JP2023085039A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置外部に脱離された現像装置において、現像剤カートリッジが意図せず分離してしまうことを抑制した現像装置を提供する。【解決手段】本発明が適用される現像装置は、現像装置本体と、現像装置本体に対して着脱可能に構成された現像剤カートリッジと、現像装置本体に設けられ、操作部を備える第１レバー、および、第２レバーと、現像剤カートリッジに設けられ、第１レバーが備える第１係合部と第１の係合を形成する第１被係合部、および、第２レバーが備える第２係合部と第２の係合を形成する第２被係合部とを有する。そして、第１係合部は第１付勢部材の付勢力によって第１被係合部を付勢するとともに、操作部が第１の押圧力で操作された場合に、第１の係合が解除され、操作部が第１の押圧力より強い第２の押圧力で操作された場合に、第１レバーが第２レバーに押圧力を伝えて第２の係合を解除する。【選択図】図９

Description

本発明は、現像装置および画像形成装置に関するものである。

従来の現像剤カートリッジは、現像装置に供給する現像剤を収容し、画像形成装置の現像装置に対して着脱可能に構成されている。

さらに、現像剤カートリッジが現像装置本体から分離し、画像形成装置から取り外し可能な現像装置の場合、現像剤カートリッジが現像装置本体から外れないようにするため、固定機構が設けられる。

特開２０２１－０９６４２２号公報

しかしながら、従来の現像装置では現像装置本体と現像剤カートリッジとが意図せずに分離し、プリンタ内外を汚すことがあった。

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、現像装置本体と現像剤カートリッジとが意図せず分離してしまうことを抑制した現像装置を提供することにある。

かかる目的のもと、本発明が適用される現像装置は、現像装置本体と、現像装置本体に対して着脱可能に構成された現像剤カートリッジと、現像装置本体に設けられ、操作部を備える第１レバー、および、第２レバーと、現像剤カートリッジに設けられ、第１レバーが備える第１係合部と第１の係合を形成する第１被係合部、および、第２レバーが備える第２係合部と第２の係合を形成する第２被係合部とを有する。そして、第１係合部は第１付勢部材の付勢力によって第１被係合部を付勢するとともに、操作部が第１の押圧力で操作された場合に、第１の係合が解除され、操作部が第１の押圧力より強い第２の押圧力で操作された場合に、第１レバーが第２レバーに押圧力を伝えて第２の係合を解除する。

本発明によれば、画像形成装置の外部で現像装置が意図せず分離しにくくすることができる。

本発明の実施形態におけるプリンタの概念図である。 本発明の実施形態における現像装置１１の外観斜視図および平面図である。 本発明の実施の形態における現像装置１１の断面図である。 本発明の実施形態における現像装置本体２１の外観斜視図である。 本発明の実施形態における現像装置本体２１の外観斜視図である。 本発明の実施形態におけるトナーカートリッジ２２の外観斜視図である。 本発明の実施形態におけるシャッタユニット４１の外観斜視図である。 本発明の実施形態における現像装置１１を水平面に置いた場合のシャッタレバーＬｖの操作による現像装置１１の非固定時および固定時の図である。 本発明の実施形態におけるＺ軸の正方向から見たときのサイドプレートＳＬ側のロック機構５０Ｌの図である。 本発明の実施形態におけるサイドプレートＳＬ側の第１レバー５１Ｌの外観斜視図である。 本発明の実施形態におけるロック機構５０の拡大図である。 本発明の実施形態におけるロック機構５０の断面図である。 本発明の実施形態における操作部５１－３の表面ｆｒが第２の押圧力で押圧された場合の途中経過を表すロック機構５０の断面図である。 本発明の実施形態における操作部５１－３の表面ｆｒが第２の押圧力で押圧された場合のロック機構５０の断面図である。 本発明の実施形態における操作部５１－３の表面ｆｒが第２の押圧力で押圧された直後のロック機構５０の断面図である。 本発明の実施形態におけるトナーカートリッジ２２の着脱過程における現像装置１１の断面図である。 本発明の実施形態におけるプリンタ１０に装着された場合の現像装置１０の断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。この場合、現像装置１１、および画像形成装置としてのプリンタ１０について説明する。

図１は本発明の実施の形態におけるプリンタ１０の概念図である。プリンタ１０は、プリンタ１０の筐体Ｃｓ、現像装置１１、ＬＥＤヘッド１２、転写ローラ１３、定着器１４によって構成され、画像形成を行う装置である。筐体Ｃｓの下方に媒体収容部としての給紙カセット１５が配設される。給紙カセット１５に、媒体としての用紙Ｐが積載されて収容される。そして、給紙カセット１５に隣接させて給紙ローラ１６を含む給紙機構が配設され、給紙ローラ１６によって用紙Ｐを１枚ずつ分離させた後、用紙Ｐは媒体搬送路としての用紙搬送路に給紙される。給紙機構によってＲｔ１方向に給紙された用紙Ｐは、画像形成部Ｑに供給される。ここで画像形成部Ｑは、現像装置１１、ＬＥＤヘッド１２及び転写ローラ１３によって構成され、画像形成部Ｑによって画像の形成が行われる。

なお、図において水平方向をＸ軸とし、図１に示すように後述の画像形成部Ｑの下流側から定着器１４に向けて用紙が搬送される方向を正方向とする。そして鉛直上方をＺ軸の正方向とし、Ｘ軸とＺ軸の双方に垂直な紙面の幅方向（主走査方向）であり、Ｘ軸の負方向側からプリンタ１０を見たときの右側をＹ軸の正方向とする。また、以下においてはＹ軸方向を第１の方向とも呼称している。

ＬＥＤヘッド１２は、現像装置１１が備える感光体ドラム３１よりも上方に対向するように配設される。現像装置１１は、Ｙ軸方向を長手方向として延在しており、筐体Ｃｓに対して挿抜自在に配設される。ＬＥＤヘッド１２は、印刷データに基づいて感光体ドラム３１の表面を露光して静電潜像を形成する。

ここで、感光体ドラム３１は、アルミニウム製の金属パイプから成る導電性支持体に、光導電層として電荷発生層及び電荷輸送層を順次積層することによって形成された有機系感光体である。

