JP2011191623A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】トナー回収容器60は、装着部及び支持部材によって着脱用扉47の開閉動作に連動して移動する。つまり、着脱用扉47が閉状態にあっては、トナー回収容器60は、画像形成装置1が動作状態にある第一の位置(図5(a))に移動し、着脱用扉47が開状態にあっては、トナー回収容器60は、当該トナー回収容器60の着脱が可能となる第二の位置(図5(b))に移動する。そして、第二の位置にあるトナー回収容器60は、図5(c)に示すように、除去装置51に対して着脱可能となる。
【選択図】図5
Description
さらに、この交換作業を簡易化する画像形成装置として、装置本体に設けたカバーを開くことで、廃トナーが回収された着脱部品を交換する機構を備えたものもある(特許文献3)。
請求項2記載の画像形成装置によれば、扉を支持する部材以外の部材で装着部と扉とを連結する場合に比べると、構成要素を減らすことができ、連結部が回転体の回転を邪魔することもない。
請求項3記載の画像形成装置によれば、連結部の溝部に装着部の突起部を挿入した構成で、着脱部品を第一の位置から第二の位置へ、第二の位置から第一の位置への移動が可能になる。
請求項4記載の画像形成装置によれば、一部の像保持体と転写体とが離間させられている状態であっても離間させられていない状態であっても、扉の開閉動作に伴ってその着脱部品を第一の位置から第二の位置へ、第二の位置から第一の位置へ移動させることができる。
請求項5記載の画像形成装置によれば、扉を閉めた際に、突起部が狭い溝幅の部位を通過した勢いで、着脱部品を装置本体に収容させることができる。
請求項6記載の画像形成装置によれば、第二の位置における着脱部品の装着の有無によって、扉が閉まってしまうことを規制することができる。
請求項7記載の画像形成装置によれば、画像形成時に現像器にトナーを供給することができる。
請求項8記載の画像形成装置によれば、画像形成時に発生する残存トナーを廃トナーとして回収することができる。
請求項9記載の画像形成装置によれば、互いに向かい合う位置の開口部を塞ぐ戸を備えていないものに比べて、着脱部品内に収容された収容物、あるいは装置本体側の収容物が交換時に漏れる量を少なくすることができる。
本実施形態では、例えばプリンターやコピー機あるいはファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置を例に挙げて説明する。図1は本実施形態に係る画像形成装置の構造を模式的に示す図である。以下、作業者が画像形成装置1を正面から見たときの幅(左右)方向の右方向をX(+)・左方向をX(−)、前後方向の奥方向をY(+)・手前方向をY(−)、重力方向の上方をZ(+)・下方をZ(−)として説明する。
画像形成装置1には、装置全体を制御する制御部や、図示しないスキャナーやパーソナルコンピュータ、あるいは電話回線等から送られてくる画像データに対して画像処理を行う画像処理装置(図示せず)が設けられているほか、イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),黒(K)の4つの画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kが中間転写ベルトに沿って並列に設けられる。画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kは、中間転写ベルトに最初に転写されるイエロー(Y)の画像形成ユニット2Yが相対的に高く、中間転写ベルトに最後に転写される黒(K)の画像形成ユニット2Kが相対的に低くなるように、水平方向に対してある角度(例えば、20度)だけ傾斜した状態で、ある間隔を隔てて並列に配置されている。このように、4つの画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kを、ある角度だけ傾斜した状態で配置することにより、これら4つの画像形成ユニット2Y,2M,2C,2Kを水平に配置した場合に比較して、画像形成装置1の幅方向(X軸方向)の距離が短くなる。
画像形成ユニット2は、像保持体となる感光体ドラム4や帯電装置などを備えた感光体ユニット3と、現像器5と、を有する。現像器5Y,5M,5C,5Kはフレーム(図示せず)を介して装置本体40側に固定され、現像器5Y,5M,5C,5K間の隙間が、感光体ユニット3が装着されるユニット収容部となる。そして、各感光体ユニット3は装置本体40に対して着脱可能となる。
