JP6234293B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、トナーを収容するトナー容器の着脱動作に連動して、トナー容器に接続及び離間可能となるように、本体側に移動可能に設けられ、トナーを搬送する経路を形成可能な接続部材を有する画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置は、トナーの消費に伴ってトナーを補給する必要がある。このための画像形成装置に着脱可能なトナー容器が備えられている。このトナー容器には、トナー排出口からトナーが漏れないように排出口を開閉可能なシャッターが設けられているのが一般的である。そして、トナー容器が装置本体に装着されると、装着動作に連動してシャッターが開閉されるように設けられている。

一方、従来、特許文献１に示すように、トナー容器に伸縮可能なポンプ部を設け、このポンプ部を伸縮させたときの圧力で、トナーを排出するトナー容器が提案されている。

特許文献１記載の装置では、ポンプの圧力によってトナー容器の排出口から排出されたトナーが、排出口から漏れて機内に飛散してしまうことを抑制するために、以下のような構成が開示されている。即ち、トナー容器が装着された際に、トナー容器の排出口と接続できるように、トナー容器の着脱動作に連動してトナー排出口に対して接離可能に移動する接続部を設けている。こうして、トナー容器とトナー受入れ部との間を接離可能なトナー搬送経路を設けて封止性を高めている。

特開２０１３−１５８２６号公報

特許文献１の構成では、トナー容器の着脱動作に応じて、シャッターの開閉動作及び接続部材の接離動作が連動する構成となっている。このような特許文献１の構成において、本体の梱包サイズ縮小、トナー収容容器の梱包材削減を目的としてトナー収容容器を本体に同梱して出荷する構成が考えられる。

しかしながら、上記構成では、トナー容器を本体に同梱した際に、トナー容器のシャッターが開くため、トナー容器とトナー受入れ部が連通してしまう。このため、出荷中にトナー容器から排出口を通じて下流側のトナー受入れ部にトナーが流入してしまい、画像濃度の変動を引き起こしてしまう虞がある。

そこで、通常の使用状態では、トナー容器が装着された場合にシャッターが連動して開く構成とする一方、トナー容器を本体に同梱して出荷する際には、トナー容器が装着されてもシャッターが開かれない構成が望まれる。そこで、装置の出荷時には、トナー容器を装着してもシャッターが開かない位置に配置し、通常使用時には、係止部材を正規位置（トナー容器を装着したらシャッターが開く位置）に移動させる構成が考えられる。

しかしながら、上記構成を採用した場合、シャッターのスライド動作によって、接続部がせん断力を受け、トナーの封止性が損なわれてしまう虞があった。また、接続部に可撓性を有するシール部材を設けた場合には、シール部材の変形によるトナー封止性が低下する虞があった。尚、上記課題は、特許文献１のようにポンプ作用を用いるトナー容器でなくても、トナー容器の着脱に連動してトナー容器に接続される接続部を有する構成であれば、同様の課題がある。

本発明は、上述の如き事情に鑑みてなされたものである。即ち、本発明の目的は、トナー容器の装着動作に連動して、トナー容器の排出口に接続可能な接続部を有する画像形成装置において、トナー容器を装着したときに接続部がトナー容器に対して離間可能な画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の構成は、装置本体に着脱可能に設けられ、トナーを収容するトナー容器と、
前記トナー容器に形成された排出口と連通可能な連通口を備え、前記トナー容器に対して移動することで前記排出口を開閉するシャッターと、
前記トナー容器から排出されたトナーを受け入れるトナー受入部と、
前記トナー容器と前記トナー受入れ部との間において、トナー搬送経路が形成可能となるように移動可能に設けられ、前記トナー容器の装着動作に連動して前記シャッターに接離可能な接続部材と、
前記トナー容器が装着された場合に、前記連通口と前記トナー容器の排出口が連通しない非連通位置と、前記連通口と前記トナー容器の排出口が連通する連通位置と、にそれぞれ前記シャッターが位置可能となるように移動可能に設けられ、前記シャッターと係止可能に設けられた第１係止部と、
前記トナー容器が装着された場合に、前記接続部材と前記シャッターとを接続可能とする位置と、前記接続部材と前記シャッターとを離間させる位置と、にそれぞれ位置可能に設けられ、前記接続部材と係止可能に設けられた第２係止部と、を有することを特徴とする。

当発明によれば、トナー容器の装着動作に連動して、トナー容器の排出口に接続可能な接続部を有する画像形成装置において、トナー容器を装着したときに接続部がトナー容器に対して離間可能な画像形成装置を提供することができる。

本発明の実施例におけるカラー画像形成装置の動作説明をする断面図 本発明の実施例におけるトナー収容容器断面図 本発明の実施例におけるトナー収容容器部分拡大図 本発明の実施例における装置の上方斜視視図 本発明の実施例における装置の右側面図 本発明の実施例における制御ブロック図 本発明の実施例における装置の上視図 本発明の実施例における装置の上視図（トナー収容容器無し） 本発明の実施例における接続装置の上視図 本発明の実施例における接続装置の断面図 本発明の実施例における装置の上視図（トナー収容容器設置完了後） 本発明の実施例におけるシャッタースライド遷移図 本発明の実施例におけるスライドギア斜視図 本発明の実施例におけるトナー収容容器部分拡大図

