JP2007323005A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 センサー無しでトナーカートリッジの有り無しを検知する（トナーカートリッジ無しだと本体動作不可能）。プロセスカートリッジのトナー無し動作による剤劣化防止。ユーザー操作性向上。
【解決手段】 内カバーにトナーカートリッジレバーのロック手段を設ける。トナーカートリッジ無しだとロック状態となり、トナーカートリッジレバーを回転できず、前カバーを閉じることができないため、本体動作不可能。トナーカートリッジをセットすることによりロック解除となり、トナーカートリッジレバーを回転して前カバーを閉じることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機・ＬＢＰ等、シート材上に画像形成を行なう画像形成装置に関するものである。

従来、複写機等の電子写真方式の画像形成装置には、像担持体である例えば感光ドラムに形成した静電潜像を、現像器によってトナーを付着させて顕像化（現像）してトナー像にし、用紙等の記録媒体に転写する方式になっている。そして、画像形成装置には、記録媒体の両面にトナー像を形成する画像形成装置がある。
従来の画像形成装置を図９に示す。

図９は、従来の画像形成装置の断面図であり、記録媒体の搬送方向に沿った断面図である。この画像形成装置は、インライン型であり、中間転写体である中間転写ベルト１３１を用いたフルカラー画像形成装置である。画像形成装置１０１において、給紙カセット１２０、又はマルチ給紙トレイ１２５から供給された記録媒体（以下、「シート」と言う）Ｐは、レジストローラ対１２３で一時停止して、斜行している場合には真っ直ぐに直される。画像形成部１１０の各色毎の感光ドラム１１１に形成されたカラーのトナー像は、一次転写ブレード１１７によって、中間転写ベルト１３１に順次転写される。レジストローラ対１２３で一時停止していたシートＰは、中間転写ベルト１３１上のトナー像にタイミングを合わせて中間転写ベルト１３１と二次転写ローラ１３５との間に送り込まれて、二次転写ローラ１３５によってトナー像を転写される。トナー像を転写されたシートＰは、更に搬送されて、定着器１４０によってトナー像を定着される。片面だけにトナー像を形成されたシートＰは、そのまま排紙ローラ対１４２によって画像形成装置１０１の側面に設けた排紙トレイ１６４に排出されるか、又は搬送路１７３を通って画像形成装置１０１の上面に設けた排紙トレイ１６５に排出される。

感光ドラムは帯電器や現像器などと共に一体に構成され、装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして提供される場合が多い。またトナー補給容器も、プロセスカートリッジと一体に構成されたり、またプロセスカートリッジとは独立に装置本体に着脱可能とし、交換することによりトナーを補給するよう構成される場合が多い。

上記プロセスカートリッジとトナー補給容器を独立に構成する場合においては、トナー補給容器は装置前面から挿入し、プロセスカートリッジは装置前面に引き出し可能なフレームの中に上方から挿入する構成や、トナー補給容器とプロセスカートリッジを共に装置上方から挿入する構成などが知られている。いずれの構成にあっても、トナー補給容器、およびプロセスカートリッジが所定の位置に設置されない場合は、正確な画像を形成することができない。そこで、設置位置の正確さを確保するために、従来から以下のように構成されている。

まず、トナー補給容器は装置前面から挿入し、プロセスカートリッジは装置前面に引き出し可能なフレームの中に上方から挿入する。トナー補給容器が所定の位置に設置されるとトナー補給容器を固定する機構が動作したり、その挿入経路を遮断するレバーが動作可能になったりすることで、使用者に確実にトナー補給容器を設置させる。

近年、特開2002-318480号公報に示すような、プロセスカートリッジ及びトナー補給容器を装置前面から着脱可能に構成した画像形成装置において、前記複数のトナー補給容器の挿入経路を夫々遮断する複数の遮蔽手段と、前記複数のプロセスカートリッジの挿入経路を全て遮断する開閉蓋とを備え、前記遮蔽手段と、前記開閉蓋は独立して動作するよう構成したものが提案されている。（図１０参照）
特開2002-318480号公報

しかし、上記従来例では、トナーカートリッジの有無をフラグと電気的なセンサーで構成されるような検知手段で検知しており、しかもイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの4つのステーションでそれぞれ検知手段が必要となるため、高価となる。また、検知手段がない場合は、トナーカートリッジなしの状態で本体を動作させるおそれがあり、その場合は、プロセスカートリッジ側の現像機内のトナーを極端に消費し、最悪の場合は現像機内のキャリアを劣化させ、プロセスカートリッジ交換が必要となる。

