JP2012137740A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プリンタ100は、作像部と、トナーを収容するトナー容器32と、トナー容器32の横方向の一部に突出するように形成された被ガイド部344を支持し、トナー容器32を案内するガイドレール41と、4つのトナー容器32をプリンタ100本体に対して挿入する際の入口である開孔部201が形成されたインナーカバー200とを備え、各開孔部201は、それぞれのトナー容器32が備える被ガイド部344に沿う形状であり、黒用以外の三つのトナー容器32の被ガイド部344の高さH2は黒用のトナー容器の被ガイド部が通過する部分の開孔部201Kの高さH1´よりも高くなっている。
【選択図】図1
Description
このようなカラー画像形成装置での各色毎のトナーの消費量は、黒トナーがカラートナー(イエロー、マゼンタ、シアンの各トナー)に比べかなり多くなっている。このため、消費比率の高い黒トナーを収容するトナー容器を他のカラートナーを収容するトナー容器よりも容積を大きくしてトナーの収容量を多くすることが一般的に行われている(特許文献4)。
すなわち、容積を大きくすることで、黒トナー容器のトナー容器の挿入方向に直交する断面の大きさがカラートナー容器よりも大きくなり、該トナー容器を装置本体に対して挿入するための開孔も大きくなる。このため、誤装着防止部として、カラートナー容器同士の間での誤セットを防止できる程度の凸部を各カラートナー容器に設けていたとしても、黒トナー容器のトナー容器装着部の開孔が、凸部を含めたカラートナー容器の断面よりも十分に大きくなってしまう場合がある。このような場合、カラートナー容器を黒トナー容器のトナー容器装着部の開孔から挿入できてしまう。これにより、本来黒トナー容器が装着されるトナー容器装着部に外形の小さいカラートナー容器が誤って挿入されてしまうおそれがある。カラートナー容器が誤って挿入されてしまうと、一度挿入したトナー容器を引き出す手間が発生する。さらに、トナー排出口とトナー受入口とが近接することに起因する混色が発生し、画像品質が低下する問題が発生するおそれがある。
このような問題を防止するために、カラートナー容器の誤装着防止部としてトナー容器の挿入方向に直交する横方向の側面の一部に凸部を設け、この凸部を黒トナー容器のトナー容器装着部の開孔でも突き当たる程度の大きさとすることが考えられる。しかし、このような凸部が進入できるスペースを各カラートナー容器のトナー容器装着部に設けると装置の横方向の大型化に繋がる。
また、トナー容器は、装置本体に挿入されるときに、横方向の一部に突出するように形成された被ガイド部で装置本体側のガイド部材に支持される。このため、被ガイド部は、ガイド部材に支持されているトナー容器の自重を支えることができる程度に横方向に突出した形状である。
このような形状の被ガイド部を備える構成で、小断面トナー容器の被ガイド部を大断面トナー容器の被ガイド部よりも横方向に長くすることにより、大断面トナー容器のトナー容器装着部に小断面トナー容器を挿入することを防止できる。しかし、トナー容器の自重を支えるために必要な長さに加えて、さらに被ガイド部の横方向の長さを長くすると、それを支持する装置本体側のガイド部材の横方向の長さも長くなる。ガイド部材の横方向の長さが長くなると、装置全体も横方向に長くなり、装置の大型化に繋がる。
一方、本発明の画像形成装置のように、小断面トナー容器の被ガイド部を大断面トナー容器の被ガイド部よりも高さ方向に長くした構成であれば、それを支持するガイド部材の横方向の長さを長くする必要はない。このため、装置全体を横方向に長くする必要がなく、装置の横方向の大型化を防止できる。
図2は、本実施形態に係るプリンタ100の全体を示す概略構成図である。
図2に示すように、プリンタ100本体の上方にあるトナー容器収容部31には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つのトナー容器32(Y,M,C,K)がプリンタ100に対して着脱自在(交換自在)に設置されている。
トナー容器収容部31の下方には中間転写ユニット15が配設されている。その中間転写ユニット15の中間転写ベルト8に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部6(Y,M、C,K)が並設されている。