これらの中間転写ベルト10、各一次転写ロール11、ドライブロール12、テンションロール13及びアイドラーロール14等は、中間転写ユニット9を構成する。
制御部は、操作部49によるユーザの操作等に応じて、画像を形成するモードを、ブラック(黒)のトナーのみを用いて画像を形成する“モノクロモード”、または、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを用いて画像を形成する“カラーモード”のいずれかに切り替える。そして、制御部は、切り替えたモードに応じて中間転写ユニット9の姿勢を変化させて、画像形成ユニット2等の各構成を制御して、記録用紙18に画像を形成させる。なお、中間転写ユニット9の姿勢とは、中間転写ベルト10の向き等であり、例えば、中間転写ベルト10の長手方向が各感光体ドラム4の配列されている方向に対してどのような方向に向いているか、等である。このモードを切り替える方法としては、中間転写ベルト10の位置を移動させて、この中間転写ベルト10と感光体ドラム4C,4M,4Yとを離間させる離間手段を用いるものがある。
図2(b)は、モノクロモードにおける中間転写ユニット9の構成を示した図である。モノクロモードにおいては、中間転写ベルト10が感光体ドラム4C,4M,4Yから離間するように、テンションロール13、一次転写ロール11C,11M,11Y及びクリーナバックアップロール53(以下、可動ロール群という)が移動する。そして、ブラックの感光体ドラム4Kのみが中間転写ベルト10に接触する。
次に、図3は画像形成装置1の外観を示す斜視図であり、図4は側面の開閉部41及び上面の蓋部45を開いたときの画像形成装置1の内部状態を示す図である。
画像形成装置1の装置本体40の側面には、支持軸42を中心にして開閉可能な開閉部41が取り付けられる。この開閉部41には、さらに供給用開閉部43が開閉自在に設けられる。この供給用開閉部43は、通常は開閉部41に対して閉じられているが、用紙収容部24に収納された記録用紙とは異なる種類の記録用紙を用いる際に、開閉部41に対して開かれて、ここからその記録用紙が搬送路21に供給される。
画像形成装置1にあっては、昨今の事情から小型化に向かう傾向にある。例えば、図1に示すように、蓋部45の内側のデッドスペースとなる中間転写ユニット9と蓋部45との間にトナー回収ユニット50を配置して装置本体40の小型化を進めている。
ここで、トナー回収ユニット50の構成について、図5を参照しつつ説明する。図5は、トナー回収ユニット50の構成及び動作を模式的に描写した図である。ここでは、着脱用扉47の開閉動作に対するトナー回収容器60の動きについてのみ説明し、各部位の形状及び構成は後に詳述する。
トナー回収容器60は、後述する装着部70及び支持部材85(図5には図示せず)によって着脱用扉47の開閉動作に連動して移動する。つまり、着脱用扉47が閉状態にあっては、トナー回収容器60は、画像形成装置1が動作状態、つまりトナー回収容器60が動作状態にある第一の位置(図5(a))に移動し、着脱用扉47が開状態にあっては、トナー回収容器60は、当該トナー回収容器60の着脱が容易となる第二の位置、つまり上記第一の位置よりも着脱口48に通じた外部空間に近づく第二の位置(図5(b))に移動する。そして、第二の位置にあるトナー回収容器60は、図5(c)に示すように、除去装置51に対して着脱可能となる。つまり、このトナー回収容器60は、着脱用扉47を開けることにより、トナー回収容器60が第二の位置に移動して着脱可能となる。画像形成装置1の使用者は、トナー回収容器60の交換時期になると、トナー回収容器60を除去装置51から取り外し、トナーが入っていない空のトナー回収容器60を除去装置51に装着して、交換作業を行う。
また、トナー回収容器60は、開口部61を開閉するための容器側シャッター65を有している。容器側シャッター65は、トナー回収容器60が前述した第一の位置にある際には開口部61を開き、第二の位置にある際には開口部61を閉じる。