そして、転写ローラ１３は感光体ドラム３１よりも下方に対向するように配設される。感光体ドラム３１と転写ローラ１３の間に供給された用紙Ｐに、感光体ドラム３１に形成されたトナー像が転写ローラ１３によって転写される。

その後、用紙Ｐは、用紙搬送路をＲｔ２方向に搬送されて定着器１４に送られる。定着器１４において、加熱ローラ１９によって加熱された用紙Ｐ上のトナー像は、加圧ローラ２０によって加圧されて用紙Ｐに定着し、用紙Ｐに画像が形成される。

定着器１４から排出された用紙Ｐは、搬送部材としての搬送ローラ１７によってＲｔ３方向に搬送され、排紙ローラ１８によって筐体Ｃｓ外に排出される。

図２－ａは本発明の実施形態における現像装置１１の外観斜視図であり、図２－ｂは本発明の実施形態における現像装置１１の平面図である。現像装置１１は、現像装置本体２１と、現像装置本体２１に対して着脱自在に配設されたトナーカートリッジ２２を備える。現像装置本体２１は、トナーカートリッジ２２から現像剤としての未使用のトナー（以下、単に「トナー」という。）の補給を受け付ける。ユーザーによってトナーカートリッジ２２のＸ軸負方向側に設けられた把持部Ｘ１、Ｘ２が把持され、プリンタ１０に対して現像装置１１の挿抜が行われれる。また、トナーカートリッジ２２は現像装置本体２１に対して着脱可能であり、着脱時にも同様に把持部Ｘ１、Ｘ２がユーザーによって把持される。

図３は、本発明の実施の形態における現像装置１１の断面図である。

トナーカートリッジ２２は、トナーを収容するトナー収容部Ｒｍ１と、廃棄現像剤としての廃トナーを収容する廃トナー収容部Ｒｍ２と、シャッタユニット４１とを内部に備えるアウターフレームＦｒ１を有する。トナー収容部Ｒｍ１の底部に、本実施形態においてはアウターフレームＦｒ１の低部に、排出口としてのトナー排出口ｈ１が形成されており、シャッタユニット４１はシャッタレバーＬｖ（図２）の操作によってトナー排出口ｈ１の開閉を行う。また、廃トナー収容室Ｒｍ２には、廃トナーを回収するための回収スパイラル３９が回転自在に配設される。ここで、トナー収容部Ｒｍ１およびシャッタユニット４１の内部にはそれぞれ撹拌部材Ｍｘ１、Ｍｘ２が回転自在に設けられている。

現像装置本体２１は、Ｙ軸方向に延在させて形成され、画像形成プロセスを行うための各要素を内部に備えるベースフレームＦｒ２を有する。ベースフレームＦｒ２は、トナーカートリッジ２２のトナー排出口ｈ１から排出されたトナーの補給を受け付ける補給口としてのトナー補給口ｈ３を有し、トナー補給口ｈ３から補給されたトナーを貯蔵する現像剤貯蔵部としてのトナー貯蔵部Ｒｍ３を備える。

ここで、現像装置本体２１の内部に収容される各要素とは、感光体ドラム３１、感光体ドラム３１の表面を一様に帯電させる帯電ローラ３２、トナーを保持する現像ローラ３３、現像ローラ３３にトナーを供給する供給ローラ３４、現像ローラ３３上に供給されたトナーを均一に薄層化する現像ブレード３５、クリーニングユニット３６を構成するクリーニングブレード３７およびクリーニングブレード３７で掻き取られた廃トナーを搬送するためのスパイラル３８を含む。また、トナー貯蔵部Ｒｍ３内にトナーを攪拌する、撹拌部材Ｍｘ３－１、Ｍｘ３－２が配設される。

また、感光体ドラム３１、帯電ローラ３２、現像ローラ３３、供給ローラ３４等は、画像形成用の駆動部としての図示されない駆動モータ（ドラムモータ）に接続され、駆動モータが駆動されることによって回転させられる。

図４および図５は本発明の実施形態における現像装置本体２１の外観斜視図である。図４は現像装置本体２１をＸ軸負方向側から見たときの右側端部を拡大した図面を含み、図５は左側端部を拡大した図面を含む。

現像装置本体２１は、ベースフレームＦｒ２のＹ軸方向における一端と他端それぞれに形成されたサイドプレートＳＬ、ＳＲを備える。サイドプレートＳＬ、ＳＲの内側に、それぞれトナーカートリッジ２２の着脱を案内する着脱ガイドＧｍＬ、ＧｍＲが形成される。着脱ガイドＧｍＬ、ＧｍＲは、Ｙ軸方向における現像装置本体２１の内側から外側に向けてへこんだ凹部であり、トナーカートリッジ２２の着脱方向ｄｉｒに延在する。着脱ガイドＧｍＬ、ＧｍＲは対称構造をとる。

なお、Ｙ軸方向における現像装置本体２１の内側は、例えばサイドプレートＳＬ側においてはＹ軸の正方向側を意味し、サイドプレートＳＲ側においてはＹ軸の負方向側を意味する。

以下においては現像装置本体２１に対してトナーカートリッジ２２を装着する方向を装着方向ｄｉｒ１、脱離する方向を脱離方向ｄｉｒ２とする。

サイドプレートＳＬ、ＳＲの内側には、着脱ガイドＧｍＬ、ＧｍＲよりも装着方向ｄｉｒ１側に、サイドプレートＳＬ、ＳＲからＹ軸方向において現像装置本体２１の内側に突出するポスト２１－１Ｌ、２１－１Ｒが設けられる。なお、図４および図５には２１－１Ｒのみが図示される。

本発明の実施形態において、現像装置本体２１は、Ｙ軸方向の両端にトナーカートリッジ２２のアウターフレームＦｒ１を脱離方向ｄｉｒ２側に付勢する第１スプリング７１Ｒ、７１Ｌをそれぞれ有する。なお、図４および図５には第１スプリング７１Ｒのみが図示されている。