上記課題を解決するために、本発明においては、少なくとも像担持体とこれに現像する現像手段とを一体に構成した複数のプロセスカートリッジと、前記プロセスカートリッジにトナーを供給する複数のトナー補給容器とを有し、前記プロセスカートリッジ及びトナー補給容器を装置前面から着脱可能に構成した画像形成装置において、前記複数のトナー補給容器の挿入経路を各々遮断する複数の遮蔽手段と、遮蔽手段をロックするロック部材を持ち、前記トナー補給容器の挿入が不完全な場合は前記ロック部材により前記遮蔽手段は開状態でロックされ、前記トナー補給容器が所定の位置まで挿入された場合のみ前記ロック部材がロック解除され、前記遮蔽手段を閉状態にすることにより、挿入経路を遮断可能であることを特徴とする。また、前記遮蔽手段は、回転動作するレバーであることを特徴とする。また、前記本体は、開閉可能な前扉を持ち、前記遮蔽手段を閉状態にしないと、前記前扉を閉じることができないことを特徴とする。これにより、高価な検知手段を用いることなく、トナーカートリッジなしのままでの本体動作を防止することができ、プロセスカートリッジの無駄な交換が不要となる。

以上説明してきたように、本発明においては、少なくとも像担持体とこれに現像する現像手段とを一体に構成した複数のプロセスカートリッジと、前記プロセスカートリッジにトナーを供給する複数のトナー補給容器とを有し、前記プロセスカートリッジ及びトナー補給容器を装置前面から着脱可能に構成した画像形成装置において、前記複数のトナー補給容器の挿入経路を各々遮断する複数の遮蔽手段と、遮蔽手段をロックするロック部材を持ち、前記トナー補給容器の挿入が不完全な場合は前記ロック部材により前記遮蔽手段は開状態でロックされ、前記トナー補給容器が所定の位置まで挿入された場合のみ前記ロック部材がロック解除され、前記遮蔽手段を閉状態にすることにより、挿入経路を遮断可能であることを特徴とする。また、前記遮蔽手段は、回転動作するレバーであることを特徴とする。また、前記本体は、開閉可能な前扉を持ち、前記遮蔽手段を閉状態にしないと、前記前扉を閉じることができないことを特徴とする。これにより、高価な検知手段を用いることなく、トナーカートリッジなしのままでの本体動作を防止することができ、プロセスカートリッジの無駄な交換が不要となる。

以下、図面を用いて本発明を実施した画像形成装置について説明を行う。図１は本実施形態に係る画像形成装置の全体構成図、図２は画像形成装置の内部を説明する分解斜視図、図３〜図8は遮蔽手段を説明する図である。

（全体構成）まず、図１を用いて画像形成装置の全体構成について説明する。本実施形態に係る画像形成装置は電子写真方式を採用したカラー画像形成装置であって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色のトナー像を形成する４つのプロセスカートリッジ10Ｙ、10Ｍ、10Ｃ、10Ｋを備えている。各プロセスカートリッジ10は同一構造とされ、それぞれ像担持体である感光体ドラム12、帯電手段13、現像装置14、及びクリーニング装置15が一体的に構成されている。一方、画像形成装置本体は各プロセスカートリッジ10を着脱する複数の現像形成ステーションを備えており、さらにレーザ光を照射する光学ユニット20Ｙ、20Ｍ、20Ｃ、20Ｋ、中間転写体ユニット30、被転写材搬送ユニット40、定着ユニット50などを備えている。

中間転写体ユニット30は無端ベルトである転写ベルト31、転写ベルト31を回転可能に支持する３つのローラ32、33、34、各感光体ドラム12に形成されたトナー像を転写ベルト31に転写する一次転写ローラ35、及び転写ベルト31上に転写されたトナー像を更に被転写材Ｐに転写する二次転写ローラ36を備えている。被転写材搬送ユニット40は、各給送カセット41若しくは給送トレイ42から被転写材Ｐを二次転写領域に搬送するピックアップローラ43、給送ローラ44、搬送ローラ45、及びレジストローラ46などを備えている。定着ユニット50は、定着ローラ51及び加圧ローラ52を備え、被転写材Ｐ上のトナー像に熱と圧力を加えることで定着を行う。

上記構成において、まず１色目、例えばブラックのプロセスカートリッジ10Ｋにおいて、感光体ドラム12が帯電手段13によって一様に帯電された後に、光学ユニット20Ｋから照射されたレーザ光22によって潜像が形成され、この潜像が現像装置14によって顕像化されてトナー像が形成される。感光体ドラム12上に形成されたトナー像は一次転写ローラ35の作用によって転写ベルト31上に一次転写される。一次転写が終了した感光体ドラム12はクリーニング装置15によってクリーニングされ、次の画像形成に供される。