（実施例）
＜画像形成装置について＞
本実施例に係る画像形成装置２００について説明する。図１は、電子写真方式を用いたカラー画像形成装置の断面図であり、画像形成装置２００は４色の画像形成部を中間転写ベルト７上に並べて配置した、所謂中間転写タンデム方式の画像形成装置である。該中間転写タンデム方式は、高いプロダクティビティや様々なメディアの搬送に対応できる点から、近年主流となっている構成である。なお、図１において紙面に垂直な方向が装置の前奥方向である。

＜記録材の搬送プロセス＞
記録材Ｓは収納庫１０上に積載される形で収納されており、摩擦分離方式を採用した給送ローラ６１により画像形成タイミングに合わせて給送される。給送ローラ６１により送り出された記録材Ｓは搬送パスを通過し、レジストローラ６２へと搬送される。該レジストローラ６２において斜行補正やタイミング補正を行った後、記録材Ｓは２次転写部Ｔ２へと送られる。２次転写部Ｔ２は、対向する２次転写内ローラ８および２次転写外ローラ９により形成される転写ニップ部であり、所定の加圧力と静電的負荷バイアスを与えることで記録材Ｓ上にトナー像を吸着させる。

＜画像形成部＞
以上説明した２次転写部Ｔ２までの記録材Ｓの搬送プロセスに対して、同様のタイミングで２次転写部Ｔ２まで送られて来る画像の形成プロセスについて説明する。画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、主に像担持体としての感光体ドラム１ａ〜１ｄ、帯電装置２ａ〜２ｄ、露光装置３ａ〜３ｄ、現像装置１００ａ〜１００ｄ、現像容器１０１ａ〜１０１ｄを備える。更に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、１次転写ローラ５ａ〜５ｄ、および感光体クリーナ６ａ〜６ｄ等から構成される。

＜画像の作像プロセス＞
感光体ドラム１ａ〜１ｄは、予め帯電装置２ａ〜２ｄにより表面を一様に帯電される。そして、感光体ドラム１ａ〜１ｄは、図示しない現像駆動装置によって回転駆動される。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、画像情報の信号に基づいて露光装置３ａ〜３ｄにより露光され、静電像が形成される。

次に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成された静電像は、現像装置１００ａ〜１００ｄにより現像され、トナー像として顕在化する。その後、１次転写ローラ５ａ〜５ｄにより所定の加圧力および転写バイアスが与えられ、中間転写ベルト７上にトナー像が転写される。最後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に僅かに残った転写残トナーは感光体クリーナ６ａ〜６ｄにより回収され、再び次の作像プロセスに備える。

なお、現像装置１００ａ〜１００ｄ内のトナー量が低下した際には、対応する収容容器（トナー収容容器もしくはトナー容器とも呼ぶ）Ｔａ〜Ｔｄ（Ｔｂ〜ＴｄはＴａと同形状）からトナーが供給される。トナー容器としての収容容器Ｔａ〜Ｔｄは、装置本体に着脱可能に設けられている。

このとき、補給装置７０ａ〜７０ｄ（７０ｂ〜７０ｄは７０ａと同形状のため、以下７０と略す。なお、７０ｂ〜７０ｄは図１中では省略する。添え字は、現像装置の添え字に対応）は、対応する現像装置１００ａ〜１００ｄと駆動を同期ながらトナー補給を行う。補給動作については後述する。

ここで、図４に示すように収容容器Ｔａ〜Ｔｄ（図１参照）は前側板５００、後側板６００間に懸架された保持部材ＴＭａ〜ＴＭｄにそれぞれ収容保持される。保持部材ＴＭａ〜ＴＭｄは前側板５００、後側板６００間にそれぞれ独立に懸架されている。また、現像駆動装置は後側板６００に締結、設置されている。

以上説明した画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは図１の場合、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｂｋ）の４セット存在する。ただし、色数は４色に限定されるものではなく、また色の並び順もこの限りではない。また、現像容器１０１ａ〜１０１ｄの内部には予め非磁性トナーと磁性キャリアを混合した二成分現像剤が収容されるが、磁性トナー又は非磁性トナーのみの一成分現像剤の場合もある。本実施例は、二成分現像剤（初期剤）が収容された場合に関する記述を行う。

次に、図１を参照しつつ、中間転写ベルト７について説明する。中間転写ベルト７は図示しない中間転写ベルトフレームに設置される。中間転写ベルト７は、中間転写ベルト７への駆動伝達手段を兼ねる２次転写内ローラ８、テンションローラ１７、２次転写上流ローラ１８によって張架される。２次転写内ローラ８が矢印Ｒ８方向に駆動すると、中間転写ベルト７が矢印Ｒ７方向へと駆動する。中間転写ベルト７は無端状のベルトである
Ｙ、Ｍ、ＣおよびＢｋの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにより並列処理される各色の作像プロセスは、中間転写ベルト７上に１次転写された上流色のトナー像上に順次重ね合わせるタイミングで行われる。その結果、最終的にはフルカラーのトナー像が中間転写ベルト７上に形成され、２次転写部Ｔ２へと搬送される。なお、２次転写部Ｔ２を通過した後の転写残トナーは、転写クリーナ装置１１によって回収される。

