像を表す画像データを生成する。

画像形成ユニット１０は、画像読取ユニット２０によって生成された画像データや、通信インタフェース（図示せず）を介して受信した画像データに基づいて画像形成処理を行う。この画像形成ユニット１０は、感光体ドラム１１と、帯電装置１２と、露光装置１３と、回転型現像ユニット５０と、クリーニングブレード１５と、中間転写ベルト１６と、支持ロール１７と、一次転写ロール１８と、二次転写ロール１９と、対向ロール４０と、搬送ベルト４１と、定着装置４２とを備えている。感光体ドラム１１の外周面（ドラム表面）には感光層が形成されており、この感光体ドラム１１は駆動機構（図示せず）によって図中矢印ａ方向に回転させられる。帯電装置１２は、例えばロール型帯電装置やコロトロン型帯電装置であり、感光体ドラム１１の表面を所定の電位に一様に帯電させる。露光装置１３は、一様に帯電した感光体ドラム１１に対し、画像データに応じて変調されたレーザ光を照射し、感光体ドラム１１の表面に静電潜像を形成する。

回転型現像ユニット５０は、それぞれＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各有色のトナー（現像剤）をそれぞれ収容する現像器５５Ｙ，５５Ｍ，５５Ｃ，５５Ｋを備えている。この回転型現像ユニット５０が駆動機構（図示せず）によって図中矢印ｂ方向に回転させられることにより、これら４つの現像器５５Ｙ，５５Ｍ，５５Ｃ，５５Ｋは順番に感光体ドラム１１と対向する位置（現像位置）に移動させられる。そして、各現像器５５Ｙ，５５Ｍ，５５Ｃ，５５Ｋに収容された各トナーが、それぞれの色に対応する静電潜像に電気的に転移させられることによって、感光体ドラム１１の表面にトナー像を形成する作像動作が行われる。

中間転写ベルト１６は、無端のベルト部材であり、その内周面を複数の支持ロール１７（図１では２つ）と一次転写ロール１８と二次転写ロール１９とによって張架された状態で、矢印ｃ方向に周回移動させられる。一次転写ロール１８は、感光体ドラム１１との間で中間転写ベルト１６を挟持しつつ、感光体ドラム１１表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト１６の外周面に転写（一次転写）する。感光体ドラム近傍に設けられたクリーニングブレード１５は、一次転写後の感光体ドラム１１表面に残ったトナーを除去する。二次転写ロール１９は、対向ロール４０との間に形成されるニップ領域において、中間転写ベルト１６の外周面に転写されているトナー像を用紙へ転写（二次転写）する。二次転写後の中間転写ベルト１６の表面に残留しているトナーはベルトクリーナ２３によって除去される。定着装置４２は、トナー像が二次転写された用紙に対し、定着ロール４２ａ及び加圧ロール４２ｂによって圧力を加えながら急速に加熱することによってトナー像を用紙に定着させる。この定着処理がなされた後に、用紙は排紙ロール４３ａ，４３ｂによって排紙トレイ４６に排出される。

＜回転型現像ユニット＞
次に、図２および図３を参照しつつ、回転型現像ユニット５０の構成について説明する。図２は回転型現像ユニット５０の斜視図であり、図３は回転型現像ユニット５０の側面図である。
回転体５１の回転軸５１Ａは、複合機１００の筐体（後述する筐体１０１）に回転自在に支持されている。この回転体５１の周面には、４個の現像器５５Ｙ，５５１Ｍ，５５Ｃ，５５Ｋが配置されている。また、回転体５１の奥側には円盤状の終端５１Ｂが形成され、この終端５１Ｂには、後述するトナーカートリッジ６０のオーガ軸に連結される雄ブラケット５１Ｃが形成されている。
以下、特に区別して説明する必要のない場合には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの添え字を省略して説明する。

