特許 7187886 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-05

(45)【発行日】2022-12-13

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 21/16 20060101AFI20221206BHJP

   G03G 15/08 20060101ALI20221206BHJP

【ＦＩ】

G03G21/16 109

G03G15/08 347

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2018156470

(22)【出願日】2018-08-23

(65)【公開番号】P2020030354

(43)【公開日】2020-02-27

【審査請求日】2021-07-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100116034

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 啓輔

(74)【代理人】

【識別番号】100144624

【弁理士】

【氏名又は名称】稲垣 達也

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 正吾

【審査官】三橋 健二

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－２３１８１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１８２０１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７２７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２１７７７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１９３３６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９７５１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ ２１／１６

Ｇ０３Ｇ １５／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

装置本体と、
前記装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジであって、第１方向に延びる回転軸について回転する感光体ドラムと、前記感光体ドラムにトナーを供給する現像器と、を有するプロセスカートリッジと、
スキャナユニットと、
トナーを収容可能なトナーカートリッジであって、廃トナーを収容する廃トナー収容器を有するトナーカートリッジと、を備え、
前記感光体ドラム、前記スキャナユニットおよび前記トナーカートリッジの少なくとも一部は、前記第１方向および重力方向に直交する第２方向にこの順で並び、
前記感光体ドラムは、前記第２方向から見て、前記トナーカートリッジと重なり、
前記感光体ドラムの上端は、前記トナーカートリッジの上端よりも下に位置し、かつ、前記感光体ドラムの下端は、前記トナーカートリッジの下端よりも上に位置し、
前記スキャナユニットは、前記第２方向から見て、前記トナーカートリッジと重なり、
前記スキャナユニットの上端は、前記トナーカートリッジの上端よりも下にあり、かつ、前記スキャナユニットの下端は、前記トナーカートリッジの下端よりも上に位置し、
前記プロセスカートリッジは、
前記トナーカートリッジから前記現像器にトナーを搬送するトナー搬送管と、
前記感光体ドラムから廃トナーを回収するドラムクリーナと、
前記ドラムクリーナが回収した廃トナーを前記廃トナー収容器に搬送する廃トナー搬送管と、
前記第１方向に延びる把持部と、をさらに有し、
前記把持部は、一端が前記トナー搬送管の前記第２方向における前記感光体ドラムから遠い端部に固定され、他端が前記廃トナー搬送管の前記第２方向における前記感光体ドラムから遠い端部に固定されていることを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

装置本体と、
前記装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジであって、第１方向に延びる回転軸について回転する感光体ドラムと、前記感光体ドラムにトナーを供給する現像器と、を有するプロセスカートリッジと、
スキャナユニットと、
トナーを収容可能なトナーカートリッジであって、廃トナーを収容する廃トナー収容器を有するトナーカートリッジと、を備え、
前記感光体ドラム、前記スキャナユニットおよび前記トナーカートリッジの少なくとも一部は、前記第１方向および重力方向に直交する第２方向にこの順で並び、
前記スキャナユニットは、前記第２方向から見て、前記トナーカートリッジと重なり、
前記スキャナユニットの上端は、前記トナーカートリッジの上端よりも下にあり、かつ、前記スキャナユニットの下端は、前記トナーカートリッジの下端よりも上に位置し、
前記プロセスカートリッジは、
前記トナーカートリッジから前記現像器にトナーを搬送するトナー搬送管と、
前記感光体ドラムから廃トナーを回収するドラムクリーナと、
前記ドラムクリーナが回収した廃トナーを前記廃トナー収容器に搬送する廃トナー搬送管と、
前記第１方向に延びる把持部と、をさらに有し、
前記把持部は、一端が前記トナー搬送管の前記第２方向における前記感光体ドラムから遠い端部に固定され、他端が前記廃トナー搬送管の前記第２方向における前記感光体ドラムから遠い端部に固定されていることを特徴とする画像形成装置。

【請求項3】

前記トナー搬送管は、前記第１方向から見て、前記スキャナユニットと重なることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記トナーカートリッジは、前記廃トナー収容器を一体に有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記廃トナー搬送管は、前記第１方向から見て、前記スキャナユニットと重なることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記プロセスカートリッジは、突出部を有し、
前記装置本体は、前記突出部と係合して前記プロセスカートリッジの着脱を案内する着脱ガイドを有し、
前記スキャナユニットは、上面を有し、
前記プロセスカートリッジを装着するとき、前記プロセスカートリッジを前記上面に載せると、前記上面は、前記突出部を前記着脱ガイドに案内することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記プロセスカートリッジは、前記第１方向の両端部に、前記感光体ドラムを支持する一対のサイドフレームを有し、
前記現像器は、前記一対のサイドフレームに対して揺動可能であり、
前記現像器は、前記トナー搬送管からトナーを受け入れる受入口を有し、
前記トナー搬送管は、前記受入口と接続する供給口を有し、
前記受入口と前記供給口の間には、弾性を有するシール部材が配置されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記受入口は、前記第１方向において、前記一対のサイドフレームのうち一方のサイドフレームに対して他方のサイドフレームと反対側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記スキャナユニットは、前記感光体ドラムを露光するための光を偏向するポリゴンミラーを有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プロセスカートリッジと、スキャナユニットと、トナーカートリッジとを備えた画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、感光体ドラムを有するプロセスカートリッジと、感光体ドラムを露光するスキャナユニットと、トナーを収容するトナーカートリッジとを備えた画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。この画像形成装置は、スキャナユニットの下方にトナーカートリッジを配置している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１３／０２８１５６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来技術においては、トナー収容器の容量を大きくすると、画像形成装置が上下方向に大型化するという問題点があった。