図3に示すように、イエロー用の作像部6Yは、潜像担持体であるドラム状の感光体1Y、感光体1Yの周囲に配設された帯電手段としての帯電ローラ4Y、現像手段である現像装置5Y、クリーニング手段であるクリーニング装置2Y等を備える。さらに、不図示の除電手段を備える。そして、感光体1Y上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、感光体1Y上にイエロー画像が形成されることになる。
帯電ローラ4との対向位置で一様帯電された感光体1Yの表面は、図2中の露光装置7から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される(露光工程)。
静電潜像が形成された感光体1Yの表面は、現像装置5Yが備える現像ローラ51Yとの対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、イエローのトナー像が形成される(現像工程)。
一次転写バイアスローラ9Yとの対向位置を通過した感光体1Yの表面は、クリーニング装置2Yとの対向位置に達して、この位置で感光体1Y上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード2aによって機械的に回収される(クリーニング工程)。
クリーニング装置2Yとの対向位置を通過した感光体1Yの表面は、最後に不図示の除電装置との対向位置に達して、この位置で感光体1Y上の残留電位が除去される。
上述した作像プロセスは、他の作像部6(M,C,K)でも、イエロー用の作像部6Yと同様におこなわれる。すなわち、作像部6(M,C,K)の下方に配設された露光装置7から、画像情報に基づいたレーザ光Lが、各作像部6(M,C,K)の潜像担持体上に向けて照射される。詳しくは、露光装置7は、光源からレーザ光Lを発して、そのレーザ光Lを回転駆動されたポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して各感光体1(M,C,K)上に照射する。
その後、現像工程を経て各感光体1(M,C,K)上に形成した各色のトナー像を、イエローのトナー像が転写された中間転写ベルト8上に重ねて転写する。このようにして、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。
一方、中間転写ベルト8は、矢印方向に走行して、各一次転写バイアスローラ9(Y,M,C,K)の一次転写ニップを順次通過する。このようにして、感光体1(Y,M,C,K)上の各色のトナー像が、中間転写ベルト8上に重ねて一次転写され、中間転写ベルト8上にカラー画像が形成される。
二次転写ニップを通過した中間転写ベルト8は、中間転写クリーニング装置10との対向位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト8上の未転写トナーが回収される。
このようにして、中間転写ベルト8上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
詳しくは、給紙部26には、転写紙等のシート状の被転写材Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図2中の反時計方向に回転駆動されると、給紙部26内の一番上の被転写材Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。レジストローラ対28に搬送された被転写材Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対28のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト8上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対28が回転駆動されて、被転写材Pが二次転写ニップに向けて搬送される。このようにして、被転写材P上に所望のカラー画像が転写される。
定着装置20でカラー画像が定着された被転写材Pは、排紙ローラ対29のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対29によって装置外に排出された被転写材Pは、出力画像として、スタック部30上に順次スタックされる。
このようにして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