現像器５５Ｙ，５５Ｍ，５５Ｃ，５５Ｋは、トナー収容室および現像ロール５７Ｙ，５７Ｍ，５７Ｃ，５７Ｋを有する現像器本体５６Ｙ，５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｋと、前記現像器本体５６Ｙ，５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｋに装着されるトナー補給容器となる断面が扇状で外形が角柱状となったトナーカートリッジ６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋと、を具備する。なお、図２（ｂ）および図３では、Ｃ色の現像器５５Ｃにおいてトナーカートリッジ６０Ｃを外した状態を示している。このトナーカートリッジが外れた空間が、現像器５５のトナーカートリッジが装着される装着位置となる。

現像器本体５６には、トナー収容室内にトナーを補給するためのトナー補給口５９が穿設され、このトナー補給口５９はシャッター５８によって閉められており、シャッター５８を矢印ｆ方向に移動させることによりトナー補給口５９が開口する（図５、参照）。また、シャッター５８には若干突出する係合爪５８Ａが形成され、この係合爪５８Ａは、トナーカートリッジ６０を挿入する際に、後述するトナーカートリッジ６０側のシャッター６１に係合する。

トナー補給容器となるトナーカートリッジ６０は、図６に示すように、回転型現像ユニット５０を所定の交換位置に回転させた上で、所定の挿入方向から挿入することにより、現像器５５の装着位置に装着される。一方、トナーカートリッジ６０は、挿入方向の逆に引き抜くことにより、現像器５５の装着位置から離脱されるようになっている。また、トナーカートリッジ６０内には容器内のトナーを攪拌するための攪拌オーガ（図示せず）が長さ方向に回動可能に設けられており、トナーカートリッジ６０の挿入方向の端面には、回転型現像ユニット５０の雄ブラケット５１Ｃに連結される雌ブラケット６０Ａが形成され、この雌ブラケット６０Ａは攪拌オーガの軸に連結される（図４、参照）。回転型現像ユニット５０の外側に位置した駆動機構（図示せず）で発生する回転力は、雄ブラケット５１Ｃ，雌ブラケット６０Ａを介して攪拌オーガに伝わり、攪拌オーガの攪拌作用により、トナーカートリッジ６０内のトナーが攪拌される。

また、トナーカートリッジ６０の長手方向のうち挿入方向に対して起端側の側面には、補給口６２が穿設される。この補給口６２は、シャッター６１によって閉められており、シャッター６１を矢印ｇ方向に移動させることにより補給口６２が開口する（図６、参照）。そして、トナーカートリッジ６０を現像器本体５６（回転型現像ユニット５０）に装着する際、トナーカートリッジ６０側のシャッター６１が現像器本体５６側のシャッター６１に係合して、互いに開口する方向に移動して補給口５９，６２が開口する。そして、トナーカートリッジ６０のトナーは、補給口６２，５９を通してトナー収容室内に補給される。

＜ガイド部材の構成＞
隣り合う現像器本体５６とトナーカートリッジ６０との間には、ガイド部材が形成されている。例えば、図２（ｂ）に示すように、Ｃ色のトナーカートリッジ６０Ｃは、現像器本体５６Ｃと現像器本体５６Ｍとの間に挿入されるため、ガイド部材は、トナーカートリッジ６０Ｃ、現像器本体５６Ｃ、現像器本体５６Ｍの各対向面に形成されている。
ガイド部材は、現像器本体５６側に突出形成され、挿入方向に延びた同軸上に離間して並ぶ一対の溝形成部６５Ａ，６５Ｂと、トナーカートリッジ６０側に突出形成され、挿入方向に延びた同軸上に離間して並ぶ一対の板状の係合突起６６Ａ，６６Ｂとを有する。この係合突起６６Ａ，６６Ｂは第１案内部となり、溝形成部６５Ａ，６５Ｂは第２案内部となる。
また、係合突起６６Ａの幅寸法Ｗ１、係合突起６６Ｂの幅寸法Ｗ２とし（図４（ａ）、参照）、溝形成部６５Ａと６５Ｂとの離間寸法Ｓ１、奥側の溝形成部６５Ｂから終端５１Ｂまでの離間寸法ｓ２とすると（図２（ｂ）、参照）、Ｓ１＞Ｗ１、Ｓ２＞Ｗ２の関係になるように係合突起６６Ａ，６６Ｂの幅寸法、溝形成部６５Ａ，６５Ｂの離間寸法を設定する。