【0005】

そこで、本発明は、画像形成装置の高さを抑えつつ、トナー収容器の容量を大きくすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、装置本体と、プロセスカートリッジと、スキャナユニットと、トナーを収容可能なトナーカートリッジと、を備えている。プロセスカートリッジは、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジであって、第１方向に延びる回転軸について回転する感光体ドラムと、感光体ドラムにトナーを供給する現像器と、を有する。感光体ドラムの少なくとも一部、スキャナユニットの少なくとも一部およびトナーカートリッジの少なくとも一部は、第１方向および重力方向に直交する第２方向にこの順で並び、かつ、第２方向から見て互いに重なる。

【0007】

このように構成された画像形成装置によれば、スキャナユニットに対して感光体ドラムとは反対側のスペースを利用することで、画像形成装置の高さを抑えつつ、トナー収容器の容量を大きくすることができる。

【0008】

前記した画像形成装置において、プロセスカートリッジは、トナーカートリッジから現像器にトナーを搬送するトナー搬送管を有し、トナー搬送管は、第１方向から見て、スキャナユニットの少なくとも一部と重なる構成としてもよい。

【0009】

これによれば、現像器とトナーカートリッジが離れていても、トナー搬送管により、トナーをトナーカートリッジから現像器に供給できる。このため、スキャナユニットに対して感光体ドラムとは反対側にトナーカートリッジを配置することができる。トナー搬送管は、第１方向から見て、スキャナユニットと重なるので、画像形成装置が上下方向に大型化するのを抑制することができる。

【0010】

前記した画像形成装置において、トナーカートリッジは、廃トナーを収容する廃トナー収容器を一体に有する構成としてもよい。

【0011】

これによれば、トナーカートリッジを交換すれば、一体に設けられた廃トナー収容器も交換することができる。このため、ユーザは、廃トナー収容器を交換する手間を省くことができる。

【0012】

前記した画像形成装置において、プロセスカートリッジは、感光体ドラムから廃トナーを回収するドラムクリーナと、ドラムクリーナが回収した廃トナーを前記廃トナー収容器に搬送する廃トナー搬送管を有し、廃トナー搬送管は、第１方向から見て、スキャナユニットと重なる構成としてもよい。

【0013】

これによれば、ドラムクリーナと廃トナー収容器が離れていても、廃トナー搬送管により、廃トナーをドラムクリーナから廃トナー収容器に移動できる。このため、画像形成装置の設計の自由度が高くなる。また、廃トナー搬送管は、第１方向から見て、スキャナユニットと重なることで、画像形成装置が上下方向に大型化するのを抑制することができる。

【0014】

前記した画像形成装置において、プロセスカートリッジは、第１方向に延びる把持部をさらに有し、把持部は、一端がトナー搬送管の第２方向における感光体ドラムから遠い端部に固定され、他端が廃トナー搬送管の前記第２方向における感光体ドラムから遠い端部に固定されている構成としてもよい。

【0015】

これによれば、トナー搬送管と廃トナー搬送管に固定された把持部を利用することで、プロセスユニットを着脱しやすい。また、トナー搬送管と廃トナー搬送管を把持部で補強することができる。

【0016】

前記した画像形成装置において、プロセスカートリッジは突出部を有し、装置本体は突出部と係合して前記プロセスカートリッジの着脱を案内する着脱ガイドを有し、スキャナユニットは上面を有し、プロセスカートリッジを装着するとき、プロセスカートリッジを上面に載せると、上面は突出部を着脱ガイドに案内する構成としてもよい。

【0017】

これによれば、プロセスカートリッジを装置本体から着脱するときに、スキャナユニットの上面が着脱操作を案内するので、プロセスカートリッジを着脱しやすい。

【0018】

前記した画像形成装置において、プロセスカートリッジは、第１方向の両端部に、感光体ドラムを支持する一対のサイドフレームを有し、現像器は、サイドフレームに対して揺動可能であり、現像器は、トナー搬送管からトナーを受け入れる受入口を有し、トナー搬送管は、受入口と接続する供給口を有し、受入口と供給口の間には、弾性を有するシール部材が配置されている構成としてもよい。

【0019】

これによれば、弾性を有するシール部材を配置することで、現像器が揺動しても、受入口と供給口の間からトナーが漏れてしまうことを抑制できる。

【0020】

前記した画像形成装置において、受入口は、第１方向において、一対のサイドフレームのうち一方のサイドフレームに対して他方のサイドフレームの反対側に配置されている構成としてもよい。