現像装置5Yは、感光体1Yに対向する現像剤担持体としての現像ローラ51Yを備え、現像ローラ51Yに供給する現像剤を収容する現像剤収容部として第一現像剤収容部53Yと第二現像剤収容部54Yとを形成している。また、現像装置5Yは、現像ローラ51Yに対向する層厚規制部材であるドクタ52Yを備え、第一現像剤収容部53Y及び第二現像剤収容部54Y内に配設された2つの搬送スクリュとして第一搬送スクリュ55Y及び第二搬送スクリュ57Yを備える。さらに、第二現像剤収容部54内の現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ56Y等を備える。
第一現像剤収容部53Yと第二現像剤収容部54Yとは仕切り壁58Yによって仕切られており、仕切り壁58Yは第一現像剤収容部53Yの搬送スクリュの軸方向(図3中の紙面に直交する方向)の両端部に不図示の開口部を備えている。そして、この開口部によって第一現像剤収容部53Yと第二現像剤収容部54Yとが連通し、第一搬送スクリュ55Y及び第二搬送スクリュ57Yが回転することによって、現像剤Gが第一現像剤収容部53Yと第二現像剤収容部54Yとを循環する。
また、第二現像剤収容部54Yは、その上方に形成された開口を介してトナー搬送経路40Yに連通している。
現像装置5Y内の現像剤Gは、現像剤中のトナーの割合(トナー濃度)が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置5Y内のトナー消費に応じて、トナー容器32Yに収容されているトナーが、詳細は後述するトナー補給装置59Yによって第二現像剤収容部54Y内に補給される。
第二現像剤収容部54Y内に補給されたトナーは、第二搬送スクリュ57Y及び第一搬送スクリュ55Yによって、現像剤Gとともに混合・撹拌されながら、第一現像剤収容部53Yと第二現像剤収容部54Yとを循環する(図3の紙面に直交する方向の移動である)。そして、現像剤G中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ51Y上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ51Y上に担持される。
現像ローラ51Yのスリーブは、図3中の矢印方向(反時計回り方向)に回転している。そして、スリーブ内部の磁石により形成された磁界によって現像ローラ51Y上に担持された現像剤Gは、スリーブの回転にともない現像ローラ51Y上を移動する。
現像ローラ51Y上に担持された現像剤Gは、図3中の矢印方向に搬送されて、現像ローラ51とドクタ52Yとの対向位置に達する。そして、現像ローラ51Y上の現像剤Gは、この位置で現像剤量が適量化された後に、現像ローラ51Yと感光体1Yとの対向位置である現像領域まで搬送される。そして、現像領域で現像ローラ51Yと感光体1Yとの間に形成された現像電界によって、感光体1Y上に形成された静電潜像にトナーが吸着される。現像領域を通過したあとの現像ローラ51Y上に残った現像剤Gはスリーブの回転にともない第一現像剤収容部53Yの上方に達して、この位置で現像ローラ51Yから離脱し、第一現像剤収容部53Y内で攪拌されながら搬送される。
図4は、トナー補給装置59Yの説明図である。
図4は、理解を容易にするために、トナー容器32Y、トナー一時貯留部36Y、トナー補給経路343Y、現像装置5Yの配置方向を変えて図示している。実際には、図4において、トナー容器32Yの長手方向が図4中の紙面に直交する方向になるように配設されている(図2参照)。
プリンタ100は、図5に示す筺体を覆うように不図示の外装カバーが設けられており、前側面板101を覆うように設けられた不図示の前面外装カバーがプリンタ100本体に対して開閉可能に設けられている。そして、前面外装カバーを開放することにより、前側面板101に設けられたインナーカバー200が露出する。
トナー容器32Yがプリンタ100本体のトナー容器収容部31にセットされる際には、容器保持部34Yにスポンジシール部材341Yを介して設けられているシャッタ342Yがトナー容器収容部31の突起(不図示)の作用によりスライドする。これにより、トナー容器32Yのトナー排出経路が露出するような構成となっている。
トナー容器32Yが装置本体にセットされると、トナー容器32Yの先端に設けられた電子基板35Yがプリンタ100本体に設置された電子基板読み取り部(不図示)に接触し、電子基板35Yに収納されたトナー容器32に関する情報等をプリンタ100本体の制御部に伝達することができる。
他の三つのトナー容器32(M,C,K)についての説明を適宜に省略して、イエロートナーを収容したトナー容器32Yのみの説明をおこなうことにする。
図6に示すように、トナー容器32Yは、主として、容器本体33Yと、その頭部に設けられた容器保持部34Yとで構成される。