ガイド部材では、トナーカートリッジ６０を現像器５５の装着位置に装着する際、係合突起６６Ａ，６６Ｂを溝形成部６５Ａ，６５Ｂの溝に沿って摺動させることにより、トナーカートリッジ６０を回転型現像ユニット５０の奥側に案内する。
そして、トナーカートリッジ６０が現像器５５の装着位置に装着された段階（つまり回転型現像ユニット５０の雄ブラケット５１Ｃにトナーカートリッジ６０の雌ブラケット６０Ａが連結された段階）では、係合突起６６Ａは、溝形成部６５Ａ，６５Ｂ間に位置し、係合突起６６Ｂは、溝形成部６５Ｂと終端５１Ｂとの間に位置する。これにより、係合突起６６Ａ，６６Ｂと溝形成部６５Ａ，６５Ｂとは離間して非接触状態となる。

＜交換孔および交換扉＞
次に、交換孔および交換扉の構成について説明する。
図７は、複合機１００の画像形成ユニット１０が収容された筐体１０１を示す。
筐体１０１には、正面が開閉する外扉１０２が設けられ、この外扉１０２の図面下側が筐体１０１の内壁１０３に軸支された回動中心となって上側が外側に開くようになっている。そして、筐体１０１と内壁１０３との間には、画像形成ユニット１０の各部位が収容される。また、内壁１０３或いは外扉１０２には、外扉１０２が閉扉したことを検知する外扉センサ１０５（図１４参照）が設けられている。
内壁１０３には、回転型現像ユニット５０を回転させて交換位置に停止させた際、トナーカートリッジ６０が覗くような位置に交換孔１０４が穿設されている。さらに、交換孔１０４近傍の内壁１０３の部位には、交換孔１０４を外開きで開閉する交換扉７０が設けられる。この交換扉７０は、図面右側が軸支された回動中心となって片持ち支持されて、交換孔１０４を開扉／閉扉する。

図８（ａ），（ｂ）は、図７中のＡ部を拡大して示した図であり、図８（ａ）は交換扉７０を開いた状態、図８（ｂ）はトナーカートリッジ６０を矢印Ｂ１方向に引き出した状態を示している。この交換扉７０には、トナーカートリッジ６０を回転型現像ユニット５０に挿入する際に、トナーカートリッジ６０の後側を所定の押圧力で押す押圧部７１が設けられている（図８、参照）。
交換扉７０の端面とこの端面に対向する前記交換孔１０４の端面には、交換扉固定機構となるロック機構８０が設けられる。このロック機構８０は、交換扉７０側に設けられた扉側固定手段となるストライカ７２と、交換孔１０４側に設けられた孔側固定手段となるラッチ８１とを備えている。

次に、交換扉７０の構成を、図９を参照しつつ説明する。図９は交換扉７０の表面，裏面から見た斜視図である。交換扉７０の回動中心には扉バネ７９が設けられ、この扉バネ７９は、前記ロック機構８０がロックされていない状態では、交換扉７０を開扉方向に付勢する。
交換扉７０の端面に設けられたストライカ７２は、当該ロック機構８０を解除すべく、交換扉７０に矢印Ｄ１方向に回動可能に設けられた把手７３と、起端側が把手７３の部位に軸支され、矢印Ｃ方向に回動可能な扉側回動部材となるストライカ部材７４と、前記ストライカ部材７４の矢印Ｃ方向へ回動する力に抗して付勢力を発生する扉側付勢部材となるストライカ付勢バネ７５と、を具備する。このストライカ部材７４の先端側には、外側に突出する突起部となるピン７４Ａと、下側に突出する係合爪７４Ｂとが形成されている。