サイドプレートＳＬ、ＳＲは、着脱方向ｄｉｒに対して直交する第１の方向（本発明においてはＹ軸方向）における現像装置１１の外側において、ベースフレームＦｒ２から脱離方向ｄｉｒ２側にそれぞれ延在している。サイドプレートＳＬには、現像装置本体２１に対するトナーカートリッジ２２の位置を固定する第１レバー５１Ｌおよび第２レバー５２Ｌが、サイドプレートＳＬに対して揺動自在に設けられる。サイドプレートＳＲ側は対称構造をとっており、第１レバー５１Ｒおよび第２レバー５２ＲはサイドプレートＳＲに対して揺動自在に設けられる。サイドプレートＳＬ、ＳＲは、第１レバー５１および第２レバー５２を保持する保持部としての役割を担う。

図６は本発明の実施形態におけるトナーカートリッジ２２の外観斜視図である。本実施形態においてトナーカートリッジ２２は、Ｙ軸方向に延在する有底のアウターフレームＦｒ１、アウターフレームＦｒ１のＹ軸方向における一端と他端をそれぞれ覆うサイドカバーＳｃＬ、ＳｃＲによって構成される。シャッタレバーＬｖは、サイドカバーＳｃＬとアウターフレームＦｒ１の間に設けられており、シャッタレバーＬｖがアウターフレームＦｒ１に対し揺動自在に配設される。サイドカバーＳｃＬ、ＳｃＲの側面には、Ｙ軸方向においてトナーカートリッジ２２の外側に向けて突出する被着脱ガイド２２－１Ｒ、２２－１Ｌがそれぞれに設けられる。なお、図６には非着脱ガイド２２－１Ｌのみが図示される。

被着脱ガイド２２－１Ｒ、２２－１Ｌは、トナーカートリッジ２２の着脱時にそれぞれ着脱ガイドＧｍＬ、ＧｍＲ内を移動する。これによりトナーカートリッジ２２は着脱ガイドＧｍＬ、ＧｍＲによって着脱方向ｄｉｒに移動を案内される。加えて、被着脱ガイド２２－１Ｌ、２２－１Ｒは、現像装置１１がプリンタ１０の外部にある場合に、トナーカートリッジ２２が現像装置本体２１に対して装着されたとき、第１レバー５１と係合する第１被係合部としての第１凹部６１と、第２レバー５２と係合する第２被係合部としての第２凹部６２とを備える。以下において、第１レバー５１と第１凹部６１の係合を第１の係合、第２レバー５２と第２凹部６２の係合を第２の係合と呼ぶ。具体的な構造については後述する。

図７は本発明の実施形態におけるシャッタユニット４１の外観斜視図である。シャッタユニット４１はシャッタ部材４１－１とレバー部材４１－２によって構成される。シャッタ部材４１－１とレバー部材４１－２はそれぞれに設けられたピニオンギア４１－４、４１－５が噛み合っている。レバー部材４１－２はシャッタレバーＬｖを備える。シャッタ部材４１－１は、シャッタレバーＬｖの操作によってシャッタ部材４１－１がＹ軸周りに回転軸ａｘ１を中心として回動自在にＹ軸方向に延在して配設される。

図７は図３に示すようにトナー排出口ｈ１（図３）がシャッタ開口部ｈ２と重ならない、シャッタ部材４１－１が閉位置にある状態を表す。シャッタ部材４１－１が閉位置にあるとき、図３に示すようにシャッタ部材４１－１がトナー排出口ｈ１（図３）を閉鎖し、トナー収容部Ｒｍ１（図３）からトナー貯蔵部Ｒｍ３（図３）へのトナーの補給を止めることができる。

シャッタ部材４１－１が閉位置にある状態から、シャッタレバーＬｖがＲ１方向に押されてレバー部材４１－２がＹ軸の負方向側から見たとき反時計回りに回転するように操作されると、ピニオンギア４１－４、４１－５を通じて力がシャッタ部材４１－１に伝わり、シャッタ部材４１－１がＹ軸の負方向側から見たとき時計回りに回転する。これにより、トナー排出口ｈ１（図３）がシャッタ開口部ｈ２と重なる開位置に移動し、トナー収容部Ｒｍ１（図３）からトナー貯蔵部Ｒｍ３（図３）へのトナーの補給が可能となる。

反対に、シャッタユニット４１が開位置にある状態から、シャッタレバーＬｖがＲ２方向に押されてレバー部材４１－２が時計回りに回転するように操作されると、シャッタ部材４１－１は開位置まで移動する。

さらに、シャッタ部材４１－１のＹ軸方向の両端には、Ｕ字部材４１－６Ｌ、４１－６Ｒがそれぞれ設けられる。Ｕ字部材１－６Ｌ、４１－６Ｒは、現像装置本体２１に対してトナーカートリッジ２２が装着された場合に、ポスト２１－１Ｒ、２１－１Ｌ（図４）とそれぞれ係合する。具体的な動作については後程図８を用いて説明する。

以上の構成を用いて図３を参照しながら、現像装置１１内部のトナーの移動および画像形成の動作を説明する。

前述の通り、図３に示すようにシャッタ部材４１－１が閉位置にある状態から、トナー排出口ｈ１がシャッタ開口部ｈ２（図７）と重なる開位置に移動させられると、トナー収容部Ｒｍ１内に収容されるトナーはシャッタユニット４１に形成されたシャッタ開口部ｈ２を通じてトナー排出口ｈ１から排出され、トナー補給口ｈ３を通じてトナー貯蔵部Ｒｍ３にトナーが補給される。

図３において、駆動モータによって現像ローラ３３及び供給ローラ３４が反時計回りに回転させられると、供給ローラ３４によって摩擦帯電させられたトナーが現像ローラ３３に供給される。その後、現像ローラ３３に供給されたトナーが、現像ローラ３３の回転に伴って現像ローラ３３と現像ブレード３５との接触部に送られ、現像ブレード３５によって薄層化される。

感光体ドラム３１は該駆動モータによって図３において時計回りに回転させられ、帯電ローラ３２は連れ回りで反時計回りに回転させられる。その後、感光体ドラム３１の表面が帯電ローラ３２によって一様に帯電させられると、感光体ドラム３１は、ＬＥＤヘッド１２（図１）によって露光されて表面に静電潜像が形成される。そして、静電潜像に現像ローラ３３上のトナーが静電的に付着させられてトナー像が形成される。その後、感光体ドラム３１上のトナー像は転写ローラ１３（図１）によって用紙Ｐに転写される。

