JP5149594B2 - トナー補給装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置の本体フレームに設けられたコンテナガイドに沿ってトナーコンテナを着脱するようにしたトナー補給装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機等の画像形成装置においては、担持体上に形成された静電潜像を現像装置によって現像してトナー像として顕像化し、このトナー像を用紙上に転写する。そして、トナー像が転写された用紙は、定着装置へと搬送され、該定着装置によって熱と圧力によってトナー像の定着を受けた後に機外に排出され、これによって一連の画像形成動作が完了する。

ところで、上記画像形成動作が繰り返されて現像装置のトナーが消費されてその残量が少なくなると、トナーコンテナからトナーを補給するトナー補給装置を備えた画像形成装置が知られている。斯かる画像形成装置においては、補給トナーを収容したトナーコンテナは本体カバーを開けて着脱されるが、トナーコンテナは本体フレームに設けられたコンテナガイドに沿って着脱される。
特開２００５−１６４７２０号公報 特開２００５−１２８４１４号公報 特開２００７−０７２４２２号公報

トナーコンテナから現像装置にトナーを補給する方式を採用する画像形成装置においては、コンテナガイドを本体フレームに対して着脱可能とする構成が提案されるが、このような構成を採用する場合、特に４つのトナーコンテナを備えたカラー画像形成装置にあっては、４つのコンテナガイドの着脱が容易でないという問題がある。尚、コンテナガイドは、装着するトナーコンテナのガイドされる部分の色と同じ色としており、色配置を替えたり、使用する色自体を変更して操作者にどの位置に装着すれば良いかを色での目視確認を容易にする目的で装着される。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、トナーコンテナをガイドするためのコンテナガイドを本体フレームに対して容易に着脱することができるトナー補給装置及びこれを備えた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、請求項１記載の発明は、画像形成装置の本体フレームに設けられたコンテナガイドに沿ってトナーコンテナを着脱するようにしたトナー補給装置において、複数の前記コンテナガイドを本体フレームに対してそれぞれ着脱可能に構成するとともに、各コンテナガイドに、これを着脱するときに掴むための凹状の掴み部を形成し、隣接するコンテナガイドの掴み部によって閉じられた孔部を形成することを特徴とする。

請求項２記載の画像形成装置は、請求項１記載のトナー補給装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、コンテナガイドを本体フレームに対して着脱するときには、該コンテナガイドをこれに形成された掴み部を掴んで容易に着脱することができる。

又、カラー画像形成装置に備えられるトナー補給装置のように複数のコンテナガイドが設けられる場合には、隣接するコンテナガイドの掴み部によって閉じられた孔部を形成するようにしたため、その孔部に手を差し込んで各コンテナガイドを容易に着脱することができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る画像形成装置の一形態としてのカラー画像形成装置の正断面図であり、図示のカラー画像形成装置はタンデム型であって、その本体１００内の中央部には、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍ、シアン画像形成ユニット１Ｃ、イエロー画像形成ユニット１Ｙ及びブラック画像形成ユニット１ＢＫが一定の間隔でタンデムに配置されている。

上記各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１ＢＫには、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがそれぞれ配置されており、各感光ドラム２ａ〜２ｄの周囲には、帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写手段としての転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、ドラムクリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄがそれぞれ配置されている。

ここで、前記感光ドラム２ａ〜２ｄは、ドラム状の感光体であって、可変速の不図示のステッピングモータによって図示矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。又、前記帯電器３ａ〜３ｄは、不図示の帯電バイアス電源から印加される帯電バイアスによって感光ドラム２ａ〜２ｄの表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。

更に、前記現像装置４ａ〜４ｄは、マゼンタ（Ｍ）トナー、シアン（Ｃ）トナー、イエロー（Ｙ）トナー、ブラック（ＢＫ）トナーをそれぞれ収容しており、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に形成された各静電潜像に各色のトナーを付着させて各静電潜像を各色のトナー像として可視像化するものである。

又、転写手段としての前記転写ローラ５ａ〜５ｄは、各一次転写部にて中間転写ベルト７を介して各感光ドラム２ａ〜２ｄに当接可能に配置されている。ここで、中間転写ベルト７は、二次転写対向ローラ８とテンションローラ９との間に張設されて各感光ドラム２ａ〜２ｄの上面側に走行可能に配置されており、前記二次転写対向ローラ８は、二次転写部において中間転写ベルト７を介して二次転写ローラ１０に当接可能に配置されている。又、テンションローラ９の近傍にはベルトクリーニング装置１１が設けられている。尚、中間転写ベルト７の材質としては、例えばポリカーボネイト、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の誘電体樹脂が選定される。