また、ラッチ８１の構成を、図１０を参照しつつ説明する。図１０はラッチ８１の表面，裏面から見た斜視図である。
ラッチ８１は、交換孔１０４の端面にねじ止めによって固定された孔側固定部材８２と、起端が回動中心となって前記固定部材８２に矢印Ｅ方向に回動可能に軸支された孔側回動部材となるラッチ部材８３と、このラッチ部材８３の矢印Ｅ方向への回動に抗して付勢力を発生する孔側付勢部材となるラッチ付勢バネ８４と、を具備する。このラッチ部材８３の先端には、前記ピン７４Ａを案内する案内部となる略三角形状のスライダ８３Ａが形成され、このスライダ８３Ａは奥側が高くなる傾斜面を有する。固定部材８２には、前記スライダ８３Ａにより前記ピン７４Ａが押し込まれた位置よりも開扉側に位置し、前記係合爪７４Ｂが係合される係合部８２Ａが形成されている。また、ストライカ付勢バネ７５の付勢力は、ラッチ付勢バネ８４の付勢力よりも強くなるように設定されている。
さらに、固定部材８２の裏面には内扉センサとなるスイッチ８５が設けられる。このスイッチ８５は、ラッチ部材８３が矢印Ｅ方向に回動して係合爪７４Ｂが係合部８２Ａに係合した際に、板部８５Ａが矢印Ｆ方向に移動してオン信号を出力する。

＜ロック機構の動作＞
次にロック機構の動作を、図１１〜図１３を参照しつつ説明する。
図１１は、トナーカートリッジ６０を現像器５５の装着位置に装着する際の状態を示した図である。
作業者は、外扉１０２を開き、交換扉７０を開く。交換扉７０は、把手７３を矢印Ｄ１方向に引き出すことにより、ストライカ部材７４が矢印Ｄ２方向に回動し、係合爪７４Ｂが係合部８２Ａから外れる。交換扉７０は、扉バネ７９の付勢力受けて開扉する。そして、交換孔１０４には、回転型現像ユニット５０の回動制御によって交換用のトナーカートリッジ６０が覗く。

次に、作業者が現像器５５に装着されているトナーカートリッジ６０を引き抜き、図１１（ａ）に示すように、回転型現像ユニット５０には、新しいトナーカートリッジ６０を矢印Ｂ２方向に挿入する。作業者は、トナーカートリッジ６０を有る程度挿入した段階で、交換扉７０を閉め、一度奥まで押し込まれた交換扉７０によってトナーカートリッジ６０が現像器５５の装着位置に装着される。図１１（ｂ）に示すように、一度押し込まれた交換扉７０は、若干開き側に戻された位置でロック機構８０でロックされる。この際、図１１（ｃ）に示すように、回転型現像ユニット５０と交換扉７０との間にはクリアランスｔが確保される。

また、交換扉７０によって、トナーカートリッジ６０を回転型現像ユニット５０に押し込む際には、所定の押圧力を有する押圧部７１がトナーカートリッジ６０を後側から押し込むことになり、この押圧力によりトナーカートリッジ６０を現像器５５の装着位置により確実に装着される。さらに、作業者が交換扉７０を閉める方向に強く押し付けたとしても、この押圧部７１は、押圧力でトナーカートリッジ６０に加わる力を緩衝して、当該トナーカートリッジ６０の保護も図ることができる。

図１２および図１３は、交換扉７０を閉扉する際のロック機構８０のラッチ部材８３とストライカ部材７４の動きを示した図である。
作業者が交換扉７０を閉めると、ストライカ部材７４は矢印Ｂ２方向に移動し、ストライカ部材７４のピン７４Ａはラッチ８１のスライダ８３Ａの傾斜面に沿って矢印Ｃ方向に移動すると共に、ストライカ付勢バネ７５，ラッチ付勢バネ８４，扉バネ７９の付勢力の関係からラッチ部材８３が矢印Ｅ方向に移動する。