トナー像の転写後に感光体ドラム３１の表面に残留したトナーは、感光体ドラム３１の回転に伴ってクリーニングブレード３７によって掻き取られ、クリーニングユニット３６内の底部に落下し、スパイラル３８の回転により廃トナーとして廃トナー収容室Ｒｍ２に回収される。

図８は本発明の実施形態における現像装置１１を水平面に置いた場合のシャッタレバーＬｖの操作による現像装置１１の非固定時および固定時の図である。具体的には、図２－ｂにおけるＡ－Ａ矢視図である。図８－ａはトナーカートリッジ２２が現像装置本体２１に対して分離可能な状態を表す。このとき、シャッタ部材４１－１（図７）は閉位置にある。図８－ｂはトナーカートリッジ２２が現像装置本体２１に対して固定された状態を表す。このとき、シャッタ部材４１－１（図７）は開位置にある。現像装置１１または現像装置本体２１が水平面に置かれた場合、サイドプレートＳＲ、ＳＬの双方に設けられた脚２１－２Ｒ、２１－２Ｌが転倒を防ぐため、図８のように安定して載置することができる。このとき着脱方向ｄｉｒは略水平方向になるように脚２１－２Ｒ、２１－２Ｌの長さが調節されている。なお、図８においてはサイドプレートＳＲ側のみが図示されている。サイドプレートＳＬ側は対称構造をとる。

図８－ａは、トナーカートリッジ２２が現像装置本体２１に装着され、サイドプレートＳＬ、ＳＲにそれぞれ設けられたポスト２１－１Ｌ、２１－１Ｒが、Ｕ字部材４１－６Ｌ、４１－６Ｒに設けられた係合固定溝４１－３Ｌ、４１－３Ｒにそれぞれ収まった状態を示す。その後、シャッタレバーＬｖ（図７）を操作することでシャッタ部材４１－１（図７）を閉位置から開位置まで回動させ、Ｕ字部材４１－６Ｌ、４１－６Ｒとポスト２１－１Ｌ、２１－１Ｒのそれぞれを係合させた図が図８－ｂである。図８－ｂにおいて、着脱方向ｄｉｒと係合固定溝４１－３Ｒの延在する方向が交差するため、現像装置本体２１にトナーカートリッジ２２からトナーを供給可能な状態でトナーカートリッジ２２と現像装置本体２１の相対位置が固定できる。以下においては、Ｕ字部材４１－６Ｌ、４１－６Ｒとポスト２１－１Ｌ、２１－１Ｒのそれぞれの係合を第３の係合と呼ぶ。

一方、図８－ｂに示すように、第３の係合によってトナーカートリッジ２２が現像装置本体２１に対して固定された状態から、シャッタレバーＬｖ（図７）を操作することでポスト２１－１Ｌ、２１－１Ｒが係合固定溝４１－３Ｌ、４１－３Ｒに収まった状態でシャッタ部材４１－１（図７）を閉位置まで回動させると図８－ａの状態になる。すると、着脱方向ｄｉｒと係合固定溝の延在する方向が略平行になるため、現像装置本体２１にトナーカートリッジ２２からトナーを供給不可な状態でトナーカートリッジ２２を現像装置本体２１から脱離させることができる。すなわち第３の係合が解除される。

以上のように、上記シャッタレバーＬｖの操作によって、第３の係合が形成された状態でトナーカートリッジ２２が把持され、前記脱離方向に引き抜かれると、現像装置１１がプリンタ１０に対して脱離される。

一方で、上記シャッタレバーＬｖの操作によって、第３の係合が解除された状態でトナーカートリッジ２２を把持して引き抜く場合、トナーカートリッジ２２のみが現像装置本体２１に対して脱離される。

図９は本発明の実施形態におけるＺ軸の正方向から見たときのサイドプレートＳＬ側のロック機構５０Ｌの図である。図１０－ａおよび図１０－ｂはともに本発明の実施形態におけるサイドプレートＳＬ側の第１レバー５１Ｌの外観斜視図である。なお、ロック機構５０Ｌは、第１レバー５１Ｌ、第２レバー５２Ｌ、第１被係合部６１Ｌ、第２被係合部６２Ｌ、および後述の第２スプリング７２Ｌによって構成される。また、サイドプレートＳＲ側は対称構造をとるため、以下の図９～図１７の説明および図面においてはロック機構５０Ｌの係合状態について、左と右を区別する符号Ｒ、Ｌを一部省略して説明する。

図９および図１０を用いてロック機構５０について説明する。前述の通り、現像装置本体２１のサイドプレートＳＬには、第１レバー５１および第２レバー５２が設けられる。本発明の実施形態において、第１レバー５１はサイドプレートＳＬに対して取り付けられる図１０に示す樹脂製の部材であり、第２レバー５２はサイドプレートＳＬと一体形成された樹脂製の部材である。

まずは、第１レバー５１、第１凹部６１および第１の係合について説明する。

第１レバー５１は、第１揺動支持部としての軸部５１－１を中心としてサイドプレートＳＬに対して揺動自在に設けられる。具体的には、軸部５１－１はＺ軸方向に離間して2つ設けられた孔を備える部分であり、Ｚ軸正方向側を５１－１Ｕ、負方向側を５１－１Ｄとしたとき、軸部５１－１Ｕ、５１－１Ｄのそれぞれに設けられる孔に、サイドプレートＳＬに設けられた図示しないＺ軸の正方向に延在したポストが挿入されることで揺動自在に支持される。軸部５１－１に対して脱離方向ｄｉｒ２側に操作部５１－３を備え、装着方向ｄｉｒ１側に第１凹部６１と係合する第１係合部としての第１凸部５１－２を備える。図１０に示すａｘ２が第１レバー５１の揺動の軸中心である。軸部５１－１はＺ軸方向において離間して設けられ、その間が着脱ガイドＧｍの一部を形成する。操作部５１－３において現像装置１１の外側、すなわち、ユーザーからの押圧による操作を受け付ける面を表面ｆｒとしたとき、裏面ｂａは第２スプリング７２によって現像装置１１の外側に向かって付勢される。操作部５１－３の裏面ｂａには、第２スプリング７２を保持する第２スプリング保持部５１－５を備える。操作部５１－３は、第２スプリング７２の付勢力によってサイドプレートＳＬの外側に突出する。