＜２次転写以降のプロセス＞
以上、それぞれ説明した搬送プロセスおよび作像プロセスを以って、２次転写部Ｔ２において記録材Ｓとフルカラートナー像のタイミングが一致し、２次転写が行われる。その後、記録材Ｓは定着装置１３へと搬送される。該定着装置１３は対向するローラにより形成された定着ニップ内で、通過する記録材Ｓに所定の圧力と熱量を与えて、記録材Ｓ上にトナー像を溶融固着させるものである。

したがって、定着装置１３は熱源となるヒータを備え、常に最適な温度が維持されるように制御されている。こうして画像定着された記録材Ｓは、排紙トレイ６３上に排出されるか、もしくは両面画像形成を要する場合には図示しない反転搬送装置へと搬送されるかの経路選択が行われる。

＜収容容器Ｔ＞
次に、保持部材ＴＭａ〜ＴＭｄ（各保持部材とも共通形状のため、以下ＴＭという）に保持される収容容器Ｔａ〜Ｔｄ（各容器とも共通形状のため、以下Ｔという）について図２を用いて説明する。

トナーを収容する収容容器Ｔは、図２（ａ）に示すように、中空円筒状に形成され内部にトナー（図２中でｔｏｎｅｒと表示）を収容する内部空間を備えたトナー収容部２０を有している。さらに、収容容器Ｔは、トナー収容部２０の長手方向（現像剤搬送方向）一端側にフランジ部２１（非回転部とも呼ぶ）を有している。また、トナー収容部２０はこのフランジ部２１に対して相対回転可能に構成されている。

フランジ部２１には、図２（ｂ）に示すように、トナー収容部２０内から搬送されてきたトナーを一時的に貯留するための中空の排出部２１ｈが設けられている。この排出部２１ｈの底部には、収容容器Ｔの外へトナーの排出を許容する、つまり、補給装置７０（図１参照）へトナーを補給するための小さな排出口２１ａが形成されている。さらに、フランジ部２１の内部には排出口２１ａを開閉するためのシャッター４が設けられている。シャッター４は、収容容器Ｔに形成されるトナーの排出口２１ａと連通可能な連通口４ａを備え、収容容器Ｔに対してスライドすることで排出口２１ａを開閉する。シャッター４の動作に関しては後述する。

本例のポンプ部２０ｂは、排出口２１ａを介して吸気動作と排気動作を交互に行わせる吸排気機構として機能する。ポンプ部２０ｂは、図２（ｂ）に示すように、排出部２１ｈと円筒部２０ｋとの間に設けられており、円筒部２０ｋに接続、固定されている。つまり、ポンプ部２０ｂは円筒部２０ｋとともに一体的に回転可能となる。また、本例のポンプ部２０ｂは、その内部にトナーを収容可能な構成となっている。

そして、本例では、ポンプ部２０ｂとして、往復動（矢印ωと矢印γはポンプ部２０ｂの移動方向を示す）に伴いその容積が可変な樹脂製の容積可変型ポンプ（蛇腹状ポンプ）を採用している。具体的には、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、蛇腹状のポンプを採用しており、「山折り」部と「谷折り」部が周期的に交互に複数形成されている。

また、ポンプ部２０ｂは、図２（ｂ）に示すように、排出部２１ｈ側の端部がフランジ部２１の内面に設けられたリング状のシール部材２７を圧縮した状態で、排出部２１ｈに対して相対回転可能に固定されている。

収容容器Ｔにはギア部２０ａが設けられている。このギア部２０ａは、ポンプ部２０ｂの長手方向一端側に固定されている。つまり、ギア部２０ａ、ポンプ部２０ｂ、円筒部２０ｋは、一体的に回転可能な構成となっている。

従って、ギア部２０ａに入力された回転駆動力はポンプ部２０ｂを介して円筒部２０ｋ（搬送部２０ｃ）へ伝達される仕組みとなっている。

一方、フランジ部２１の内周面には、このカム突起２０ｄが嵌り込む従動部として機能する溝部２１ｂが全周に亘り形成されている。この溝部２１ｂについて、図３を用いて説明する。図３において、矢印Ａは円筒部２０ｋの回転方向（カム突起２０ｄの移動方向）、矢印Ｂはポンプ部２０ｂの伸張方向、矢印Ｃはポンプ部２０ｂの圧縮方向を示している。

また、円筒部２０ｋの回転方向Ａに対する溝部２１ｃのなす角度をα、溝部２１ｄのなす角度をβとする。また、溝部２１ｂのポンプ部２０ｂの伸縮方向Ｂ、Ｃにおける振幅（＝ポンプ部２０ｂの伸縮長さ）をＬとする。