まず、交換扉７０が作業者によって閉める方向に押されているため、ストライカ部材７４は矢印Ｂ２方向に移動しようとする。この際、ラッチ部材８３のスライダ８３Ａは動かないため、ピン７４Ａがスライダ８３Ａの傾斜面に沿って矢印Ｃ方向（上側）に移動する（図１２（ａ）参照）。そして、図１２（ｂ）の状態を経て、ピン７４Ａがスライダ８３Ａの頂点に達する（図１２（ｃ）、参照）。この際、交換扉７０は、図１１（ｂ）のように、トナーカートリッジ６０を回転型現像ユニット５０に押し込んだ状態となる。この時点で、作業者は交換扉７０を押し込むのを止める。

スライダ８３Ａの頂点に達したピン７４Ａは、ストライカ付勢バネ７５とラッチ付勢バネ８４との関係から、ピン７４Ａがスライダ８３Ａの垂直面に沿って降下する。一方、扉バネ７９によって交換扉７０は開扉方向に付勢されているため、ストライカ部材７４は矢印Ｂ１方向に移動する。この結果、スライダ８３Ａの垂直面がピン７４Ａに矢印Ｂ１方向に押されて、ラッチ部材８３が矢印Ｅ方向に回動させられる（図１３（ａ）、参照）。
そして、図１３（ｂ）の状態を経て、係合爪７４Ｂが係合部８２Ａに係合することにより、ロック機構８０が交換扉７０を固定状態とする（図１３（ｃ）、参照）。この際、交換扉７０は、図１１（ｃ）のように、交換扉７０と回転型現像ユニット５０との間には、クリアランスｔが確保される。

このように、図１１に示すように、トナーカートリッジ６０を交換する際には、作業者は、トナーカートリッジ６０を有る程度挿入した段階で、交換扉７０を閉める動作を行い、一度押し込まれた交換扉７０によってトナーカートリッジ６０が回転型現像ユニット５０に装着される。一度押し込まれた交換扉７０は、押し込まれた位置よりも若干開き側に戻された位置で固定され、この交換扉７０と回転型現像ユニット５０との間にはクリアランスｔが確保される。

＜実施形態の効果＞
以上、詳述した如く、トナーカートリッジ６０の交換時には、作業者は、交換扉７０を開いて交換されるトナーカートリッジ６０を引き抜き、新しいトナーカートリッジ６０を挿入する。この際、作業者は、トナーカートリッジ６０を有る程度挿入した段階で、交換扉７０を閉める。ロック機構８０により、一度奥まで押し込まれた交換扉７０は、トナーカートリッジ６０を現像器５５の装着位置に確実に装着する。
このように、作業者は、トナーカートリッジ６０を直線的に挿入し、交換扉７０を閉めるという一連の比較的簡単な作業によって、トナーカートリッジ６０の装着を容易に行うことができる。

しかも、作業者が交換扉７０を一度奥まで押し込んだ後は、ロック機構８０によって交換扉７０は開き側に若干戻されて固定状態となる。この状態では、交換扉７０は回転型現像ユニット５０との間にクリアランスｔが確実に確保されるため、トナーカートリッジ６０が回転型現像ユニット５０から飛び出したり、突出して内壁１０３に接触して破壊する等の事故を確実に防止することができる。