第１凹部６１は、第１凸部５１－２よりも装着方向ｄｉｒ１側に設けられ、着脱方向ｄｉｒにおいて第１凸部５１－２に対して対向する第１被係合面６１－１と、第１凸部５１－２が第２スプリング７２の付勢力によって回転する角度を規制する第１規制面６１－２とを備えるＹ軸方向にへこんだ凹部である。

第１の係合は、第１凸部５１－２と第１被係合面６１－１が着脱方向ｄｉｒにおいて対向した状態を表す。第１の係合が形成された状態においては、第１凸部５１－２が第１被係合面６１－１に当接することで現像装置本体２１に対するトナーカートリッジ２２の脱離を阻害する。

つづいて、第２レバー５２、第２凹部６２および第２の係合について説明する。

第２レバー５２は、サイドプレートＳＬの第２揺動支持部としての延在元５２－１から脱離方向ｄｉｒ２側に延在し、サイドプレートＳＬに対して揺動自在に設けられる。延在元５２－２の脱離方向ｄｉｒ２側には、第２凹部６２と係合する第２係合部としての第２凸部５２－２を備える。

第２凹部６２は、第２凸部５２－２よりも装着方向ｄｉｒ１側に設けられ、着脱方向ｄｉｒにおいて第２凸部５２－２に対して対向する第２被係合面６２－１と、第２凸部５２－２が揺動する角度を規制する第２規制面６２－２とを備えるＹ軸方向にへこんだ凹部である。

第２の係合は、第２凸部５２－２と第２被係合面６２－１が着脱方向ｄｉｒにおいて対向した状態を表す。第２の係合が形成された状態においては、第２凸部５２－２が第２被係合部６２－１に当接することで現像装置本体２１に対するトナーカートリッジ２２の脱離を阻害する。

さらに、第１凸部５１－２は切り欠き部５１－４を有するため、第１の係合が形成されている場合に第１レバー５１と第２レバー５２がＹ軸方向において離間する。

図１１は本発明の実施形態におけるロック機構５０の拡大図である。

本発明の実施形態において、第１被係合面６１－１及び第２被係合面６２－１が、図９におけるＸＹ平面において現像装置１１の内側（サイドプレートＳＬ側においてはＹ軸の正方向側）から延在する角度は、Ｙ軸方向に対して、ともに装着方向ｄｉｒ１側に傾斜している。そして、例えばサイドプレートＳＬ側において、第１被係合面６１－１がＹ軸の負方向に対して傾斜する角度θ１は、第２被係合面６２－１がＹ軸の負方向に対して傾斜するθ２よりも６度小さい。加えて、第２被係合面６２－１のＹ軸方向における長さは、第１被係合面６１－１のＹ軸方向における長さより小さい。以上の構成によって、第１の係合における係合力よりも第２の係合における係合力のほうが弱く構成される。

図１２は本発明の実施形態におけるロック機構５０の断面図であり、第１の係合および第２の係合がともに形成された状態を表す。具体的には、図８－ａにおけるＢ－Ｂ矢視断面図である。なお、図１２～図１５、図１７は何れも図８－ａにおけるＢ－Ｂ矢視断面図に対応する。

前述の通り、第１の係合が形成された状態においては、第１被係合面６１－１が第１凸部５１－２と着脱方向ｄｉｒにおいて対向するため、ユーザーがトナーカートリッジ２２を脱離方向ｄｉｒ２側に引き抜き脱離しようとした場合、第１被係合面６１－１が凸部５１－２に当接して脱離を規制する。トナーカートリッジ２２が現像装置本体２１に装着された場合に、操作部５１－３の表面ｆｒが押圧力を受けていないとき、裏面ｂａが第２スプリング７２（図９）によって付勢されるため、第１レバー５１は回動して第１凸部５１－２は第１規制面６１－２に当接した状態を維持する。これにより、第１被係合面６１－１が第１凸部５１－２と着脱方向ｄｉｒにおいて対向する、第１の係合が形成された状態が維持される。したがって、一定以上の押圧力が操作部５１－３の表面ｆｒにかからない限り、第１の係合を維持することができる。以下においては、第１の係合が解除される表面ｆｒへの押圧力を第１の押圧力と呼び、第２スプリング７２（図９）の操作部５１－３への付勢力によって、第１凸部５１―２が第１凹部６１を付勢する付勢力を第１の付勢力と呼ぶ。

第２レバー５２は、自身の弾性力によってその形状を保つ。これにより、第２の係合を形成する場合、第２凸部５２－２は第２凹部６２を付勢する。以下においてはこの付勢力を第２の付勢力と呼ぶ。第２被係合面６２－１が第２凸部５２－２と着脱方向ｄｉｒにおいて対向し、第２の係合が形成された状態において第２被係合面６２－１は第２凸部５２－２と当接する。これにより、第２の係合が維持されるため、トナーカートリッジ２２の脱離を規制することができる。

ここで、第２凸部５２－２が第２凹部６２を付勢する第２の付勢力は、第２レバー５２自身の弾性力によって付勢するため、第１凸部５１―２が第１凹部６１を付勢する第１の付勢力より弱く構成されている。

さらに、プリンタ１０の外部においてトナーカートリッジ２２が現像装置本体２１に対して、第１スプリング７１（図４）の付勢力に抗して装着されるため、このとき第２凸部５２－２が第２規制面６２－２に当接して第２の係合が形成されるとともに、第１凸部５１－２が第１規制面６１－２に当接することで、第１の係合および第２の係合がともに形成される。このとき図９に示す通り、第２凸部５２－２は第２被係合面６２－１に当接してトナーカートリッジ２２の脱離を規制する。したがって、第２の係合が形成されることで現像装置本体２１に対するトナーカートリッジ２２の位置決めが行われる。

第２の係合によって位置決めがされることで、図１２に示すように第１凸部５１―２は第１被係合面６１－１に当接しない。これにより、第１レバー５１と第１被係合面６１－１の摩擦によって操作部５１－３の操作性の悪化を回避している。