そして、図7(c)に示すように、トナー回収容器60を除去装置51から分離した場合、トナー回収容器60の開口部61は容器側シャッター65で塞がれ、除去装置51の開口部54は装置側シャッター55で塞がれる。このようにいずれの開口部61,54も塞がれるから、容器60内あるいは装置51内のトナーが外部に排出されないから、装置本体40内が廃トナーで汚れることを抑制する。
この装置側シャッター55及び容器側シャッター65は、トナー回収容器60が第一の位置にある際には開口部54及び61を開き、第二の位置にある際には開口部54及び61を閉める戸の一例である。
図6に示すように、除去装置51は、長手方向(Y軸方向)に延びる箱型の形状を有する。除去装置51の長手方向の両端の側面には、その内側に、形状の異なった装着部70,75が回転自在に設けられる。
一方の装着部70には、トナー回収容器60を装着するべく、その容器60の側面が嵌り込む溝71が形成され、この溝71の奥側には、当該装着部70を除去装置51に回転自在に支持するための支持部72が形成される。他方の装着部75には、トナー回収容器60を装着するべく、その容器60の側面及び駆動軸64が嵌り込むU字状の貫通溝76が形成され、この貫通溝76の奥側の部位が駆動軸64とともに当該装着部75を除去装置51に回転自在に支持するための支持部となる。
この装着部70,75の作用によってトナー回収容器60は除去装置51に対して回転するから、これにより、図5及び図7に示すように、除去装置51に対してトナー回収容器60が第一の位置から第二の位置に、第二の位置から第一の位置に移動することが可能になる。
この回転規制機構は、具体的には、例えば図8に示すような構成である。
除去装置51のうち、装着部70の支持部72と対向する位置に、装着部70側に突出する円弧状のリブ56が形成されている。装着部70において、このリブ56とY軸方向で重なる位置には、図8(a)の矢印方向に移動自在な受け部74Aが設けられている。この受け部74Aは、ばね74Bの付勢力によって、図8(a)の矢印とは逆の方向に押し出される。この状態にあっては、装着部70を反時計方向に回転させようとしても、受け部74Aの側面がリブ56の端部に当たってしまい、装着部70の回転が規制されることになる。
一方、トナー回収容器60の側面に形成された位置決め部66が、ばね74Bのバネ力に抗して装着部70の受け部74Aの奥まで挿入されると、受け部74Aがリブ56の端部から離れるため、図8(b)に示すように、装着部70の回転が可能な状態になる。このようにして、除去装置51は、装着部70にトナー回収容器60を装着されていないと装着部70が回転しないようになっている。そして、この装着部70の回転は着脱用扉47の開閉と連動しているから、装着部70にトナー回収容器60が装着されていない状態では、着脱用扉47が閉まることが規制されることになる。よって、回転規制機構は、着脱用扉47が開けられた状態で装着部70にトナー回収容器60が装着されていない場合には、その着脱用扉47を閉めることを規制する規制手段の一例となる。
支持部材80は、着脱用扉47において、図9中の向かって右側(Y(−)側)に配置された部材である。この支持部材80の一端には、装置本体40の支持受凹部(図示せず)に回転自在な状態で嵌め込まれる支持凸部81が形成され、他端には着脱用扉47の端部が固着される。支持部材85は、着脱用扉47において、図9中の向かって左側(Y(+)側)に配置された部材である。この支持部材85の一端には装置本体40の支持受凹部(図示せず)に回転自在な状態で嵌め込まれる支持凸部86が形成され、他端には着脱用扉47の端部が固着される。
支持凸部81及び86の軸線方向が着脱用扉47の回転軸となり、この回転軸を中心に着脱用扉47が回転することになる。
このような構成とすることにより、着脱用扉47を支持する支持部材85以外の部材で装着部70と着脱用扉47とを連結する場合に比べると、回転軸64と歯車64Aの回転を邪魔することなく着脱用扉47の動きに伴って装着部70を移動させられる。しかも構成要素も減らせる。さらに、扉を支持する部材に連結の役割を持たせようとすると、その部材を別途設けるスペースが装置本体40に必要となり大型化を招くことになるが、上記構成とすれば小型化も図れる。
なお、連結部となる支持部材85と歯車64Aとは、上記の位置関係に限るものではなく、互いの干渉などの不具合を考慮した上で、双方を自由に配置してもよい。