ところで、装置本体１００内の各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１ＢＫの上方には、前記各現像装置４ａ〜４ｄにトナーを補給するためのトナー補給装置を構成するトナーコンテナ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが一列に並設されている。

又、装置本体１００内の各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１ＢＫの下方にはレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）１３が配置され、その下方の本体１００の底部には給紙カセット１４が着脱可能に設置されている。そして、給紙カセット１４には複数枚の不図示の用紙が積層収容されており、この給紙カセット１４の近傍には、給紙カセット１４から用紙を１枚ずつ取り出すピックアップローラ１５と、取り出された用紙を搬送パスＬへと送り出すフィードローラ１６とリタードローラ１７が設けられている。

又、装置本体１００の側部を上下方向に延びる前記搬送パスＬには、用紙を搬送する搬送ローラ対１８と、用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで前記二次転写対向ローラ８と二次転写ローラ１０との当接部である二次転写部へと供給するレジストローラ対１９が設けられている。尚、搬送パスＬの横には、用紙の両面に画像を形成する場合に使用される別の搬送パスＬ’が形成されており、この搬送パスＬ’には複数の搬送ローラ対２０が適当な間隔で設けられている。

ところで、装置本体１００内の一側部に縦方向に配置された前記搬送パスＬは、装置本体１００の上面に設けられた排紙トレイ２１まで延びており、その途中には定着装置２２と排紙ローラ対２３及び排紙装置２４が設けられている。

次に、以上の構成を有するカラー画像形成装置による画像形成動作について説明する。

画像形成開始信号が発せられると、各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１ＢＫにおいて各感光ドラム２ａ〜２ｄが図１の矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動され、これらの感光ドラム２ａ〜２ｄは、帯電器３ａ〜３ｄによって一様に帯電される。又、レーザースキャナユニット１３は、各色毎のカラー画像信号によって変調されたレーザー光を出射し、そのレーザー光を各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面に照射し、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に各色のカラー画像信号に対応した静電潜像をそれぞれ形成する。

そして、先ず、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍの感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、該感光ドラム２ａの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａによってマゼンタトナーを付着させ、該静電潜像をマゼンタトナー像として可視像化する。このマゼンタトナー像は、感光ドラム２ａと転写ローラ５ａとの間の一次転写部（転写ニップ部）において、トナーと逆極性の一次転写バイアスが印加された転写ローラ５ａの作用によって、図１の矢印方向に回転駆動されている中間転写ベルト７上に一次転写される。

上述のようにしてマゼンタトナー像が一次転写された中間転写ベルト７は、次のシアン画像形成ユニット１Ｃへと移動する。そして、シアン画像形成ユニット１Ｃにおいても、前記と同様にして、感光ドラム２ｂ上に形成されたシアントナー像が一次転写部において中間転写ベルト７上のマゼンタトナー像に重ねて転写される。

以下同様にして、中間転写ベルト７上に重畳転写されたマゼンタ及びシアントナー像の上に、イエロー及びブラック画像形成ユニット１Ｙ，１ＢＫの各感光ドラム２ｃ，２ｄ上にそれぞれ形成されたイエロー及びブラックトナー像が各一次転写部において順次重ね合わせられ、中間転写ベルト７上にはフルカラーのトナー像が形成される。尚、中間転写ベルト７上に転写されないで各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に残留する転写残トナーは、各ドラムクリーニング装置６ａ〜６ｄによって除去され、各感光ドラム２ａ〜２ｄは次の画像形成に備えられる。

そして、中間転写ベルト７上のフルカラートナー像の先端が二次転写対向ローラ８と二次転写ローラ１０間の二次転写部（転写ニップ部）に達するタイミングに合わせて、給紙カセット１４からピックアップローラ１５とフィードローラ１６及びリタードローラ１７によって搬送パスＬへと送り出された用紙がレジストローラ対１９によって二次転写部へと搬送される。そして、二次転写部に搬送された用紙に、トナーと逆極性の二次転写バイアスが印加された二次転写ローラ１０によってフルカラーのトナー像が中間転写ベルト７から一括して二次転写される。