さらに、トナーカートリッジ６０と隣り合う現像器本体５６との間には、トナーカートリッジ６０を回転型現像ユニット５０の奥側に案内する係合突起６６Ａ，６６Ｂと溝形成部６５Ａ，６５Ｂとを備えたガイド部材を形成している。しかも、このガイド部材は、トナーカートリッジ６０を現像器５５の装着位置に装着するまでは案内し、装着された段階（つまり回転型現像ユニット５０の雄ブラケット５１Ｃにトナーカートリッジ６０の雌ブラケット６０Ａが連結された段階）では、係合突起６６Ａ，６６Ｂと溝形成部６５Ａ，６５Ｂとを離間させて非接触状態とする構成となっている。これにより、トナーカートリッジ６０内の攪拌オーガによる振動や、現像器本体５６内のトナーを攪拌するオーガによる振動が隣り合う現像器に伝わるのを防止することができる。
しかも、各現像器５５を仕切る仕切り板等の構造を使用しないで、振動の伝搬を防止しているから、仕切り板の占有体積分、トナーカートリッジ６０の容積を確保することができる。

＜変形例＞
前記実施形態においては、トナーカートリッジ６０の交換が確実に行われたか否かを、交換扉７０の動作によって決めるようにした場合について述べたが、以下のようにして制御部９０で判定させるようにしても良い。図１４は制御ブロック図、図１５はカートリッジ交換処理の流れ図を示す。
制御部９０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等で構成され、入出力制御部９０Ａ、コントローラ９０Ｂおよび記憶部９０Ｃを具備する。入出力制御部９０Ａには、Ｕ／Ｉ部４９、外扉センサ１０５、内扉センサ８５が接続される。そして、記憶部９０Ｃには、カートリッジ交換処理のプログラム等が格納されている。

前記Ｕ／Ｉ部４９は、作業者が各種の操作を行うための作業者インタフェース４９であり、このＵ／Ｉ部４９は、図１に示すように、タッチパネルとして機能する液晶ディスプレイを備えており、作業者はこの液晶ディスプレイに触れることで各種操作を行うようになっている。

次に、カートリッジ交換処理について図１５を参照しつつ説明する。
まず、制御部９０は、内扉センサ８５から信号ｄ２を読み取り（ステップＳ１）、外扉センサ１０５から信号ｄ１を読み取る（ステップＳ２）。
制御部９０は、信号ｄ１，ｄ２がオン状態であるか否か（ステップＳ３）、信号ｄ２のみがオン状態であるか否か（ステップＳ４）、信号ｄ１のみがオン状態であるか否かを判定する（ステップＳ５）。

ステップＳ３の判定処理で「ＹＥＳ」の場合には、両方の扉１０２，７０が確実に閉まっているから、制御部９０は、交換完了していることをＵ／Ｉ部４９に表示する（ステップＳ６）。一方、ステップＳ４の判定処理で「ＹＥＳ」の場合には、交換扉７０が閉扉で外扉１０２が開扉状態であるから、制御部９０は、外扉が開いていることをＵ／Ｉ部４９に表示する（ステップＳ７）。さらに、ステップＳ５の判定処理で「ＹＥＳ」の場合には、交換扉７０が開扉で外扉１０２が閉扉状態であるから、制御部９０は、内扉が開いていることをＵ／Ｉ部４９に表示する（ステップＳ８）。そして、ステップＳ５の判定処理で「ＮＯ」の場合には、両方の扉１０２，７０が開いているから、作業状態であると見なして、ステップＳ１の処理に戻る。
このように、外扉センサ１０５、内扉センサ８５からの信号に基づいて、扉１０２，７０の状態を判定して、Ｕ／Ｉ部４９を通して作業者に報知することにより、交換作業をより確実に行うことができる。

さらに、図９に示すように、ＩＣタグの情報を読み取る読取部９２を、交換扉７０の内側に設ける。そして、トナーカートリッジ６０の挿入方向の後側に、トナー色、トナーの種類，トナー容器の新旧，トナーの使用量，仕向け情報、製造会社等の各種情報が書き込まれたＩＣタグ（図示せず）を貼着する。
これにより、トナーカートリッジ６０の後側と交換扉７０との間のクリアランスｔは図１１（ｃ）のように確保されるため、読取部９２とＩＣタグとの距離が変動して起こる読取部９２における読み取り誤差を低減できる。さらに、読取部９２に書込機能を持たせ、ＩＣタグが貼着されたトナーの使用頻度（例えば、枚数から算出）から残りのトナー使用量（残量）を書き込むことも可能となる。