この狭間部87Cの離間寸法Lは、ピン部材73の直径寸法よりも小さい。支持部材80,85は樹脂材料によって形成されていて力が加えられたときの変形量が、例えば金属材料よりも大きいため、ピン部材73を狭間部87Cに押し込む力が一定の大きさ以上加えられると、ピン部材73は狭間部87Cを通過することができる。
また、案内溝87を形成する面のうち、長手部87Bの上方(Z(+)方向)に形成された面から短手部87Aの左側(X(+))に渡って形成された面が第一の面87Dとなり、長手部87Bの下方(Z(−)方向)に形成された面から短手部87Aの右側(X(−))に渡って形成された面が第二の面87Eとなる。つまり、着脱用扉47が開けられるとき、装着部70のピン部材73が第一の面87Dに沿って移動するため、当該装着部70の位置及び姿勢を変化させる。一方、着脱用扉47が閉じられるとき、ピン部材73が第二の面87Eに沿って移動するため、当該装着部70の位置及び姿勢を変化させる。
また、支持部材80,85の支持凸部81,86には、バネ(図示せず)等の復帰手段が設けられており、着脱用扉47のロック機構(図示せず)を解除すると、このバネの付勢力により着脱用扉47(トナー回収容器60)が自動的に開くようになっている。
図11及び図12において、(a)−(c)と(d)−(f)との違いは、案内溝87によって移動方向が案内されるピン部材73の位置にある。つまり、モノクロモードとカラーモードとでは、図2(a)に示すように、カラーモードの方が、全ての感光体ドラム4が中間転写ベルト10に接する位置まで中間転写ユニット9の右側(X(+))が下げられた姿勢となるため、着脱用扉47を閉めた状態、つまりトナー回収容器60が第1の位置にある場合には、ピン部材73の短手辺87Aに対する高さ位置が異なっている。つまり、ピン部材73の位置は、カラーモード(a)の方が、モノクロモード(d)よりも重力方向で低い位置になる。
しかも、着脱用扉47を開く際には、復帰手段のバネ力によって当該着脱用扉47が上側に向けて支持部材85とともに回転するのに対し、装着部70及びトナー回収容器60には重力が働いているため、案内溝87内を移動するピン部材73の位置に応じて装着部70の回転移動が決まることになる。つまり、支持部材85の回転に伴ってピン部材73が案内溝87を移動することになるが、着脱用扉47の開きに応じて装着部70を回転させるため、ピン部材73は案内溝87の下面に沿って右から左に移動する。
つまり、着脱扉47を開く際に、第一の面87Dをピン部材73が接触して移動する際の、始まる位置と終わる位置がモノクロモードとカラーモードとで異なっている。
そして、ピン部材73が狭間部87Cを通過させるためには、ピン部材73を長手辺87Bに移動させる以上の力をユーザが必要とするため、通過した際には、ピン部材73が短手辺87Aの上側に向けて一気に移動することになる。このため、ピン部材73が狭間部87Cを通過した際には、装着部70(トナー回収容器60)も下側に一気に回転させられるため、トナー回収ユニット50が重力方向に下がった状態となるカラーモードであっても、トナー回収容器60を除去装置51に装着してトナー回収容器60に未装着となるのを抑制する。
また、狭間部87Cを通過した後のピン部材73は、短手辺87A内でカラーモードあるいはモノクロモードの位置に止まることになる。よって、トナー回収容器60は、着脱用扉47を閉めることで、モードに関係なく第一の位置で除去装置51に装着されることになる。
上記実施形態を次のように変形してもよい。
上記実施形態では、トナー回収容器60の一方に位置した装着部70を、支持部材85を介して着脱用扉47に連結させるようにしたが、トナー回収容器60の両端に位置した装着部70,75を、支持部材80,85を介して着脱用扉47に連結させるようにしてもよい。
上記実施形態では、交換対象物として、廃トナーを回収するトナー回収容器60を例示したが、交換対象物はこれに限るものではなく、現像器5Y,5M,5C,5Kに供給するトナーを収容するトナー供給容器であってもよい。要は、画像形成装置1において、着脱用扉47の開閉に伴って第一の位置と第二の位置の間を移動するような配置場所に設けられ、第二の位置にあるときに着脱可能となる着脱部品(交換対象物)であればよい。
Claims (9)
- 着脱口を有する装置本体と、
前記装置本体に対して前記着脱口を介して着脱可能で、当該装置本体に収容された状態で動作する着脱部品と、
前記着脱口に設けられた扉と、
前記装置本体に設けられ、前記着脱部品が装着される装着部と、