而して、フルカラーのトナー像が転写された用紙は、定着装置２２へと搬送され、フルカラーのトナー像が加熱及び加圧されて用紙の表面に熱定着され、トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ対２３によって排紙装置２４へと搬送され、排紙装置２４によって排紙トレイ２１上に排出されて一連の画像形成動作が完了する。尚、用紙上に転写されないで中間転写ベルト７上に残留する転写残トナーは、前記ベルトクリーニング装置１１によって除去され、中間転写ベルト７は次の画像形成に備えられる。

次に、本発明に係るトナー補給装置を構成する前記トナーコンテナ１２ａ〜１２ｄの着脱構造を図２〜図１０に基づいて説明する。

図２はトナーコンテナの斜視図、図３は本体フレームのトナーコンテナ装着部の部分斜視図、図４はコンテナガイドの内面斜視図、図５は同コンテナガイドの外面斜視図、図６は同コンテナガイドの側面図（図５の矢視Ａ方向の図）、図７は本体フレームのトナーコンテナ装着部において１つのコンテナガイドが取り外された状態を示す部分斜視図、図８はコンテナガイドの装着動作を示す部分斜視図、図９及び図１０は同コンテナガイドの取り外し動作を示す部分斜視図である。

図２にイエロートナーを収容したトナーコンテナ１２ｃを示すが、該トナーコンテナ１２ｃは、矩形ボックス状を成しており、その内部にはトナーを撹拌する不図示の撹拌スクリューが回転可能に収容されている。そして、トナーコンテン１２ｃの長手方向の一端下部には、前記撹拌スクリューの軸方向一端部に結着されたカップリング２５が設けられている。尚、マゼンタ、シアン及びブラックトナーを収容した他のトナーコンテナ１２ａ，１２ｂ，１２ｄの構成もトナーコンテナ１２ｃのそれと同じであるため、これらについての図示及び説明は省略する。

ところで、画像形成装置本体１００内には、図３に示すようなコンテナ装着部が設けられており、このコンテナ装着部に対して４つのトナーコンテナ１２ａ〜１２ｄがそれぞれ着脱されるが、本体フレーム１００Ａの左右の内面（図３には一方の内面のみ図示）には、各トナーコンテナ１２ａ〜１２ｄの鉛直方向の着脱をガイドするための４つのコンテナガイド２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄが着脱可能に装着されている。

ここで、図２に示すトナーコンテナ１２ｃの着脱をガイドするためのコンテナガイド２６ｃの構成を図４〜図６に基づいて説明する。尚、他のコンテナガイド２６ａ，２６ｂ，２６ｄの構成もコンテナガイド２６ｃと同じであるため、これらについての説明は省略する。

図４及び図５に示すように、コンテナガイド２６ｃの内面の幅方向中央部には、図２に示すトナーコンテナ１２ｃの着脱をガイドするためのガイド溝２７が上下方向に形成されており、このガイド溝２７の下半部には矩形孔２８が開口している。

又、コンテナガイド２６ｃの上面の左右には凹部２９と凸部３０が形成されており、これらの凹部２９と凸部３０の下方、つまり、コンテナガイド２６ｃの上端部の左右には半円孔状の掴み部３１が形成されている。そして、これらの掴み部３１の下方には、図５及び図６に示すように、垂直下方に延びる係合爪３２，３３が形成されており、これらの係合爪３２，３３の内側には図６に示すように隙間δが形成されている。

更に、図５に示すように、コンテナガイド２６ｃの左右の掴み部３１の内側であって、上端部の外面の幅方向中央部には上下方向に延びる２つのリブ３４，３５が平行に形成されており、一方のリブ３４の上端には台形山状の係合突起３４ａが形成され、他方のリブ３５の一部にはガイドリブ３５ａが形成されている。又、図４に示すように、コンテナガイド２６ｃの内面下部であって、前記ガイド溝２７（矩形孔２８）の左右には、図２に示すトナーコンテナ１２ｃの円弧凸曲面状の低面を受けるための円弧凹曲面状の受け座３６が形成されている。尚、前述のようにコンテナガイド２６ｃは図３に示すコンテナ装着部の本体フレーム１００Ａの左右にそれぞれ設けられるが、他方のコンテナガイド２６ｃも同様に構成されている（但し、矩形孔２８は形成されていない）。