前記実施形態では、内扉センサ８５をロック機構８０のラッチ８１に設けるようにしたが、本発明はこれに限らず、ロック機構８０のストライカ７２側、交換扉７０或いは交換孔１０４に設けても良い。要は、内扉センサは、交換扉７０が一度奥に押し込まれた後にロック機構８０が交換扉７０を固定した状態が検知されるセンサであれば良い。

前記実施形態では、交換扉７０を外開きとして閉扉する際の動作によって、トナーカートリッジ６０を現像器５５の装着位置に装着するようにしたが、本発明はこれに限らず、交換扉の閉扉動作と連動して、前記交換孔に挿通された前記トナー補給容器を、前記現像器の装着位置へ押し込むことによって前記トナー補給容器を前記装着位置に装着し、装着後に前記回転型現像ユニットと離間させた状態で前記筐体に固定される押し込み部で行うようにしても良い。
例えば、交換扉が上下に動くことによって交換孔を開くような機構のものであっても、この交換扉の閉扉動作に連動して動く押し込み部によって、トナーカートリッジを奥に押し込まれて現像器の装着位置にトナーカートリッジが装着される。即ち、この例においても、トナーカートリッジを直線的に挿入し、交換扉を閉めるという一連の比較的簡単な作業によって、トナーカートリッジの装着を容易に行うことができる、という効果が得られる。

さらに、押し込み部は、交換扉に設ける構成であって、交換扉の閉扉動作を受けて動作するように筐体側に設けるようにしても良く、要は、トナー補給容器を前記装着位置へ押し込んで前記装着位置に装着し、装着後に回転型現像ユニットと離間させた状態で筐体に固定される部位であれば良い。

前記実施形態では、転写手段により中間転写ベルトにトナー像を転写する場合について説明したが、本発明はこれに限らず、記録シートに直接トナー像を転写するようにしても良い。

本発明の実施形態によるロータリー型画像形成装置を示す図である。 実施形態による回転型現像ユニットを示す斜視図である。 実施形態による回転型現像ユニットを示す側面図である。 実施形態によるトナーカートリッジを示す斜視図である。 実施形態による現像器本体の要部を示す図である。 実施形態によるトナーカートリッジを、図４とは違う方向から見た斜視図である。 実施形態による画像形成ユニットの外扉を開いた状態を示す図である。 図７中のＡ部を拡大して示す図である。 実施形態による交換扉を示す斜視図である。 実施形態によるラッチを示す斜視図である。 トナーカートリッジを現像器ユニットに挿入する状態を模式的に示す図である。 実施形態によるロック機構のラッチ部材とストライカ部材との動きを示す図である。 図１２に続く図である。 変形例による制御ブロック図である。 変形例による流れ図である。

符号の説明

５０…回転型現像ユニット、５１…回転体、５１Ａ…回転軸、５５Ｙ，５５Ｍ，５５Ｃ，５５Ｋ…現像器、５６Ｙ，５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｋ…現像器本体、５７Ｙ，５７Ｍ，５７Ｃ，５７Ｋ…現像ロール、６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋ…トナーカートリッジ（トナー補給容器）、６５Ａ，６５Ｂ…溝形成部（第２案内部）、６６Ａ，６６Ｂ…係合突起（第１案内部）、７０…交換扉、７２…ストライカ（扉側固定手段）、７３…把手、７４…ストライカ部材（扉側回動部材）、７４Ａ…ピン（突起部）、７４Ｂ…係合爪、７５…ストライカ付勢バネ（扉側付勢部材）、７９…扉バネ（扉用付勢部材）、８０…ロック機構（交換扉固定機構）、８１…ラッチ（孔側固定手段）、８２…固定部材（孔側固定部材）、８２Ａ…係合部、８３…ラッチ部材（孔側回動部材）、８３Ａ…スライダ（案内部）、８４…ラッチ付勢バネ（孔側付勢手段）、８５…スイッチ（内扉センサ）、１００…複合機、１０１…筐体、１０２…外扉、１０３…内壁、１０４…交換孔、１０５…外扉センサ。