さらに、第１凸部５１－２は切り欠き部５１－４を有するため、第１の係合が形成されている場合に第１凸部５１－２と第２凸部５２－２が離間する。これにより、一定以上の押圧力が操作部５１－３の表面ｆｒにかかり、第１レバー５１が回転して第１の係合が解除された後に第１凸部５１－２と第２凸部５２－２が当接する。そのため、第１凸部５１－２と第２凸部５２－２が当接しない限り第１レバー５１から第２レバー５２に押圧力が伝わらないため、第１の係合が解除されても第２の係合を維持することができる。以下においては、第１の係合および第２の係合がともに解除される表面ｆｒへの押圧力を第２の押圧力と呼ぶ。

また、第２の係合における係合力は、第１スプリング７１（図４）の付勢力より強く構成される。そのために、第２規制面６２－２のＹ軸方向における長さが調節される。これにより、第１スプリング７１によって第２の係合が解除されないため、トナーカートリッジ２２を装着した後に手を放しても、第２の係合が形成された状態が維持される。これにより、トナーカートリッジ２２を現像装置本体２２に装着する際に、例えば片手で把持部Ｘ１、Ｘ２（図２）を把持して装着方向ｄｉｒ１側に押し込みながら、もう一方の手でシャッタレバーＬｖを操作する必要がないため、操作性が向上する。

図１３は本発明の実施形態における操作部５１－３の表面ｆｒが第２の押圧力で押圧された場合の途中経過を表すロック機構５０の断面図である。

操作部５１－３の表面ｆｒに押圧力が加わることで第２スプリング７２（図９）の付勢力に抗して第１レバー５１が回動する。そして図１３に示すように、第１レバー５１の第１凸部５１－２が第２レバー５２に接触する。以下においては、第１の係合が解除されるとともに、第１凸部５１－２が第２レバー５２に接触するために必要な表面ｆｒへの最小の押圧力を第３の押圧力と呼ぶ。第３の押圧力よりも強い押圧力が表面ｆｒに加わると、第１凸部５１－２と第２レバー５２が接触しているため、さらに第１レバー５１が回転することで第１凸部５１－２と第２凸部５２－２が当接し、第２レバー５２に力を伝えて第２レバー５２が従動を始める。

前述のように、第１凸部５１－２と第２レバー５２は切り欠き部５１－４が設けられることで離間しており、かつ離間している状態においては第２の係合が形成される。そのため、第３の押圧力よりも強い第２の押圧力で操作部５１－３の表面ｆｒが押圧されない限り、第２の係合は解除されない。そのため、ユーザーによる操作だけでなく、例えば物が操作部５１－３の表面ｆｒにぶつかり押圧力が加わった場合などに、意図せず現像装置本体２１とトナーカートリッジ２２が分離しにくくなる。

図１４は本発明の実施形態における操作部５１－３の表面ｆｒ（図１２）が第２の押圧力で押圧された場合のロック機構５０の断面図であり、図１５は本発明の実施形態における操作部５１－３（図１２）の表面ｆｒが第２の押圧力で押圧された直後のロック機構５０の断面図である。

操作部５１－３が第２の押圧力で押圧された場合、前述の通り、第１凸部５１－２から第２凸部５２－２に力が伝わり、第２レバー５２が第１レバー５１に従動し始める。そして、第２レバー５２が回動して第１の係合および第２の係合がともに解除された状態が図１４である。図１４では第１の係合および第２の係合がともに解除されるため、第１スプリング７１（図４）によってトナーカートリッジ２２が脱離方向ｄｉｒ２側に付勢され、図１５に示すようにトナーカートリッジ２２が脱離方向ｄｉｒ２側に飛び出す。これにより、操作部５１－３を押圧しながらトナーカートリッジ２２を引く必要がなくなるため、トナーカートリッジ２２の脱離が容易になる。

また、トナーカートリッジ２２を現像装置本体２１に装着する場合、図１５→図１３→図１２の順に状態が遷移する。その際に、トナーカートリッジ２２に設けられた被着脱ガイド２２－１の装着方向ｄｉｒ１側に設けられた傾斜面２２－２（図１５）が、第１レバー５１が備える傾斜面５１－２１（図１５）を押圧するため、第２スプリング７２（図９）の押圧力に抗して第１レバー５１を揺動させ、第１レバー５１はトナーカートリッジ２２の装着を阻害しない。加えて、前述の通り第２レバー５２は第１レバー５１に従動するため、第２レバー５２もトナーカートリッジ２２の装着を阻害しない。さらに本実施形態においては、第２レバー５２の脱離方向ｄｉｒ２側に、装着方向ｄｉｒ１に向かうほど現像装置本体２１の内側に傾斜する傾斜面５２－２１（図１５）を備えるため、第２レバー５２がトナーカートリッジ２２の装着を阻害しにくくなっている。

図１６は本発明の実施形態におけるトナーカートリッジ２２の着脱過程における現像装置１１の断面図である。具体的には、現像装置１１をプリンタ１０から脱離して水平面に載置した場合の図２－ｂにおけるＡ―Ａ矢視断面図である。図１６－ａは前述したようにシャッタレバーＬｖの操作によってシャッタ部材４１－１が閉位置にある場合の断面図である。

図１６－ｂは操作部５１－３が第２の押圧力で押圧された直後の断面図であり、図１５の状態を側面から見た断面図である。図１６－ｃはユーザーによって把持部Ｘ１、Ｘ２が把持されトナーカートリッジが脱離されたときの図である。

図１６－ａの状態においては、操作部５１－３の表面ｆｒ（図１２）に押圧力がかかっていないため、ロック機構５０は図１２の状態となる。したがって、第２の係合によって現像装置本体２１に対してトナーカートリッジ２２が位置決めされるとともに、第１の係合によって強く係合しているため、現像装置本体２１とトナーカートリッジ２２が分離しない。図１６－ａの状態から、図１０、図１１、図１２を用いて説明したように、操作部５１－３の表面ｆｒ（図１２）が第２の押圧力で押圧されると、第１の係合と第２の係合がともに解除され、第１スプリング７１の付勢力によってトナーカートリッジ２２が図１６－ｂのように脱離方向に飛び出す。その状態からユーザーが把持部Ｘ１、Ｘ２を把持して脱離方向に引き抜くと、図１６－ｃのようにトナーカートリッジは脱離される。