具体的には、この溝部２１ｂは、これを展開した図３に示すように、円筒部２０ｋ側から排出部２１ｈ側へ傾斜した溝部２１ｃと、排出部２１ｈ側から円筒部２０ｋ側へ傾斜した溝部２１ｄとが、交互に連結された構造となっている。本例では、α＝βに設定している。

従って、本例では、このカム突起２０ｄと溝部２１ｂが、ポンプ部２０ｂへの駆動伝達機構として機能する。つまり、このカム突起２０ｄと溝部２１ｂは、ギア部２０ａが受けた回転駆動力を、ポンプ部２０ｂを往復移動させる方向への力（円筒部２０ｋの回転軸線方向への力）に変換し、これをポンプ部２０ｂへ伝達する機構として機能する。

＜補給構成＞
次に、収容容器Ｔからトナーを排出させるための補給構成について図４〜６を用いて述べる。図４は装置本体２００Ａの内部の上方斜視図、図５は装置本体２００Ａの内部の右側面図である。前側板５００と後側板６００に張架された保持部材ＴＭに収容容器Ｔが着脱自在に収容されている。

後側板６００には駆動装置Ｄａ〜Ｄｄ（Ｄａ〜Ｄｄは同形状のため、以下Ｄという）（補給駆動装置）が設置されている。収容容器Ｔに駆動力を伝達する『駆動手段』である駆動装置Ｄ（図５と後述の図７参照）は、モータ８０（ボトル駆動モータ）と、モータ８０の駆動力を減速して伝達するための、ギア４１と、ギア４２、ギア部材４３、を有する。モータ８０の軸にギア４１が取付けられ、ギア４１に２段のギア４２の１段目４２ａが噛み合わせられる。２段のギア４２の２段目４２ｂにギア部材４３のギア４３ａが噛み合わせられる。ギア部材４３のギア４３ｂに収容容器Ｔの外周に設けられるギア部２０ａが噛み合わせられる。

こうして、モータ８０の駆動力がギア４１、ギア４２、ギア部材４３、ギア部２０ａへと伝達される構成となっている。ギア部２０ａの駆動により収容容器Ｔが駆動するので、収容容器Ｔのトナー補給動作が可能となる。

図６は、ＣＰＵ５０の制御状況を示すブロック図である。図６に示されるように、ＣＰＵ５０は、出力する記録材Ｓの画像情報や設置情報を受信すると、モータ８０の回転時期及び回転時間を送信する。これにより、所定量のトナーが収容容器Ｔから補給装置７０内へと安定的に送られる。

図５に示されるように、補給装置７０（補給装置は７０ａ〜７０ｄまであるが、同形状のため、以下７０という）は、トナー受入部としての収容部７１、搬送モータ９０、ギア列７３に駆動連結されたスクリュー７２等を有する。収容部７１の内部にトナーを収容可能であり、搬送モータ９０が現像駆動装置（不図示）と同期しながら回転することで、補給装置７０内へと送られたトナーを収容部７１と密着、接続する現像装置１００へと搬送し、前述の画像形成動作が行われる。

画像形成装置２００の移送や出荷時において、現像装置１００は装置本体２００Ａ内に同梱設置される。この時、現像装置１００と収容部７１は密着接続してトナー経路を形成するが、現像装置内には前述の通り現像剤（初期剤）が収容されているため、収容部７１と現像装置１００が接続する側（収容部７１の下流側）は閉空間となっている。一方、収容部７１の上流側は、開空間となっている。

＜収容容器Ｔの封止解除＞
次に本発明の特徴的な構成の一つである、設置時における収容容器Ｔの封止の解除動作について説明する。

本発明では、画像形成装置２００の出荷時に収容容器Ｔを装置本体２００Ａに装着した状態でも、シャッター４によって収容容器の排出口２１ａが閉じた状態となっており、収容容器Ｔからトナーが供給されない（トナーが漏出しない）構成を実現している。一方、画像形成を行う通常使用時には、収容容器Ｔの装着動作に連動してシャッター４が開く構成となっている。

上記構成を実現するため、本実施例では、以下のような構成となっている。即ち、本実施例では、収容容器Ｔが装置本体２００Ａに装着されているときに、シャッター４によって収容容器の排出口２１ａが閉じた状態から、収容容器Ｔの装着動作に連動してシャッター４が開く状態（封止解除）へ解除するための解除装置３００を有する。

また、後述するように解除装置３００は、収容容器Ｔが装置本体２００Ａに装着されているときに、シャッター４と接続装置４００（図１０）が離間される状態から、シャッター４と接続装置４００が接続可能な状態へ移動可能となっている。
以下、図７〜１４を用いて、設置時における収容容器Ｔの封止の解除動作についてより詳細に述べる。

本実施例では、後述する解除装置３００のスライダ３０（図９参照）の位置を通常使用時と、出荷時とで異なる位置とすることで、収容容器Ｔを装着した際にシャッター４のスライド量をコントロールすることで収容容器Ｔの封止を実現している。また、接続装置４００（図１０参照）が収容容器Ｔから離間することで収容部７１内が大気圧に保たれている。