【0021】

前記した画像形成装置において、スキャナユニットは、感光体ドラムを露光するための光を偏向するポリゴンミラーを有する構成としてもよい。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、画像形成装置の高さを抑えつつ、トナー収容器の容量を大きくできる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。

【図2】プロセスカートリッジの斜視図である。

【図3】図２におけるＡ－Ａ断面図である。

【図4】プロセスカートリッジとトナーカートリッジの接続後（ａ）と、接続前のトナー搬送管の先端（ｂ）を示す断面図である。

【図5】廃トナー搬送管とトナーカートリッジの接続後（ａ）と、接続前の廃トナー搬送管の先端部（ｂ）を示す断面図である。

【図6】現像器とトナー搬送管の接続部分を示す分解斜視図である。

【図7】図３におけるＢ－Ｂ断面図である。

【図8】トナーカートリッジを前から見た断面図である

【図9】図８におけるＣ－Ｃ断面図（ａ）とＤ－Ｄ断面図（ｂ）である。

【図10】本体筐体からトナーカートリッジを外した状態を示す図である。

【図11】プロセスユニットを装置本体に装着するときの作用を説明する図（ａ），（ｂ），（ｃ）である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

次に、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下の説明において、方向は、画像形成装置１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における右を「前」、左を「後」とし、手前を「左」、奥を「右」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。

【0025】

図１に示すように、モノクロレーザプリンタなどの画像形成装置１は、装置本体２と、供給部３と、画像形成部４と、を主に備えている。

【0026】

装置本体２は、フロントカバー２１と、装置本体２の上部に位置する排紙トレイ２２と着脱ガイド２３を有している。フロントカバー２１は、装置本体の前端部に配置されている。フロントカバー２１を開くことで（図１０参照）、後述するプロセスカートリッジ５およびトナーカートリッジ７が着脱可能となっている。また、フロントカバー２１には、記録シートＳを載置するための手差トレイ３１が回動可能に設けられている。着脱ガイド２３は、プロセスカートリッジ５を着脱するときにプロセスカートリッジ５を案内するガイドである。

【0027】

供給部３は、装置本体２内の下部に設けられている。供給部３は、手差トレイ３１と、手差トレイ３１の下方に設けられた供給トレイ３２とを有している。手差トレイ３１および供給トレイ３２は、それぞれ別々に記録シートＳを載置可能である。供給部３は、手差トレイ３１に対応して、第１ピックアップローラ３３Ａと第１分離ローラ３４Ａと第１分離パッド３５Ａとを有し、供給トレイ３２に対応して、第２ピックアップローラ３３Ｂと第２分離ローラ３４Ｂと第２分離パッド３５Ｂとを有している。記録シートＳは、ピックアップローラ３３Ａ，３３Ｂによりピックアップされ、分離ローラ３４Ａ，３４Ｂと分離パッド３５Ａ，３５Ｂによって１枚ずつ分離され、画像形成部４に向けて供給される。

【0028】

画像形成部４は、プロセスカートリッジ５と、スキャナユニット６と、トナーカートリッジ７と、転写ローラ８と、定着器９とを主に備えている。

【0029】

プロセスカートリッジ５は、供給部３の上方であって、装置本体２の前後方向における後端部の近くに配置されている。プロセスカートリッジ５は、感光体ドラム５１と帯電ローラ５２と現像器１０とを主に有している。プロセスカートリッジ５は、装置本体２に対して着脱可能である。感光体ドラム５１は、第１方向の一例としての左右方向に延びる回転軸について回転する。現像器１０は、筐体１１と、供給ローラ１２と、現像ローラ１３とを主に有し、感光体ドラム５１にトナーを供給するように構成されている。

【0030】

スキャナユニット６は、装置本体２の略中央に配置されている。スキャナユニット６は、スキャナ筐体６１内に、ポリゴンミラー６２と、図示しないレーザ発光部、図示しないレンズを主に備えている。ポリゴンミラー６２は、感光体ドラム５１を露光するための光を偏向する。そして、スキャナユニット６では、レーザビームが図の鎖線で示す光経路Ｌを通って、感光体ドラム５１の表面上に高速走査にて照射される。

【0031】

スキャナユニット６は、スキャナ筐体６１がブラケット６３に支持されて装置本体２に固定されている。スキャナ筐体６１は、上面６Ａを有している。すなわちスキャナユニット６は、上面６Ａを有している。上面６Ａは、プロセスカートリッジ５を装着するときにプロセスカートリッジ５を着脱ガイド２３に案内するようになっている（図１１（ｂ）参照）。

【0032】

トナーカートリッジ７は、供給部３の上方であって、装置本体２の前端部の近くに配置されている。トナーカートリッジ７は、内部にトナーを収容可能であり、トナーを収容するトナー収容器７１と、廃トナーを収容する廃トナー収容器７２を主に有している。