他方、図７に示すように、本体フレーム１００Ａの内面のコンテナガイド２６ａ〜２６ｄが装着される部位（図７にはコンテナガイド２６ｃが装着される部位のみ図示）の上部には、コンテナガイド２６ｃの外面に形成された前記ガイドリブ３５ａ（図５及び図６参照）が嵌合するための位置決め溝１００ａが上下方向に形成されるとともに、コンテナガイド２６ｃの外面のリブ３４に形成された係合突起３４ａ（図５及び図６参照）が係合するための係合爪１００ｂが形成されている。又、本体フレーム１００Ａの内面に形成された段部の左右には、コンテナガイド２６ｃの左右に突設された前記係合爪３２，３３（図５及び図６参照）が通過するための矩形孔１００ｃが形成されている。

而して、例えばコンテナガイド２６ｃを本体フレーム１００Ａに装着する場合には、図８に示すように、その内面を内側にして該コンテナガイド２６ｃを本体フレーム１００Ａに対して上方から嵌め込む。このとき、コンテナガイド２６ｃの外面に形成された前記ガイドリブ３５ａは本体フレーム１００Ａに形成された前記位置決め溝１００ａに嵌合してコンテナガイド２６ｃを位置決めし、そのままコンテナガイド２６ｃを押し下げると、該コンテナガイド２６ｃの左右に突設された係合爪３２，３３が本体フレーム１００Ａに形成された前記矩形孔１００ｃに嵌め込まれる。そして、コンテナガイド２６ｃの外面に形成された係合突起３４ａが本体フレーム１００Ａに形成された係合爪１００ｂを通過した後に該係合爪１００ｂに係合して係止されると、該コンテナガイド２６ｃが本体フレーム１００Ａに固定されて上方への抜けが防がれるとともに、コンテナガイド２６ｃの係合爪３２，３３の内側に形成された隙間δ（図６参照）に本体フレーム１００Ａが嵌り込むことによって該コンテナガイド２６ｃが本体フレーム１００Ａに固定支持される。

上述のようにしてコンテナガイド２６ｃが図３に示すように本体フレーム１００Ａの所定位置に装着されると、該コンテナガイド２６ｃの上面に形成された凸部３０は、該コンテナガイド２６ｃに隣接するブラック用のコンテナガイド２６ｄの上面に形成された凹部２９（図７参照）に嵌め込まれて該コンテナガイド２６ｄを上から押さえ付ける。又、コンテナガイド２６ｃの上面に形成された凹部２９には、該コンテナガイド２９ｃに隣接するシアン用のコンテナガイド２６ｂの上面に形成された凸部３０（図７参照）が嵌め込まれ、該コンテナガイド２９ｃの凹部２９はシアン用のコンテナガイド２９ｂの凸部３０によって上から押さえ付けられる。

このようにして４つのコンテナガイド２６ａ〜２６ｄの全てが図３に示すように本体フレーム１００Ａに装着されると、各コンテナガイド２６ａ〜２６ｄに開口する矩形孔２８には、本体フレーム１００Ａ側に設けられた駆動側のカップリング３７が臨むこととなる。又、互いに隣接するマゼンタ用のコンテナガイド２６ａとシアン用のコンテナガイド２６ｂ、シアン用のコンテナガイド２６ｂとイエロー用のコンテナガイド２６ｃ、イエロー用のコンテナガイド２６ｃとブラック用のコンテナガイド２６ｄの間には、これらの左右に形成された半円孔状の掴み部３１によって計３つの閉じられた円孔状の孔部３８が形成される。尚、図３には本体フレーム１００Ａの一側に装着されたコンテナガイド２６ａ〜２６ｄのみ示すが、本体フレーム１００Ａの他側にも同様の不図示のコンテナガイド２６ａ〜２６ｄが装着されている。

而して、例えば図２に示すトナーコンテナ１２ｃは、コンテナガイド２６ｃのガイド溝２７に沿ってその左右がガイドされながら本体フレーム１００Ａに対して下方に押し下げられ、その下面がコンテナガイド２６ｃの受け座３６によって受けられることによってコンテナ装着部の所定位置に装着され、このとき、該トナーコンテナ１２ｃのカップリング２５が本体フレーム１００Ａ側のカップリング３７に連結される。

ところで、コンテナ装着部からトナーコンテナ１２ａ〜１２ｄを取り外した後に例えばコンテナガイド２６ｃを本体フレーム１００Ａから取り外す場合には、図９の示すように、コンテナガイド２６ｃの掴み部３１を手で掴んで該コンテナガイド２６ｃを手前側(図９の矢印方向)に引いて係合突起３４ａと本体フレーム１００Ａ側の係合爪１００ｂとの係合を解除した後、図１０に示すように、コンテナガイド１６ｃをそのまま上方に引き上げれば、該コンテナガイド２６ｃを本体フレーム１００Ａから容易に取り外すことができる。尚、他のコンテナガイド２６ａ，２６ｂ，２６ｄも同様にして本体フレーム１００Ａから容易に取り外すことができる。