Claims (7)

1. 筐体と、
   トナーが充填されたトナー補給容器を装着可能な複数の現像器が、前記筐体に回転可能に支持された回転体の周面に配設された回転型現像ユニットと、
   前記筐体に設けられた交換孔であって、前記回転体が所定の位置で回転を止めたときに、いずれかの前記現像器の前記トナー補給容器の装着位置へと連通する位置に設けられ、その現像器にトナー補給容器が装着される際にそのトナー補給容器が挿通される交換孔と、
   開扉したときには前記交換孔を開き、閉扉したときには前記交換穴を閉じる交換扉と、
   前記交換孔に前記トナー補給容器が挿通された状態で前記交換扉が閉じられ、さらにその交換扉が前記交換孔の奥へと押し込まれることによって前記トナー補給容器が前記交換扉に押されて前記現像器の装着位置に装着された後に、当該交換扉を閉扉する位置まで戻して停止させ、その閉扉する位置において前記交換扉と前記回転型現像ユニットとを離間させた状態でその交換扉を固定する交換扉固定機構と
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記交換扉は、外開きする状態で前記交換孔を開閉し、
   前記交換扉固定機構は、
   前記交換扉に設けられた扉側固定手段と、前記交換孔に設けられた孔側固定手段と、を備え、
   前記扉側固定手段は、
   前記交換扉に軸支され、当該交換扉固定機構を解除する把手と、
   起端が回動中心となって前記把手に軸支され、先端に前記交換扉から突出する突出部と係合爪とが一体的に形成された扉側回動部材と、
   前記扉側回動部材を一方向に付勢する扉側付勢部材と、を備え、
   前記孔側固定手段は、
   前記交換孔に固定された孔側固定部材と、
   起端が回動中心となって前記孔側固定部材に軸支され、先端に前記突出部を案内する案内部が形成された孔側回動部材と、
   前記案内部により前記突出部が押し込まれた位置よりも開扉側に位置した前記孔側固定部材に形成され、前記扉側回動部材の係合爪が係合する係合部と、
   前記孔側回動部材を他方向に付勢する孔側付勢手段と、を備え、
   前記交換扉を閉扉するときには、前記突出部が前記案内部によって案内されつつ、前記扉側回動部材が扉側付勢部材に抗して回動し、前記交換扉が前記交換孔の奥へと押し込まれた際には、前記案内部による前記突出部への案内を解除し、前記係合爪を前記係合部に係合させる
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記扉側付勢手段の付勢力は、前記孔側付勢手段の付勢力よりも強い
   ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記交換扉が前記交換孔の奥へと押し込まれる際にその交換扉の前記トナー補給容器と当たる位置には、前記トナー補給容器の挿入方向に対して弾性を発生する機構を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記交換扉固定機構、前記交換扉或いは前記交換孔の少なくともいずれか１つに設けられ、前記交換扉が前記閉扉する位置に固定されたことを検知する固定検知手段を有する
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１に記載の画像形成装置。
6. 少なくとも前記トナー補給容器に充填されたトナーの色を含むトナー補給容器に関する情報を検知する検知手段を備える
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１に記載の画像形成装置。
7. 前記検知手段は、
   各々の前記トナー補給容器に取り付けられ、そのトナー補給容器に充填されたトナーの色を含むトナー情報を記憶する情報記憶部と、
   前記交換扉に設けられ、前記情報記憶部に記憶されたトナー情報を読み出す読取部と、を備える
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。

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