【0033】

プロセスカートリッジ５の感光体ドラム５１、スキャナユニット６およびトナーカートリッジ７は、第１方向および重力方向に直交する第２方向の一例としての前後方向にこの順で並んでいる。そして、感光体ドラム５１の少なくとも一部、スキャナユニット６の少なくとも一部およびトナーカートリッジ７の少なくとも一部は、前後方向から見て互いに重なっている。本実施形態では、感光体ドラム５１、スキャナユニット６のポリゴンミラー６２およびトナーカートリッジ７が前後方向から見て互いに重なっている。

【0034】

転写ローラ８は、感光体ドラム５１に対向して装置本体２内に配置されている。

【0035】

定着器９は、プロセスカートリッジ５の上方に設けられ、加熱ローラ９１と、加熱ローラ９１と対向配置されて加熱ローラ９１を押圧する加圧ローラ９２とを備えている。

【0036】

画像形成部４では、感光体ドラム５１の表面が、帯電ローラ５２により一様に帯電された後、スキャナユニット６からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム５１上に静電潜像が形成される。また、トナーカートリッジ７内のトナーは、供給ローラ１２を介して現像ローラ１３に供給され、現像ローラ１３上に担持される。

【0037】

そして、現像ローラ１３上に担持されたトナーが、感光体ドラム５１上の静電潜像に供給されることで、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム５１上にトナー像が形成される。その後、供給部３から供給された記録シートＳが、感光体ドラム５１と転写ローラ８の間を搬送されることで、感光体ドラム５１上のトナー像が記録シートＳ上に転写される。次いで、記録シートＳが加熱ローラ９１と加圧ローラ９２の間を搬送されることで、記録シートＳ上に転写されたトナー像が熱定着される。トナー像が熱定着された記録シートＳは、装置本体２外に排出され、排紙トレイ２２上に積載される。

【0038】

次にプロセスカートリッジ５の詳細構成について説明する。
図２に示すように、プロセスカートリッジ５は、前述した感光体ドラム５１などの他に、ドラムクリーナ５３と、左右一対のサイドフレーム５４と、一対の突出部５５と、トナー搬送管１１０と、廃トナー搬送管１２０と、把持部１３０とを有している。

【0039】

サイドフレーム５４は、左右方向の両端部に一つずつ配置されることで一対配置されており、感光体ドラム５１、ドラムクリーナ５３および現像器１０を支持している。サイドフレーム５４には、貫通孔５４Ａが形成されている（図６も参照）。貫通孔５４Ａは、後述する現像器１０の延出部１１Ｂよりも一回り大きい。

【0040】

一対の突出部５５のうち一方の突出部５５は、プロセスカートリッジ５の左端に配置され、左のサイドフレーム５４から左方向に突出している。一対の突出部５５のうち他方の突出部５５は、プロセスカートリッジ５の右端に配置され、右のサイドフレーム５４から右方向に突出している。各突出部５５は、プロセスカートリッジ５を着脱するときに、装置本体２の着脱ガイド２３と係合する部分である（図１１参照）。

【0041】

ドラムクリーナ５３は、感光体ドラム５１から廃トナーを回収する部材である。図３に示すように、ドラムクリーナ５３は、感光体ドラム５１の上方に配置されている。ドラムクリーナ５３は、クリーニングブレード５３Ａと、搬送筒５３Ｂと、廃トナーオーガ５３Ｃとを有している。

【0042】

クリーニングブレード５３Ａは、板状の部材であり、左右方向に延びている。クリーニングブレード５３Ａは、先端が感光体ドラム５１の周面に接触して配置されている。搬送筒５３Ｂは、円筒形状を有しており、左右方向に延びている。搬送筒５３Ｂは、感光体ドラム５１に対向する部分に開口５３Ｄを有している。廃トナーオーガ５３Ｃは、搬送筒５３Ｂの内部に配置されている。クリーニングブレード５３Ａが感光体ドラム５１から掻きとった廃トナーは、開口５３Ｄから搬送筒５３Ｂ内に入った後、廃トナーオーガ５３Ｃによって右に向けて搬送されるようになっている。

【0043】

図２に示すように、トナー搬送管１１０は、円筒形状を有しており、前後方向に延びている。図４（ａ）に示すように、トナー搬送管１１０は、左右方向から見て、スキャナユニット６の少なくとも一部と重なる。トナー搬送管１１０は、本体部１１１と、第１受入部１１２と、第１排出部１１３と、第１オーガ１１４とを有している。

【0044】

本体部１１１は、中空の円筒形状を有しており、内部に第１オーガ１１４が配置されている。第１受入部１１２は、トナー搬送管１１０の前端に配置され、トナーカートリッジ７と接続可能となっている。第１排出部１１３は、トナー搬送管１１０後端に配置され、サイドフレーム５４の左側面に固定されている。第１排出部１１３の下部には、トナーを現像器１０へと供給する供給口１１３Ａが設けられている。第１オーガ１１４は、図示しない駆動源から駆動力を受けて回転することにより、本体部１１１内のトナーを前端から後端へと搬送可能である。すなわち、トナー搬送管１１０は、トナーカートリッジ７から現像器１０にトナーを搬送するように構成されている。