以上のように、本実施の形態においては、コンテナガイド２６ａ〜２６ｄの左右に半円孔状の掴み部３１を形成したため、これらのコンテナガイド３１を本体フレーム１００Ａに対して着脱するときには、掴み部３１を掴んでコンテナガイド２６ａ〜２６ｄを容易に着脱することができる。

又、本実施の形態に係るカラー画像形成装置においては、互いに隣接するマゼンタ用のコンテナガイド２６ａとシアン用のコンテナガイド２６ｂ、シアン用のコンテナガイド２６ｂとイエロー用のコンテナガイド２６ｃ、イエロー用のコンテナガイド２６ｃとブラック用のコンテナガイド２６ｄの間に、これらの左右に形成された半円孔状の掴み部３１によって計３つの閉じられた円孔状の孔部３８を形成するようにしたため、その孔部３８に手を差し込んで各コンテナガイド２６ａ〜２６ｄを容易に着脱することができる。

尚、以上は特にフルカラーのカラー画像形成装置とこれに備えられたトナー補給装置に本発明を適用した形態について説明したが、本発明は、単色のモノクロ画像形成装置とこれに備えられたトナー補給装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

本発明に係るカラー画像形成装置の正断面図である。 トナーコンテナの斜視図である。 本体フレームのトナーコンテナ装着部の部分斜視図である。 コンテナガイドの内面斜視図である。 コンテナガイドの外面斜視図である。 コンテナガイドの側面図（図５の矢視Ａ方向の図）である。 本体フレームのトナーコンテナ装着部において１つのコンテナガイドが取り外された状態を示す部分斜視図である。 コンテナガイドの装着動作を示す部分斜視図である。 コンテナガイドの取り外し動作を示す部分斜視図である。 コンテナガイドの取り外し動作を示す部分斜視図である。

符号の説明

１Ｍ マゼンタ画像形成ユニット
１Ｃ シアン画像形成ユニット
１Ｙ イエロー画像形成ユニット
１ＢＫ ブラック画像形成ユニット
２ａ〜２ｄ 感光ドラム
３ａ〜３ｄ 帯電器
４ａ〜４ｄ 現像装置
５ａ〜５ｄ 転写ローラ
６ａ〜６ｄ ドラムクリーニング装置
７ 中間転写ベルト
８ 二次転写対向ローラ
９ テンションローラ
１０ 二次転写ローラ
１１ ベルトクリーニング装置
１２ａ〜１２ｄ トナーコンテナ
１３ レーザースキャナユニット（ＬＳＵ）
１４ 給紙カセット
１５ ピックアップローラ
１６ フィードローラ
１７ リタードローラ
１８ 搬送ローラ対
１９ レジストローラ対
２０ 搬送ローラ対
２１ 排紙トレイ
２２ 定着装置
２３ 排紙ローラ対
２４ 排紙装置
２５ カップリング
２６ａ〜２６ｄ コンテナガイド
２７ コンテナガイドのガイド溝
２８ コンテナガイドの矩形孔
２９ コンテナガイドの凹部
３０ コンテナガイドの凸部
３１ コンテナガイドの掴み部
３２，３３ コンテナガイドの係合爪
３４ コンテナガイドのリブ
３４ａ 係合突起
３５ コンテナガイドのリブ
３５ａ ガイドリブ
３６ コンテナガイドの受け座
３７ カップリング
３８ 孔部
１００Ａ 本体フレーム
１００ａ 本体フレームの位置決め溝
１００ｂ 本体フレームの係合爪
１００ｃ 本体フレームの矩形孔
δ 隙間

Claims (2)

1. 画像形成装置の本体フレームに設けられたコンテナガイドに沿ってトナーコンテナを着脱するようにしたトナー補給装置において、
   複数の前記コンテナガイドを本体フレームに対してそれぞれ着脱可能に構成するとともに、各コンテナガイドに、これを着脱するときに掴むための凹状の掴み部を形成し、隣接するコンテナガイドの掴み部によって閉じられた孔部を形成することを特徴とするトナー補給装置。
2. 請求項１記載のトナー補給装置を備えて成ることを特徴とする画像形成装置。
   

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