同様の画像形成工程がイエロー、マゼンタ、シアンの各プロセスカートリッジ10Ｙ、10Ｍ、10Ｃにおいても行われて各色のトナー像が形成され、先に形成されたトナー像に順番に重畳される。

一方、被転写材Ｐが給送カセット41または給送トレイ42から被転写材搬送ユニット40によって二次転写領域に搬送され、二次転写ローラ36の作用によって転写ベルト31上に形成されたトナー像が被転写材Ｐに転写される。トナー像を転写された被転写材Ｐは定着ユニット50に搬送され、定着ローラ51と加圧ローラ52のニップ部にてトナー像が定着され、排出ローラ55によって排出トレイ56上に排出、積載される。

（トナー補給容器及びプロセスカートリッジの配置構成）次に、図２を用いて本発明の特徴部分であるトナー補給容器610Ｙ、610Ｍ、610Ｃ、610Ｋとプロセスカートリッジ10Ｙ、10Ｍ、10Ｃ、10Ｋの配置構成について説明する。

図２において、前側板60にはトナー補給容器610を挿入するためのＴ開口部69Ｙ、69Ｍ、69Ｃ、69Ｋ、プロセスカートリッジ10を挿入するための全てのステーションに対応する一つのＰ開口部61が設けられている。各Ｔ開口部69には、夫々トナー補給容器610の挿入経路を遮断可能な遮蔽手段としてのＴロックレバー600が設けられている。またＰ開口部61の近傍には、Ｐ開口部61から挿入されたプロセスカートリッジ10を保持し、且つプロセスカートリッジ10の挿入経路を全て遮断する開閉蓋ユニット500が設けられている。

後側板65には、Ｔ開口部69に対応する位置にトナー補給容器610を駆動するＴ駆動ユニット95を配置し、またＰ開口部61に対応する位置にプロセスカートリッジ10を駆動するＰ駆動ユニット90を配置している。

トナー補給容器610はＴ開口部69から挿入されると、後側板65に設置されたＴ駆動ユニット95のＴカップリング96に連結され、Ｔ駆動ユニット95からの駆動力を伝達される。トナー補給容器610はトナーを内包し、図示しないスクリュー等の回転体によって図示しない補給口よりプロセスカートリッジ10にトナーを供給する。

プロセスカートリッジ10はＰ開口部61に挿入することにより被転写材搬送方向に配列される。Ｐ開口部61の上方には夫々のプロセスカートリッジ10に対応するガイドレール（不図示）が設けられており、プロセスカートリッジ10はこれに沿って装置本体に挿入される。プロセスカートリッジ10は装置本体に挿入されると後側板65に配置されたＰ駆動ユニット90の各Ｐカップリング91に連結され、Ｐ駆動ユニット90からの駆動力を伝達される。

（遮蔽手段）
図３、図4に示すようにＴロックレバー600Ｙ、600Ｍ、600Ｃ、600Ｋは各Ｔ開口部69の近傍に、例えばＴロックレバー回転軸601を中心に回転可能に取り付けられている。そして図8に示す如く回動することにより、図３に示す開状態から、図8に示す閉状態となってトナー補給容器の挿入経路を遮断することが可能である。また、Ｔロックレバー600は図示しないストッパーにより開状態から閉状態まで動作範囲が規定されている。

図3、図4に示すように、ロック部材602Ｙ、602Ｍ、602Ｃ、602Ｋは、前側板60に前奥方向にスライド自在に支持されており、ロックバネ603Ｙ、603Ｍ、603Ｃ、603Ｋにより、手前側に付勢されている。図3、図4に示すようなトナー補給容器610が未挿入の場合には、ロック部材602Ｙ、602Ｍ、602Ｃ、602Ｋの先端部が、Ｔロックレバー600Ｙ、600Ｍ、600Ｃ、600Ｋの裏側の凹部に嵌合しており、Ｔロックレバー600Ｙ、600Ｍ、600Ｃ、600Ｋは回動不可となり開状態となっている。

図5、図6に示すように、トナー補給容器610を図示しないガイドにトナー補給容器610を沿わせてA方向に所定の位置まで挿入すると、ロック部材602Ｙ、602Ｍ、602Ｃ、602Ｋは、図5のB方向にスライドする。このときロック部材602Ｙ、602Ｍ、602Ｃ、602Ｋの先端部が、Ｔロックレバー600Ｙ、600Ｍ、600Ｃ、600Ｋの裏側の凹部から外れるため、Ｔロックレバー600Ｙ、600Ｍ、600Ｃ、600Ｋは回動可能となる。