【0045】

図４（ｂ）に示すように、第１受入部１１２は、第１孔１１２Ａと第１フランジ１１２Ｂと第１シャッタ１１２Ｃと第１バネ１１２Ｄとを有している。第１孔１１２Ａは、第１受入部１１２の外周面の上部に配置されている。第１フランジ１１２Ｂは、第１孔１１２Ａから後方に所定距離離れて、第１受入部１１２の外周面から突出するように形成されている。

【0046】

第１シャッタ１１２Ｃは、円筒形状を有しており、第１受入部１１２の外周面に対して前後にスライド移動可能である。具体的には、第１シャッタ１１２Ｃは、第１孔１１２Ａを開く開位置（図４（ａ）の位置）と、第１孔１１２Ａを閉じる閉位置（図４（ｂ）の位置）の間を移動可能に構成されている。第１シャッタ１１２Ｃの前端にはフランジ形状のバネ係合部１１２Ｅが形成されている。第１バネ１１２Ｄは、第１フランジ１１２Ｂとバネ係合部１１２Ｅとの間に配置され、第１シャッタ１１２Ｃを常時閉位置に向けて付勢するようになっている。

【0047】

図４（ａ）に示すように、第１受入部１１２をトナーカートリッジ７に連結すると、トナーカートリッジ７の筐体が第１シャッタ１１２Ｃを後方に押すことで、第１シャッタ１１２Ｃが開位置に移動して、第１孔１１２Ａが開く。
図４（ｂ）に示すように、第１受入部１１２をトナーカートリッジ７から抜くと、第１バネ１１２Ｄの付勢力により第１シャッタ１１２Ｃが閉位置に移動して第１孔１１２Ａが閉じられる。

【0048】

図２に示すように、廃トナー搬送管１２０は、円筒形状を有しており、右側のサイドフレーム５４の外側から前後方向に延びている。廃トナー搬送管１２０は、左右方向から見て、スキャナユニット６の少なくとも一部と重なる（図１参照）。廃トナー搬送管１２０は、本体部１２１と、受入部１２２と、第２排出部１２３と、コイルオーガ１２４とを有している。本体部１２１は、中空の円筒形状を有しており、内部にコイルオーガ１２４が配置されている。

【0049】

受入部１２２は、廃トナー搬送管１２０の後端に配置され、右側のサイドフレーム５４に固定されている。受入部１２２は、ドラムクリーナ５３の搬送筒５３Ｂと連通している。第２排出部１２３は、廃トナー搬送管１２０の前端に配置され、トナーカートリッジ７の廃トナー収容器７２と接続されるようになっている。コイルオーガ１２４は、先端がドラムクリーナ５３の廃トナーオーガ５３Ｃと接続されており、廃トナーオーガ５３Ｃと共に回転することにより、本体部１２１内の廃トナーを搬送可能である。廃トナー搬送管１２０は、ドラムクリーナ５３が回収した廃トナーを廃トナー収容器７２に搬送する。

【0050】

図５（ｂ）に示すように、第２排出部１２３は、第２孔１２３Ａと第２フランジ１２３Ｂと第２シャッタ１２３Ｃと第２バネ１２３Ｄとを有している。第２孔１２３Ａは、第２排出部１２３の外周面の下部に配置されている。第２フランジ１２３Ｂは、第２孔１２３Ａから後方に所定距離離れて、第２排出部１２３の外周面から突出するように形成されている。

【0051】

第２シャッタ１２３Ｃは、円筒形状を有しており、第２排出部１２３の外周面に対して前後にスライド移動可能である。具体的には、第２シャッタ１２３Ｃは、第２孔１２３Ａを開く開位置（図５（ａ）の位置）と、第２孔１２３Ａを閉じる閉位置（図５（ｂ）の位置）の間を移動可能に構成されている。第２シャッタ１２３Ｃの前端にはフランジ形状のバネ係合部１２３Ｅが形成されている。第２バネ１２３Ｄは、第２フランジ１２３Ｂとバネ係合部１２３Ｅとの間に配置され、第２シャッタ１２３Ｃを常時閉位置に向けて付勢するようになっている。

【0052】

図５（ａ）に示すように、第２排出部１２３をトナーカートリッジ７に連結すると、トナーカートリッジ７の筐体が第２シャッタ１２３Ｃを後方に押すことで、第２シャッタ１２３Ｃが開位置に移動して、第２孔１２３Ａが開く。
図５（ｂ）に示すように、第２排出部１２３をトナーカートリッジ７から抜くと、第２バネ１２３Ｄの付勢力により第２シャッタ１２３Ｃが閉位置に移動して第２孔１２３Ａが閉じられる。

【0053】

図２に戻り、把持部１３０は、左右方向に延びてトナー搬送管１１０と廃トナー搬送管１２０を連結している。把持部１３０は、一端がトナー搬送管１１０の前後方向における感光体ドラム５１から遠い端部（前端部）に固定され、他端が廃トナー搬送管１２０の前後方向における感光体ドラム５１から遠い端部（前端部）に固定されている。