前記扉と前記装着部とを連結し、当該扉の開閉動作に伴って前記装着部の位置乃至姿勢を変化させる連結部であって、前記扉が閉められた際には、前記装着部に装着された前記着脱部品を、当該着脱部品が前記動作を行う第一の位置に移動させ、前記扉が開けられた際には、前記装着部に装着された前記着脱部品を前記第一の位置よりも前記着脱口に通じた外部空間に近づく第二の位置に移動させる連結部と、を具備する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記着脱部品は、トナーの収容空間が形成された長手方向を有する容器と、当該収容の内部の空間に配置されて前記長手方向に延びる回転体と、当該着脱部品の長手方向の一方の端部に設けられて前記回転体を回転させるための機構と、を有し、
前記扉は、回転軸を中心に回転することで開閉する扉であり、
前記連結部は、扉を回転可能に支持する部材であって、前記着脱部品の長手方向において前記機構が設けられていない方の端部側に配置された部材である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2に記載の画像形成装置において、
前記装着部には突起部が形成され、前記連結部には前記突起部が挿入される溝部が形成されており、
前記扉の開閉動作に伴って移動する前記連結部の前記溝部に沿って、前記装着部の前記突起部が移動して、当該装着部の位置乃至姿勢が変化する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3記載の画像形成装置において、
無端の帯状の転写体と、
各々の像保持体に静電潜像を形成させ、異なる色の現像剤によって前記静電潜像を現像させて前記転写体に順次転写させる複数の画像形成手段と、
前記転写体の位置を移動させて、前記複数の像保持体のうちの一部の像保持体と前記転写体とを離間させる離間手段と、を具備し、
前記着脱部品は、前記転写体の位置から見て当該転写体の離間時の移動方向に配置されており、
前記連結部の前記溝部は、
前記転写体が離間させられている状態と前記転写体が離間させられていない状態とで、前記装着部の前記突起部が移動可能な溝幅の部位を有し、
前記扉が開けられるときに、前記装着部の前記突起部に接して当該装着部の位置乃至姿勢を変化させる第一の面と、
前記扉が閉じられるときに、前記装着部の前記突起部に接して当該装着部の位置乃至姿勢を変化させる第二の面と、を有する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項3記載の画像形成装置において、
現像された画像が転写される無端の帯状の転写体を具備し、
前記連結部の前記溝部は、
前記装着部の前記突起部の幅よりも狭い溝幅となる部位を有し、
前記扉が閉められるときに、前記装着部の前記突起部が前記部位に接してから当該部位を通過することで、前記着脱部品を前記転写体に近づく方向に移動させる
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記扉が開けられた状態で前記装着部に前記着脱部品が装着されていない場合には、当該扉を閉めることを規制する規制手段を備える
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記着脱部品は、トナーを含む現像剤を用いて現像を行う現像器に供給するトナーを収容するトナー供給容器である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置において、
前記着脱部品は、トナーを含む現像剤を用いて現像を行う現像器によって用いられた後に回収されたトナーを収容するトナー回収容器である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項7または8記載の画像形成装置において、
前記着脱部品及び前記装置本体の各々には、前記着脱部品が前記装着部に装着された状態で互いに向かい合う位置に開口部が形成されており、
前記着脱部品が前記第一の位置にあるときには各々の前記開口部を開き、前記着脱部品が前記第二の位置にあるときには各々の前記開口部を閉める機構を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
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