図7、図8に示すように、Ｔロックレバー600Ｙ、600Ｍ、600Ｃ、600ＫをC方向に回転させることで、閉状態とすることができる。

このようにトナー補給容器610が挿入の途中ではＴロックレバー600を動作させることはできないため、使用者にトナー補給容器610が完全に挿入されていないことを認識させることができる。

また、Ｔロックレバー600Ｙ、600Ｍ、600Ｃ、600Ｋはそれぞれ独立して動作可能な構成となっている。すなわち、例えばＴロックレバー600Ｙが開状態でも閉状態でも、他のＴロックレバー600は動作可能な構成となっている。

また、Ｔロックレバー600や開閉蓋ユニット500を開状態にしたままや、開状態と閉状態の途中の状態では、前側板60に設置された前扉700を閉めようとする際に前扉700の裏側に設けられた干渉板705とＴロックレバー600や開閉蓋ユニット500が当接し前扉700を完全に閉めることが不可能となる。このとき前扉700が完全に閉まったどうかを検出するセンサーを設置しておけば、前扉700が完全に閉まっていない状態では装置を動作させないことが可能となる。

これによりユーザーにＴロックレバー600あるいは開閉蓋ユニット500が閉状態となっていないことを認識させることが可能となる。なお前扉700は前側板60全体を覆うように構成された例えば左前扉700Lと図示しない右前扉の２つで構成され、左前扉700Lに構成された左前扉支持部材702と前側板60に構成された左前扉回転軸701が嵌合して開閉自在に設置されている。図示しない右前扉についても同一の構成となっている。

（他の実施形態）
上記実施形態においては画像形成装置本体に対して着脱可能なトナー補給容器として、トナーを内包し、プロセスカートリッジ10にトナー補給するためのスクリューを一体に有するトナー補給容器610を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。

またプロセスカートリッジ10として感光体ドラムと、該感光体ドラム12に作用するプロセス手段としての帯電手段13、現像装置14、クリーニング装置15を一体に有するプロセスカートリッジ10を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば前記プロセス手段のうちいずれか一つを一体に有するものであればよい。

更に感光体ドラム12等からなるプロセスカートリッジ10が装置本体に対して着脱可能な構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば感光体ドラム12等の各構成部材がそれぞれ着脱自在なユニットとして構成された装置であってもよい。

また画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置であってもよく、該画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

またプロセスカートリッジ10は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色で構成する例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば３色だけでもカラー画像を形成することは可能であり、この場合にはプロセスカートリッジ10を一組減らす構成にしてもよい。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の本体断面図 本発明の実施形態に係る画像形成装置の分解斜視図 本発明の実施形態に係る画像形成装置の上視断面図 本発明の実施形態に係る画像形成装置の前視断面図 本発明の実施形態に係る画像形成装置の上視断面図 本発明の実施形態に係る画像形成装置の前視断面図 本発明の実施形態に係る画像形成装置の上視断面図 本発明の実施形態に係る画像形成装置の前視断面図 本発明の従来例に係る画像形成装置の本体断面図 本発明の従来例に係る画像形成装置の前視図

符号の説明

600 Tロックレバー
601 Tロックレバー回転軸
602 ロック部材
603 ロックバネ
610 トナー補給容器

Claims (3)

1. 少なくとも像担持体とこれに現像する現像手段とを一体に構成した複数のプロセスカートリッジと、前記プロセスカートリッジにトナーを供給する複数のトナー補給容器とを有し、前記プロセスカートリッジ及びトナー補給容器を装置前面から着脱可能に構成した画像形成装置において、前記複数のトナー補給容器の挿入経路を各々遮断する複数の遮蔽手段と、遮蔽手段をロックするロック部材を持ち、前記トナー補給容器の挿入が不完全な場合は前記ロック部材により前記遮蔽手段は開状態でロックされ、前記トナー補給容器が所定の位置まで挿入された場合のみ前記ロック部材がロック解除され、前記遮蔽手段を閉状態にすることにより、挿入経路を遮断可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記請求項1に記載の画像形成装置において、前記遮蔽手段は、回転動作するレバーであることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記請求項1及び請求項2に記載の画像形成装置において、前記本体は、開閉可能な前扉を持ち、前記遮蔽手段を閉状態にしないと、前記前扉を閉じることができないことを特徴とする画像形成装置。

Images