図７は収容容器Ｔが装置本体２００Ａ内に設置されている状態の上視図である。図８は図７の状態から収容容器Ｔ及び駆動装置Ｄを除いた状態の上視図である。図９は解除装置３００、接続装置４００の上視図、図１０は解除装置３００、接続装置４００の断面図である。図１１は、図８の状態に対してシャッター４を取付けた状態を示す上視図である。図７〜図１０の（ａ）及び図７〜図１０の（ｂ）はそれぞれ同一状態における各部詳細図である。図９〜図１０の（ａ−ｂ）はそれぞれ同一状態における各部詳細図であり、（ａ）の状態から（ｂ）の状態へ遷移する途中の状態である。図１２は収容容器Ｔの裏面図である。図１４は、フランジ部２１に設けられた昇降溝２１ｋに対して、昇降部材４０２が昇降する状態を示す詳細図であり、動作に関しては後述する。

次に、解除装置３００について説明する。上述したように、本発明では、収容容器Ｔを装着した際にシャッター４のスライド量が異なるように、本体内で規制されるシャッター４の位置が、出荷時と通常使用時とで異ならせている。本実施例では、シャッター４と係止可能な第１係止部としての制止部３０ｂが本体に対して移動可能に構成することで上記構成を実現している。

図７（ａ）は、シャッター４の解除装置３００のツメ３０ａ（図９参照）を移動する前の上視図に相当し、図７（ｂ）は、シャッター４の解除装置３００のツメ３０ａ（図８、９参照）を矢印Ｓ２方向に移動した後の上視図に相当する。シャッター４の解除装置３００は、回転駆動をスライド移動に変換するためのギアとしての駆動スライドギア４４と、スライドギア４４内でスライドギア４４の回転動作に伴ってスライド移動するウォームギア４５と、を有する。

駆動装置Ｄの駆動入力部であるギア部材４３のギア４３ｂと、収容容器Ｔの駆動入力部であるギア部２０ａは、収容容器Ｔが装置本体２００Ａに対して挿入又は離間される方向に対して同一位置に配置される。同様に、ギア部材４３のギア４３ｂと、解除装置３００の駆動入力部であるスライドギア４４は、収容容器Ｔが装置本体２００Ａに対して挿入又は離間される方向に対して同一位置に配置される。後述していくが、収容容器Ｔに駆動力を伝達する駆動装置Ｄから収容容器Ｔに伝達される駆動力によって、収容容器Ｔのトナー排出動作が行われる。

更に、駆動装置Ｄから収容容器Ｔに伝達される駆動力によって、解除装置３００が駆動され、解除装置３００が駆動されることでシャッター４による封止が解除される。また、駆動装置Ｄから収容容器Ｔに伝達される駆動力によって、接続装置４００が収容容器Ｔに対して、離間状態から接続状態へ移行される。この点については、後述する。

図７（ａ）から図７（ｂ）への過程では、収容容器Ｔのギア部２０ａが回転すると、ギア部２０ａと噛合うスライドギア４４が回転し、このスライドギア４４の回転に伴ってその内部でウォームギア４５が矢印Ｓ２方向に移動する。ウォームギア４５が矢印Ｓ２方向に移動することで、後述するが、シャッター４の封止を解除するツメ３０ａが矢印Ｓ２方向に移動する。

図８（ａ）は、シャッター４の解除装置３００のツメ３０ａ（図９参照）を移動する前の上視図に相当し、図８（ｂ）は、シャッター４の解除装置３００のツメ３０ａ（図９参照）を矢印Ｓ２方向に移動した後の上視図に相当する。シャッター４の解除装置３００は、ツメ３０ａを有する。この一方で、保持部材ＴＭは、矢印Ｓ２方向に、順に、開口Ｍａと、固定部Ｍ１と、固定部Ｍ２と、を有する。図８（ａ）では、ツメ３０ａが固定部Ｍ１に挿入されており、図８（ｂ）では、ツメ３０ａが固定部Ｍ２に挿入されている。

図９（ａ）は、シャッター４の解除装置３００のツメ３０ａ（図９参照）を移動する前の上視図に相当し、図９（ｂ）は、シャッター４の解除装置３００のツメ３０ａ（図９参照）を矢印Ｓ２方向に移動した後の上視図に相当する。ウォームギア４５の矢印Ｓ２方向の移動に伴って、ツメ３０ａが矢印Ｓ２方向に移動することが理解できる。解除装置３００は、スライダ３０を有する。スライダ３０には、前述の１つのツメ３０ａと、第１係止部としての２つの制止部３０ｂと、が設けられる。また、制止部３０ｂには、抑制部３０ｃが形成される。図１０は、図９の断面図に相当する。

＜接続装置＞
次に、接続装置４００について説明する。接続装置４００は、収容容器Ｔと収容部７１との間において、トナー搬送経路が形成可能となるように移動可能に設けられている。また、接続装置４００は、収容容器Ｔの装着動作に連動してシャッター４に対して接離可能に構成される。接続装置４００によって、トナー排出動作時において収容容器Ｔの排出口からトナーが漏れてしまうことを抑制できる。以下詳細に説明する。