反対に図１６－ｃの状態から図１６－ｂの状態まで、トナーカートリッジ２２が装着方向ｄｉｒ１に移動させられると、図１６－ｂにおいて第１スプリング７１がトナーカートリッジ２２のアウターフレームＦｒ１に当接する。その後、さらにトナーカートリッジ２２が装着方向ｄｉｒ１に第１スプリング７１の付勢力に抗して押し込まれると、第１スプリング７１が圧縮しトナーカートリッジ２２が装着される。

図１７は本発明の実施形態におけるプリンタ１０に装着された場合の現像装置１０の断面図である。プリンタ１０の筐体Ｃｓ（図１）は、現像装置１１が装着された場合にサイドプレートＳＬに沿うように設けられる筐体面Ｃｓ－１を有する。そのため、操作部５１－３は筐体面Ｃｓ－１によって第１の係合が解除される第３の押圧力で押圧される。これにより、プリンタ１０に装着された場合に、ロック機構５０は第１の係合が解除され、第２の係合が形成された状態になる。

なお、本実施形態においては、第３の押圧力より弱い第１の押圧力で第１の係合は解除されるが、第３の押圧力で第１の係合が解除されるように、Ｙ軸方向における第１レバー５１の厚さや第１被係合面６１－１の長さを調節してもよい。また、本実施形態に限らず、プリンタ１０に現像装置１１が装着された場合に操作部５１－３の表面ｆｒが第１の押圧力で押圧されるように筐体面Ｓｃ－１を設けてもよい。すなわち、現像装置１１がプリンタ１０に装着された場合に、筐体面Ｓｃ－１によって第１の係合が解除され、第２の係合が形成された状態となっていればよい。

従来、第３の係合によって現像装置本体２１に対するトナーカートリッジ２２の位置を固定していたが、シャッタレバーＬｖが正しく操作されなかった場合、固定が不十分なまま現像装置１１がプリンタ１０に対して取り外され、その後、プリンタ１０の外部で現像装置２１とトナーカートリッジ２２が分離するなど、プリンタ１０の外部におけるロック機能が不十分であるという問題があった。そこで本発明の実施形態では、前述の通り、Ｙ軸方向の両端に現像装置本体２１に対するトナーカートリッジ２２の位置を固定するロック機構５０Ｒ、５０Ｌをそれぞれ設けた。これにより、現像装置１１がプリンタ１０の外部に取り外された場合、ロック機構５０Ｌ、５０Ｒによるロックがかかるため、意図しない現像装置１１の分離をしにくくすることができる。

加えて、プリンタ１０に装着されている場合には、ユーザーの操作性を損なうことなく従来の操作でトナーカートリッジ２２を着脱することができる。具体的には、プリンタ内部に現像装置１１が装着されている場合に、シャッタレバーＬｖの操作によって第３の係合が形成され、トナーカートリッジ２２と現像装置本体２１の相対位置が固定された状態でトナーカートリッジ２２が把持されて前記脱離方向に引き抜かれると、現像装置１１がプリンタ１０に対して脱離される。脱離された後は、操作部５１－３に押圧力がかかっていないため、第１スプリング７２の付勢力によって図９に示すように第１の係合が形成される。これにより、操作部５１－３の表面ｆｒに加わる押圧力が第２の押圧力よりも小さければ、第１の係合が解除されても第２の係合が形成されるため、現像装置１１が意図せず分離しにくくなる。

一方で、シャッタレバーＬｖ（図２）の操作によって第３の係合が解除された状態でトナーカートリッジ２２が引き抜かれた場合、前述の通り第１の係合が解除されており、かつ第２の係合における係合力は第１の係合における係合力よりも弱く構成されているため、トナーカートリッジ２２の引き抜きに伴って第２の係合が解除され、トナーカートリッジ２２のみを現像装置本体２１に対して脱離できる。

なお、本発明の実施形態においては、図２に示すように第１の方向が現像装置１１の長手方向であるため、Ｙ軸方向における現像装置１１の両端にロック機構５０Ｒ、５０Ｌをそれぞれ設けたが、その実施形態に限定されない。例えば、第１の方向における一端にのみ設けてもよい。

また、第１スプリング７１（図４）は、本実施形態においては現像装置本体２１においてＹ軸方向の両端に設けられているが、例えば中間に単数または複数配置してもよい。現像装置本体２１側ではなく、トナーカートリッジ２２側に設けるなど、適宜変更してもよい。また、第１スプリングの位置に応じて付勢力を異ならせてもよい。

また、本発明の実施形態において第２レバー５２は第１レバー５１より装着方向ｄｉｒ１側に設けられているが、これに限定されない。第１レバー５１が第２レバー５２より装着方向ｄｉｒ１側に設けてもよい。

なお、本発明の実施形態において、第１スプリング７１は第２付勢部材、第２スプリング７２は第１付勢部材としての役割を担う。また、Ｕ字部材４１－６Ｌ、４１－６Ｒは第３係合部、ポスト２１－１Ｌ、２１－１Ｒは第３被係合部としての役割を担う。