【0054】

図３に示すように、現像器１０は、前述した筐体１１、供給ローラ１２および現像ローラ１３の他に、側壁１１Ａと、揺動軸１４と、第２オーガ１５と、第３オーガ１６と、仕切板１７とをさらに有している。

【0055】

側壁１１Ａは、現像器１０の左右方向の両側に設けられている。側壁１１Ａは、筐体１１から上方に延びている。

【0056】

揺動軸１４は、左右方向に延びるシャフトであり、両端部が側壁１１Ａに固定されている。揺動軸１４の両端は、プロセスカートリッジ５の一対のサイドフレーム５４に揺動可能に支持されている。これにより、現像器１０は、一対のサイドフレーム５４に対して揺動可能に構成されている。そして、現像器１０は、図示しないバネ等の付勢部材により付勢され、現像ローラ１３が感光体ドラム５１に押し付けられるようになっている。

【0057】

図６に示すように、筐体１１は、延出部１１Ｂと受入口１８を有している。延出部１１Ｂは、筐体１１の一部であり、筐体１１から左方向に延出する部分である。受入口１８は、延出部１１Ｂの上面に形成された穴であり、トナー搬送管１１０からトナーを受け入れる。

【0058】

図２に示すように、延出部１１Ｂは、左に配置されたサイドフレーム５４に形成された貫通孔５４Ａに貫通しており、左に配置されたサイドフレーム５４の左側面から左方向に向かって延出している。貫通孔５４が延出部１１Ｂよりも一回り大きく形成されているので、延出部１１Ｂは、貫通孔５４Ａに対して遊びをもって挿入されている（図４参照）。このため、延出部１１Ｂは、現像器１０がサイドフレーム５４に対して揺動しても貫通孔５４Ａに干渉しないようになっている。受入口１８は、左右方向において、一対のサイドフレーム５４のうち一方のサイドフレーム５４すなわち左に配置されたサイドフレーム５４に対して、他方のサイドフレーム５４すなわち右に配置されたサイドフレーム５４の反対側に配置されている。

【0059】

現像器１０の受入口１８と、トナー搬送管１１０の供給口１１３Ａの間には、シール部材１９が配置されている。図６に示すように、シール部材１９は、中央に孔１９Ａを有した、スポンジ等の弾性を有する部材である。シール部材１９は、受入口１８と供給口１１３Ａの周囲を囲うように配置されている。これにより、受入口１８と供給口１１３Ａがシール部材１９を介して連通するようになっている。シール部材１９は、受入口１８と供給口１１３Ａに挟まれて、圧縮された状態で配置されている。

【0060】

図７に示すように、第２オーガ１５は、左右方向の延出部１１Ｂの中まで配置されている。第２オーガ１５は、左右方向に延びる軸周りに螺旋状の羽を有する部材である。第２オーガ１５は、第１回転方向（図３における時計回り）に回転することで、受入口１８から現像器１０内に入ったトナーを右方向に搬送するように構成されている。

【0061】

第３オーガ１６は、第２オーガ１５と供給ローラ１２の間に配置されている。第３オーガ１６は、第２オーガ１５と略同様の構成であり、第２オーガ１５に対向配置されている。第３オーガ１６は、第１回転方向と反対方向である第２回転方向（図３における反時計回り）に回転することで、現像器１０内のトナーを左方向に搬送するように構成されている。

【0062】

第２オーガ１５と第３オーガ１６の間には、仕切板１７が設けられている。仕切板１７は、第１開口１７Ａと第２開口１７Ｂが形成されている。第１開口１７Ａは、仕切板１７の右端に設けられている。第２オーガ１５によって右方向に搬送されたトナーは第１開口１７Ａを通って第２オーガ１５から第３オーガ１６へ向けて移動するようになっている。第２開口１７Ｂは、仕切板１７の左端に設けられている。これにより、第２開口１７Ｂを通って、第３オーガ１６から第２オーガ１５に向けてトナーが移動するようになっている。このようにして、現像器１０内でトナーが循環し、滞留しないようになっている。

【0063】

次にトナーカートリッジ７の詳細構成について説明する。
図１に示すように、トナーカートリッジ７は、左右方向から見てＬ字形状を有し、スキャナユニット６の上面と前面を覆うように配置されている。具体的には、左右方向から見ると、トナーカートリッジ７は、スキャナユニット６の前方の位置から上方および後方に延びてスキャナユニット６の上面を覆っている。

【0064】

トナーカートリッジ７は、前述したトナー収容器７１および廃トナー収容器７２の他に、取手７３を有している。本実施形態では、トナーカートリッジ７は、トナー収容器７１と、廃トナー収容器７２を一体に有している。

【0065】

トナー収容器７１は、トナーを収容するトナー収容室７１Ａと、トナーを撹拌するメインアジテータ７１Ｂと、サブアジテータ７１Ｃと、第４オーガ７１Ｄと、第１連結部７４（図９参照）と、を有している。