図９（ａ−ｂ）、図１０（ａ−ｂ）はツメ３０ａが移動中の上視図、断面図に相当する。図９（ａ−ｂ）、図１０（ａ−ｂ）において、接続装置４００が収容容器Ｔに対して離間状態から接続（着）状態へと遷移する。

接続装置４００の動作について説明する。『接続手段』である接続装置４００は、接続部材としての接続パイプ４０１と、接続パイプ４０１と嵌合する昇降部材４０２と、接続パイプ４０１を図１０における上方へ付勢する離間バネ４０３と、を有する。更に、接続装置４００は、昇降部材４０２を図１０における下方へ付勢する昇降バネ４０４と、接続パイプ４０１上に設置され、可撓性を有し開口Ｍａを形成する接続シール４０５と、を有する。接続シール４０５は、接続パイプ４０１がシャッター４と接続する際にシャッター４に当接して弾性変形可能に設けられ、連通口４ａの周囲をシール可能に構成されている。

接続パイプ４０１に設けられた規制部４０１ａは、解除装置３００のスライダ３０に設けられた第２係止部としてのツメ３０ｄと係合し、図１０（ａ）の状態では接続パイプ４０１は図１０におけるｚ１方向への移動が規制される。この時、接続シール４０５と収容容器Ｔのシャッター４は接続することなく、昇降部材４０２はその外径が収容部７１内に収まり、外径は昇降自由に封止されている（接続装置４００の第１位置Ｎ１）。また、昇降部材４０２に設けられた昇降突起４０２ａは図１４に示すように、収容容器Ｔのフランジ部２１に設けられた昇降溝２１ｋに沿い、昇降部材４０２を図１０における上下方向へと昇降させる。昇降溝２１ｋは図示しない対向側にも同形状で設けられ、昇降突起４０２ａをガイドする。昇降溝２１ｋと昇降突起４０２ａの関係に関して、詳細は後述する。

接続装置４００が第１位置Ｎ１の状態（図１０（ａ））において、収容容器Ｔに設けられたシャッター４と接続シール４０５は接続することなく、所定の間隔を有している。このため、収容容器Ｔが装置本体２００Ａに同梱された状態において、移送時にも収容部７１は大気圧に保たれる。

この時、前述の通り、収容部７１の下流側は閉空間のため、大気と連通する箇所は接続シール４０５に設けられた開口Ｍａのみとなる。

図９（ａ）、図１０（ａ）の状態から図９（ａ−ｂ）、図１０（ａ−ｂ）の状態まで解除装置３００が移動した際に、ツメ３０ｄが規制部４０１ａから脱落し、規制部４０１ａがｚ１方向へ移動する。接続パイプ４０１は離間バネ４０３によって加圧されているため、接続パイプ４０１に設置された接続シール４０５は収容容器Ｔのシャッター４に突き当たるまで付勢され、密着する。

図９（ｂ）、図１０（ｂ）の状態（接続装置４００の第２位置Ｎ２）でシャッター４と接続シール４０５が密着するとともに連通口４ａと、開口Ｍａと、排出口２１ａが同軸上となる。このとき、連通口４ａは、収容容器の排出口２１ａと連通可能となっている。

このように、第２係止部としてのツメ３０ｄは、第１位置Ｎ１（図１０（ａ））から第２位置Ｎ２（図１０（ｂ））へ移動可能となっている。即ち、ツメ３０ｄは、収容容器Ｔが本体に装着された状態において、接続パイプ４０１がシャッター４に接続するのを規制する位置（第１位置Ｎ１）に位置可能である。また、ツメ３０ｄは、収容容器Ｔが本体に装着された状態において、接続パイプ４０１がシャッター４に接続するのを規制しない位置（第２位置Ｎ２）と、に位置可能である。

＜シャッターの連通口とトナー容器との連通動作＞
シャッター４に設けられた連通口４ａと、保持部材ＴＭに設けられた開口Ｍａ、及び収容容器の排出口２１ａが重なるまでの動作を、図１２を用いて以下説明する。

以下、図１２を用いて、収容容器Ｔのフランジ部２１に形成される排出口２１ａと、シャッター４に設けられた連通口４ａの位置関係について説明する。

図１２（ａ）に示すように、シャッター４に形成される連通口４ａと、収容容器Ｔのフランジ部２１に形成される排出口２１ａと、の位置関係は、収容容器Ｔが装置本体２００Ａに設置されていない未設置状態では、重ならないように設定されている。したがって、シャッター４は、収容容器Ｔ内のトナーが外部に漏出しないように排出口２１ａを封止している。このとき、シャッター４は、収容容器Ｔが画像形成装置２００の装置本体２００Ａに挿入される前のときの第１位置Ｋ１にある。