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置における、現像剤カートリッジに適用できる。

１０…プリンタ、Ｃｓ…プリンタの筐体、Ｃｓ－１…筐体面、１１…現像装置、１２…ＬＥＤヘッド、１３…転写ローラ、１４…定着器
２１…現像装置本体、Ｆｒ２…ベースフレーム、ＳＬ、ＳＲ…サイドプレート、ＧｍＬ，ＧｍＲ…着脱ガイド、Ｒｍ３…トナー貯蔵部、ｈ３…補給口、２１－１Ｌ、２１－１Ｒ…ポスト
２２…トナーカートリッジ、Ｆｒ１…アウターフレーム、ＳｃＬ、ＳｃＲ…サイドカバー、Ｒｍ１…トナー収容部、ｈ１…トナー排出口、２２－１Ｌ、２２－１Ｒ…被着脱ガイド
４１…シャッタユニット、４１－１…シャッタ部材、４１－２…レバー部材、４１－３…係合固定溝、Ｌｖ…シャッタレバー、ｈ２…シャッタ開口部、４１－４・４１－５…ピニオンギア、４１－６…Ｕ持部材（第３係合部）
３１…感光体ドラム、３２…帯電ローラ、３３…現像ローラ、３４…供給ローラ、３５…現像ブレード、３６…クリーニングユニット
５０Ｌ、５０Ｒ…ロック機構
５１…第１レバー、５１－１…軸部（第１揺動支持部）、５１－２…第１凸部（第１係合部）、５１－３…操作部、５１－４…切り欠き部、５１－５…付勢部材保持部
５２…第２レバー、５２－１…延在元（第２揺動支持部）、５２－２…第２凸部（第２係合部）、５２－２１…傾斜面
６１…第１凹部（第１被係合部）、６１－１…第１被係合面、６１－２…第１規制面
６２…第２凹部（第２被係合部）、６２－１…第２被係合面、６２－２…第２規制面
７１Ｌ、７１Ｒ…第２スプリング（第２付勢部材）、７２Ｌ、７２Ｒ…第１スプリング（第１付勢部材）

Claims (11)

1. 現像剤担持体を備える現像装置本体と、
   前記現像装置本体に対して着脱可能に構成された現像剤カートリッジと、
   前記現像装置本体に設けられ、操作部を備える第１レバー、および、第２レバーと、
   前記現像剤カートリッジに設けられ、前記第１レバーが備える第１係合部と第１の係合を形成する第１被係合部、および、前記第２レバーが備える第２係合部と第２の係合を形成する第２被係合部と、
   を有し、
   前記第１係合部は、第１付勢部材の付勢力によって前記第１被係合部を付勢するとともに、
   前記操作部が第１の押圧力で操作された場合に、前記第１の係合が解除され、
   前記操作部が前記第１の押圧力より強い第２の押圧力で操作された場合に、前記第１レバーが前記第２レバーに押圧力を伝えて前記第２の係合を解除する
   ことを特徴とする現像装置。
2. 前記操作部への押圧力が第３の押圧力よりも小さい場合に、
   前記第１係合部と前記第２係合部は離間し、
   前記第３の押圧力で操作された場合に前記第１係合部と前記第２係合部が接触し、
   前記第３の押圧力より大きな押圧力で操作された場合に、前記第１係合部が前記第２係合部に押圧力を伝えて前記第２レバーが従動する
   ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記第１の係合における係合力は、前記第２の係合における係合力より強い
   ことを特徴とする請求項１または２の何れかに記載の現像装置。
4. 前記第１の係合が形成されている場合に、
   前記第１付勢部材は、前記操作部を現像装置の外側に向けて第１の付勢力で付勢し、
   前記第２の係合が形成されている場合に、
   前記第２係合部は、前記第２レバーの弾性力によって第２の付勢力で前記第２被係合部を付勢し、
   前記第２の付勢力は、前記第１の付勢力より弱い
   ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の現像装置。
5. 前記第１の係合および前記第２の係合が形成され、前記現像剤カートリッジの脱離を規制する場合に、
   前記第１被係合部は、
   前記現像剤カートリッジの脱離方向側に露出し、前記第１係合部と当接する第１被係合面を備え、
   前記第２被係合部は、
   前記脱離方向側に露出し、前記第２係合部と当接する第２被係合面を備え、
   前記装着方向と前記第１の方向によって形成される平面において、
   前記第１の方向に対して前記現像装置の内側から前記第１被係合面が延在する角度は、
   前記第１の方向に対して前記現像装置の内側から前記第２被係合面が延在する角度よりも小さい
   ことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の現像装置。
6. 前記第１の方向における前記第１被係合面の長さは、
   前記第１の方向における前記第２被係合面の長さより小さい
   ことを特徴とする請求項５に記載の現像装置
7. 前記第１レバーは、
   前記第１係合部が前記現像剤カートリッジの装着方向側に、前記操作部が前記現像剤カートリッジの脱離方向側に設けられ、
   前記第２レバーは、
   前記第２係合部が前記脱離方向側に設けられる
   ことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の現像装置。
8. 前記現像装置本体は、
   前記現像剤カートリッジの装着方向と直交する第１の方向における少なくとも一端に、前記現像剤カートリッジの脱離方向側に延在し、前記第１レバー、および、前記第２レバーを保持する保持部を有し、
   前記第１の係合部は、前記第１レバーの第１揺動支持部に対して前記現像剤カートリッジの装着方向側に設けられ、
   前記第２の係合部は、前記第２レバーの第２揺動支持部に対して前記脱離方向側に設けられ、
   前記操作部は、
   前記第１レバーの前記第１揺動支持部に対して前記脱離方向側に設けられるとともに、
   前記第１付勢部材の付勢力によって前記保持部から前記現像装置の外側に突出する
   ことを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の現像装置。
9. 前記現像装置本体または前記現像装置の少なくとも一方に、第２付勢部材を有し、
   前記第２付勢部材は、
   前記現像装置本体に対して前記現像剤カートリッジを脱離する脱離方向に、前記現像剤カートリッジを付勢するとともに、
   前記第２付勢部材の付勢力は、
   前記第２の係合における係合力よりも弱い
   ことを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の現像装置。
10. 請求項１～９に記載の現像装置が装着される画像形成装置であって、
    前記現像装置本体は、
    前記現像剤カートリッジの脱離方向側に延在し、前記装着方向の反対である脱離方向に延在し、前記第１レバー、および、前記第２レバーを保持する保持部を有するとともに、
    前記画像形成装置は、
    前記保持部に沿って設けられた筐体面
    をさらに有し、
    前記現像装置が前記画像形成装置に装着された場合に、
    前記第１レバーの前記操作部は、前記画像形成装置の前記筐体面によって前記第１の押圧力で押圧される
    ことを特徴とする画像形成装置。
11. 前記現像剤カートリッジは第３係合部を有し、
    前記現像装置本体は、前記第３係合部と第３の係合を形成する第３被係合部を有し、
    前記現像剤カートリッジを脱離する場合に、
    前記第３の係合が形成されているときは、前記現像装置が前記画像形成装置から脱離され、
    前記第３の係合が解除されているときは、前記現像剤カートリッジが前記画像形成装置から脱離される
    ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。

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