【0066】

メインアジテータ７１Ｂおよびサブアジテータ７１Ｃは、図示しない駆動源から駆動力を受けて回転することにより、内部のトナーを撹拌するとともに、第４オーガ７１Ｄに向けてトナーを移動するようにトナー収容室７１Ａ内に配置されている。なお、メインアジテータ７１Ｂおよびサブアジテータ７１Ｃの数や配置は、トナーカートリッジ７の形状に合わせて適宜変更することができる。

【0067】

第４オーガ７１Ｄは、左右方向に延びている。第４オーガ７１Ｄは、図示しない駆動源から駆動力を受けて回転することで右から左に向けてトナーを搬送して第１連結部７４にトナーを送るように構成されている。

【0068】

図９（ａ）に示すように、第１連結部７４は、第４オーガ７１Ｄの下であって、トナー収容器７１の左端に配置されている（図８も参照）。第１連結部７４は、トナー搬送管１１０の第１受入部１１２が連結される円筒形状の差込穴である。第１連結部７４は、第１排出口７４Ａと、第３シャッタ７４Ｂと、第３バネ７４Ｃとを有している。

【0069】

第１排出口７４Ａは、第１連結部７４の上面に形成されており、トナー収容室７１Ａと連通している。第３シャッタ７４Ｂは、第１排出口７４Ａを閉じる閉位置（図９（ａ）の位置）と、第１排出口７４Ａを開く閉位置（図４（ａ）の位置）の間をスライド移動可能に構成されている。第３バネ７４Ｃは、第３シャッタ７４Ｂとトナー収容器７１の間に配置され、第３シャッタ７４Ｂを常時閉位置に向けて付勢するようになっている。

【0070】

図４（ａ）に示すように、第１受入部１１２をトナーカートリッジ７に連結すると、トナー搬送管１１０の先端が第３シャッタ７４Ｂを前方に押すことで、第３シャッタ７４Ｂが開位置に移動して、第１排出口７４Ａが開く。
図９（ａ）に示すように、第１受入部１１２をトナーカートリッジ７から抜くと、第３バネ７４Ｃの付勢力により第３シャッタ７４Ｂが閉位置に移動して第１排出口７４Ａが閉じられる。

【0071】

廃トナー収容器７２は、トナー収容器７１の下方に配置されている。図８に示すように、廃トナー収容器７２は、前後方向から見て、コの字形状を有している。廃トナー収容器７２は、トナー収容器７１の下方から左右両側部に回り込んでいる。具体的に、廃トナー収容器７２は、トナー収容器７１の底面に沿って左右に延びる底部７２Ａと、底部７２Ａの左端から上方に延びる左延出部７２Ｂと、底部７２Ａの右端から上方に延びる右延出部７２Ｃと、を有している。右延出部７２Ｃには、第２連結部７５が配置されている。

【0072】

図９（ｂ）に示すように、第２連結部７５は、廃トナー搬送管１２０の第２排出部１２３が連結される円筒形状の差込穴である。第２連結部７５は、第２排出口７５Ａと、第４シャッタ７５Ｂと、第４バネ７５Ｃとを有している。

【0073】

第２排出口７５Ａは、第２連結部７５の下面に形成されており、廃トナー収容器７２の右延出部７２Ｃと連通している。第４シャッタ７５Ｂは、第２排出口７５Ａを閉じる閉位置（図９（ｂ）の位置）と、第２排出口７５Ａを開く閉位置（図５（ａ）の位置）の間をスライド移動可能に構成されている。第４バネ７５Ｃは、第４シャッタ７５Ｂと廃トナー収容器７２の間に配置され、第４シャッタ７５Ｂを常時閉位置に向けて付勢するようになっている。

【0074】

図５（ａ）に示すように、第２排出部１２３をトナーカートリッジ７に連結すると、廃トナー搬送管１２０の先端が第４シャッタ７５Ｂを前方に押すことで、第４シャッタ７５Ｂが開位置に移動して、第２排出口７５Ａが開く。
図９（ｂ）に示すように、第２排出部１２３をトナーカートリッジ７から抜くと、第４バネ７５Ｃの付勢力により第４シャッタ７５Ｂが閉位置に移動して第２排出口７５Ａが閉じられる。

【0075】

図１に示すように、取手７３は、下端部がトナー収容器７１に回動可能に取り付けられている。トナー収容器７１を着脱するときには、図９（ａ）に示すように、取手７３を前方に回動させて使用することができる。

【0076】

次に、トナーカートリッジ７およびプロセスカートリッジ５を装置本体２に着脱する方法について説明する。

【0077】

トナーカートリッジ７を装置本体２から取り外すときには、図１０に示すように、装置本体２のフロントカバー２１を開けて、トナーカートリッジ７の取手７３を把持してトナーカートリッジ７を前方に取り外す。