次に、図１２（ｂ）は、画像形成装置２００の移送時や出荷時における、連通口４ａと排出口２１ａの位置関係を示したものである。

収容容器Ｔが装置本体２００Ａに挿入されていくと、収容容器Ｔが一定位置まで挿入された段階にて、シャッター４は収容容器Ｔの中で装置本体２００Ａの奥の方のセット位置（制止部３０ｂに係止される位置）へ到達する。図１２中で、矢印Ｊ１方向が挿入方向であり、矢印Ｊ２方向が離間方向である。このセット位置において、収容容器Ｔのシャッター４の係止部４ｂが解除装置３００のスライダ３０の制止部３０ｂと係合する（図１１のように係合する）。この時、スライダ３０は、ツメ３０ａが保持部材ＴＭに設けられた固定部Ｍ１によって係止されているため、収容容器Ｔの挿入方向の移動が規制される。（図８（ａ）参照）
さらに収容容器Ｔが装置本体２００Ａに挿入されていくと、シャッター４の係止部４ｂがフランジ部２１に対して矢印Ｓ１方向に所定量でスライドし、図１２（ｂ）の状態となる。

画像形成装置２００の移送時や出荷時では、収容容器Ｔは図１２（ｂ）の状態であり、この時、排出口２１ａと連通口４ａは重ならない位置のままである。即ち、収容容器が装着された状態において、シャッター４が、連通口４ａと排出口２１ａが連通しない非連通位置に位置可能となっている。このため、移送、出荷時においても、収容容器Ｔからトナーが漏出することはない。図７（ａ）、図８（ａ）、図９（ａ）、図１０（ａ）はこの時の状態である。ここで、収容容器Ｔの排出口２１ａは、保持部材ＴＭに設けられて収容部７１へと繋がる経路を形成している開口Ｍａと同軸の位置となる。このとき、シャッター４は、収容容器Ｔが装置本体２００Ａに装着されたときの第２位置Ｋ２にある。

また、図１４に示すように、収容容器Ｔを装置本体２００Ａに挿入するのに伴って、昇降突起４０２ａは昇降溝２１ｋに沿ってＱ１の位置からｚ１移動する（Ｑ２の位置）。

後述するシャッター４の封止解除動作中にもＱ２の位置から移動せず、留まる。図９（ａ）、図１０（ａ）はこの時の接続装置４００の状態を示している。

＜解除装置＞
装置本体２００Ａを設置する際には、解除装置３００を動作させることで収容容器Ｔからトナーの排出を可能とする。以下、解除装置３００の具体的な構成について説明する。『解除手段』である解除装置３００は、駆動装置Ｄから収容容器Ｔに伝達される駆動力を使用してシャッター４の封止を解除する。図９及び図１０に示されるように、解除装置３００は、ツメ３０ａ、制止部３０ｂ、抑制部３０ｃが設けられたスライダ３０、各２個のスライドギア４４、ウォームギア４５から構成され、保持部材ＴＭに設置される。

ウォームギア４５はスライダ３０に固定され、動作時は一体となって動く。スライドギア４４はウォームギア４５に対して回転可能で同軸嵌合関係を有し、回転すると内部に設けられた突起４６（図１３参照）にてウォームギア４５をスライドギア４４のスラスト方向に移動させることが可能である。ここで、図７（ａ）に示すように、スライドギア４４はギア部２０ａと噛み合う位置に設けられている。

図６に示すように、ＣＰＵ５０は、設置情報をもとに、所定時間でモータ８０から駆動入力されたギア部２０ａを回転させる。そして、スライドギア４４に駆動が伝わることで、ウォームギア４５とスライダ３０、ツメ３０ａは動き出す。スライダ３０が移動する途中で図９（ａ−ｂ）、図１０（ａ−ｂ）に示すように、ツメ３０ｄが規制部４０１ａから脱落し、接続シール４０５は収容容器Ｔのシャッター４に突き当たるまで付勢され、密着する。以降、ツメ３０ｄが規制部４０１ａと係合することは無い。

突起４６がウォームギア４５の末端に達すると、ウォームギア４５は矢印Ｓ２方向で所定量での移動を終了するとともに、ツメ３０ａは固定部Ｍ２まで移動し係止される（図１１参照）。そのため、再びスライダ３０は収容容器Ｔの挿入方向の移動を規制される。

また、抑制部３０ｃが突き当て部Ｍ３に突き当たるため（図１１参照）、スライダ３０の収容容器Ｔの抜き方向の移動も規制される。すなわち、スライダ３０の移動は完全に規制され、以降、収容容器Ｔの挿抜やモータ８０の駆動入力に対しても移動することはない（スライダ３０の正規位置）。

この時の状態が図７（ｂ）、図８（ｂ）、図９（ｂ）、図１０（ｂ）、図１１、図１２（ｃ）である。この段階で、排出口２１ａ、連通口４ａ、開口Ｍａが同軸上に重なる。ここで、シャッター４の連通口４ａが連通を開始してから完了するまでの期間は、ポンプ部２０ｂは吸気動作を行うようにギア部２０ａとスライドギア４４のギア比が構成されている。つまり、排出口２１ａ、連通口４ａ、開口Ｍａが同軸上に重なる過程で、トナーが収容部７１へ流入しないように構成されている。

以降、モータ８０を動作させることにより、収容容器Ｔからのトナーの補給が可能となる。このとき、シャッター４は、駆動装置Ｄが駆動することで到達する第３位置Ｋ３（図１２（ｃ）参照）にあり、接続装置４００は第２位置Ｎ２（図１０（ｂ）参照）にある。シャッター４が第３位置Ｋ３、接続装置４００が第２位置Ｎ２にあるときにトナーが吐出可能になる。

収容容器Ｔを装置本体２００Ａから取り出すと、接続装置４００は図１０（ｃ）に示すような、第三の位置Ｎ３になる。接続パイプ４０１は離間バネ４０３の加圧により、ツメ４０１ｂが昇降部材４０２の係止部４０２ｂに突き当たる位置で係止され、接続装置４００として一体となって昇降する。この時、図１４に示すように、昇降突起４０２ａもＱ２の位置からＱ１の位置へｚ１移動する。接続装置４００は、昇降バネ４０４の加圧力により、第３位置Ｎ３を維持する。

以降、接続装置４００は、収容容器Ｔの設置時は第２位置Ｎ２、収容容器Ｔの取り出し時は第３位置Ｎ３を維持し、収容容器Ｔの交換に対応する。

このように、シャッター４は、第１位置Ｋ１、第２位置Ｋ２、第３位置Ｋ３の間で、接続装置４００は第１位置Ｎ１、第２位置Ｎ２、第３位置Ｎ３の間で移動可能である。

前述したように、本実施例ではスライダ３０を正規の位置まで移動させて連通口４ａと開口Ｍａを連通させる構成であるため、スライダ３０が正規の位置まで移動した後には、収容容器Ｔの着脱によりシャッター４は開閉される。

具体的には、本体未挿入時、シャッター４が図１２（ａ）の状態から、挿入に伴ってシャッター４が移動量ｘ１＋ｘ２移動し、図１２（ｃ）の状態となることで、挿入完了となり、トナーの補給が可能となる。（このとき、収容容器が装着された状態において、シャッター４が、連通口４ａと排出口２１ａが連通する連通位置に位置可能となっている）解除装置３００は、駆動装置Ｄが初めて駆動されるときにのみシャッター４の封止を解除する。なお、シャッター４は、収容容器Ｔに取付けられ、収容容器Ｔが画像形成装置２００の装置本体２００Ａに対して挿入されるときに、挿入される方向（矢印Ｊ１方向）と逆方向（矢印Ｓ１方向や矢印Ｓ２方向）にスライドする。また、シャッター４は、収容容器Ｔが装置本体２００Ａに対して離間されるときに、離間される方向（矢印Ｊ２方向）と逆方向（矢印Ｓ１方向や矢印Ｓ２方向の逆方向）にスライドする。

以上の実施例の構成により、画像形成装置２００の未設置時、収容容器Ｔを装置本体２００Ａに装着同梱した状態において収容容器Ｔと接続装置４００は離間したままの状態に保たれるので、接続シール４０５に負荷がかかることはない。このため、画像形成装置２００を設置した後で収容容器Ｔと接続装置４００が接続した際に接続シール４０５の変形や破損による接続不良を防止することで、トナー飛散を抑制することが可能である。

４ シャッター（封止手段）
２１ａ 排出口
２００ 画像形成装置
３００ 解除装置（解除手段）
４００ 接続装置（接続手段）
Ｄ 駆動装置（駆動手段）
Ｔ 収容容器

Claims (7)

1. 装置本体に着脱可能に設けられ、トナーを収容するトナー容器と、
   前記トナー容器に形成された排出口と連通可能な連通口を備え、前記トナー容器に対して移動することで前記排出口を開閉するシャッターと、
   前記トナー容器から排出されたトナーを受け入れるトナー受入部と、
   前記トナー容器と前記トナー受入れ部との間において、トナー搬送経路が形成可能となるように移動可能に設けられ、前記トナー容器の装着動作に連動して前記シャッターに接離可能な接続部材と、
   前記トナー容器が装着された場合に、前記連通口と前記トナー容器の排出口が連通しない非連通位置と、前記連通口と前記トナー容器の排出口が連通する連通位置と、にそれぞれ前記シャッターが位置可能となるように移動可能に設けられ、前記シャッターと係止可能に設けられた第１係止部と、
   前記トナー容器が装着された場合に、前記接続部材と前記シャッターとを接続可能とする位置と、前記接続部材と前記シャッターとを離間させる位置と、にそれぞれ位置可能に設けられ、前記接続部材と係止可能に設けられた第２係止部と、を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２係止部は、前記第１係止部の移動に伴って、前記接続部材と係止する位置から前記接続部材との係止が解除される位置へ移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１係止部の移動に伴って、前記接続部材が前記シャッターに接続された後に、前記シャッターの連通口と前記トナー容器の排出口が連通するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記トナー容器を駆動する駆動モータを備え、前記駆動モータは、前記第１係止部及び前記第２係止部を駆動することを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記第１係止部及び前記第２係止部は、一体的に構成されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記第２係止部と前記接続部材との係止の解除は、設置時にのみ行われることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記接続部材は、前記シャッターと当接して弾性変形可能なシール部を有することを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の画像形成装置。

Images