【0078】

次に、プロセスカートリッジ５を装置本体２から取り外すときには、プロセスカートリッジ５の把持部１３０を把持してプロセスカートリッジ５を前方に引き出す。すると、プロセスカートリッジ５は、着脱ガイド２３に沿って、図１１（ｃ）の位置から図１１（ｂ）の位置に移動する。この後、図１１（ｂ）の位置に移動したプロセスカートリッジ５を、前方（図１１（ａ）の位置）に取り出す。

【0079】

プロセスカートリッジ５を装置本体２に装着するときには、図１１（ｂ）に示すように、まず、プロセスカートリッジ５をスキャナユニット６の上面６Ａに載せる。すると、スキャナユニット６の上面６Ａが、プロセスカートリッジ５の突出部５５を着脱ガイド２３に案内する。この後、プロセスカートリッジ５を後方に押し込むと、図９（ｃ）に示すように、プロセスカートリッジ５は、着脱ガイド２３に案内されて装着位置に装着される。

【0080】

トナーカートリッジ７を装置本体２に装着するときには、まず、トナーカートリッジ７を所定位置に装着する（図１の位置）。次に、図４（ａ）に示すように、トナー搬送管１１０の第１受入部１１２をトナーカートリッジ７の第１連結部７４に連結する。すると、第１受入部１１２の第１孔１１２Ａとトナー収容器７１の第１排出口７４Ａが開き、第１孔１１２Ａと第１排出口７４Ａが連通する。
また、このとき、図５（ａ）に示すように、廃トナー搬送管１２０の第２排出部１２３をトナーカートリッジ７の第２連結部７５に連結する。すると、第２排出部１２３の第２孔１２３Ａと、廃トナー収容器７２の第２排出口７５Ａが開き、第２孔１２３Ａと第２排出口７５Ａが連通する。

【0081】

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。

【0082】

画像形成装置１によれば、感光体ドラム５１、スキャナユニット６およびトナーカートリッジ７は、前後方向にこの順で並んでいるので、スキャナユニット６に対して感光体ドラム５１と反対側のスペースをトナーカートリッジ７を配置するスペースとして利用できる。これにより、画像形成装置１の高さを抑えつつ、トナーカートリッジ７の容量を大きくすることができる。

【0083】

また、プロセスカートリッジ５がトナー搬送管１１０を有するので、現像器１０とトナーカートリッジ７が離れていても、トナー搬送管１１０により、トナーをトナーカートリッジ７から現像器１０に供給できる。このため、スキャナユニット６に対して感光体ドラム５１と反対側にトナーカートリッジ７を配置することができる。
また、トナー搬送管１１０は、左右方向から見て、スキャナユニット６と重なるので、画像形成装置１が上下方向に大型化するのを抑制することができる。

【0084】

また、トナーカートリッジ７は、廃トナーを収容する廃トナー収容器７２を一体に有するので、トナーカートリッジ７を交換すれば、一体に設けられた廃トナー収容器７２も交換することができる。このため、ユーザは、廃トナー収容器７２を交換する手間を省くことができる。

【0085】

また、廃トナー搬送管１２０を有するので、ドラムクリーナ５３と廃トナー収容器７２が離れていても、廃トナー搬送管１２０により、廃トナーをドラムクリーナ５３から廃トナー収容器７２に移動できる。このため、画像形成装置１の設計の自由度が高くなる。
また、廃トナー搬送管１２０は、左右方向から見て、スキャナユニット６と重なることで、画像形成装置１が上下方向に大型化するのを抑制することができる。

【0086】

また、プロセスカートリッジ５は、トナー搬送管１１０の端部と廃トナー搬送管１２０の端部に固定された把持部１３０を有するので、この把持部１３０を利用することで、プロセスカートリッジ５を着脱しやすい。また、把持部１３０は、トナー搬送管１１０と廃トナー搬送管１２０を連結しているので、トナー搬送管と廃トナー搬送管を補強することができる。

【0087】

また、プロセスユニットを装置本体２から着脱するときに、スキャナユニット６の上面６Ａが着脱操作を案内するので、プロセスユニットを着脱しやすい。

【0088】

また、現像器１０の受入口１８とトナー搬送管１１０の供給口１１３Ａの間には、弾性を有するシール部材１９が配置されているので、現像器１０が揺動しても、受入口１８と供給口１１３Ａの間からトナーが漏れてしまうことを抑制できる。このとき、シール部材１９は、圧縮状態で配置されているので、現像器１０が揺動しても隙間ができにくく、トナーが漏れるのを抑制することができる。

【0089】

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。

【0090】

前記実施形態では、トナー収容器７１と廃トナー収容器７２が一体であったが、トナー収容器と廃トナー収容器は分離可能でもよく、別体であってもよい。

【0091】

前記実施形態では、モノクロレーザプリンタなどの画像形成装置１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、カラープリンタやその他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。

【0092】

また、前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。

【符号の説明】

【0093】

１ 画像形成装置
２ 装置本体
５ プロセスカートリッジ
６ スキャナユニット
７ トナーカートリッジ
１０ 現像器
５１ 感光体ドラム
７１ トナー収容器
７２ 廃トナー収容器
１１０ トナー搬送管
１２０ 廃トナー搬送管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】