容器本体33Yの内周面には、螺旋状の突起332Yが設けられており、この突起332Yは、図6のように外周面側から見ると螺旋状の溝となっている。この螺旋状の突起332は、容器本体33Yを所定方向に回転駆動したときに容器内のトナーを搬送し、容器保持部34Yに設けられた排出口345Yからトナーを排出するためのものである。このように構成された容器本体33Yは、その周面上に配設される容器ギヤ331Yとともにブロー成形にて一体的に製造することができる。容器本体33Yと容器保持部34Yとはスナップフィットなどにより一体に結合されているが、容器本体33Yの端面は容器保持部34Yに添付された発泡PUR(ポリウレタンエラストマー)などのシール部材(不図示)に押付けられるよう構成され、トナー漏れに対するシール性を確保している。
トナー一時貯留部36Yと現像装置5Yとの間に設けられたトナー搬送経路40Y中には不図示のスクリュ部材等のトナー搬送部材が設置されている。そして、濃度検知センサ56Yのフィードバック値によって搬送部材の駆動が制御され、現像剤Gは適切なトナー濃度に保たれる。トナー搬送経路40Y中に設けるトナー搬送部材としては中心軸のないオーガなども考えられる。
その際、トナー搬送経路40Y中にはトナーが残留しているため、トナー容器32Y中のトナーが無くなっていてもトナー搬送経路40Y中に残留するトナーによって現像剤Gのトナー濃度は適正値に保たれ、プリンタ100にて形成される画像は良好な品質を維持できる。
図1は、トナー容器32Yがプリンタ100本体に挿入される様子を示す説明図である。プリンタ100本体の手前側となる前側面板101には、内部に存在する画像形成プロセス装置を覆い隠すようなインナーカバー200が設けられている。もちろん、トナー補給装置専用のカバーが設けられている場合も考えられる。
図1における最右端の開孔部201Yは、プリンタ100における最小トナー容量であるイエロー用のトナー容器32Yが挿入される開孔となっており、イエロー用のトナー容器32Yの投影形状よりも一回り大きな開孔となっている。
一方、図1における最左端の開孔部201Kは、プリンタ100における最大トナー容量である黒用のトナー容器32Kが挿入される開孔となっており、黒用のトナー容器32Kの投影形状よりも一回り大きな開孔となっており、開孔部201Yよりも十分に大きな開孔となっている。
また、マゼンタ用のトナー容器32M及びシアン用のトナー容器32Cは、イエロー用のトナー容器32Yと同じ容量であり、4つの開孔部201のうちの中央二つの開孔部201(M,C)は、開孔部201Yと同じ大きさとなっている。
当然のことながら、最小トナー容量のトナー容器32(Y,M,C)の挿入方向に直交する断面の外径は、最大トナー容量のトナー容器32Kの挿入方向に直交する断面の外径よりも小さい。このため、容器本体33のみであれば、最小トナー容量のトナー容器32(Y,M,C)は、最大トナー容量のトナー容器32Kが挿入されるべき開孔部201Kに挿入できてしまう。
しかし、本実施形態のプリンタ100が備えるトナー容器32は先端に容器保持部34を有し、容器保持部34には、上述した被ガイド部344が設けられている。
最小容量のトナー容器32(Y,M,C)の被ガイド部344(Y,M,C)の高さH2は、最大トナー容量のトナー容器32Kの被ガイド部344Kの高さH1よりも高く、開孔部201Kの被ガイド部344Kが通過する部分の高さH1´よりも高くなっている。このため、最大トナー容量のトナー容器32Kがセットされるべき開孔部201Kに、最小トナー容量のトナー容器32(Y,M,C)を誤ってセットできない構成となっている。
また、トナー容器32の上部に誤装着防止部を設けた構成では、外径の小さいカラー用のトナー容器32(Y,M,C)を外径の大きな黒用のトナー容器32K用の開口部201Kに誤挿入しようとしたときに、より確実に誤挿入を防止できる。すなわち、トナー容器32の上部の誤装着防止部を避けて挿入しようと場合には、トナー容器32の下側における被係合部(被ガイド部344)で誤挿入を防止できる。一方、トナー容器32の下側における被係合部(被ガイド部344)を避けて挿入しようとした場合には、トナー容器32の上部の誤装着防止部が引っかかることで誤挿入を防止できる。
本実施形態のプリンタ100では、被ガイド部344をガイドレール41に載せる構成で、各開孔部201の形状が、それぞれのトナー容器32が備える被ガイド部344に沿うように形成されている。プリンタ100では、黒用以外の三つのトナー容器32(Y,M,C)の被ガイド部344(Y,M,C)は黒用のトナー容器32Kの被ガイド部344Kよりも高さ方向の長さが長く構成されているため、黒用のトナー容器32Kの開孔部201Kから他の三つのトナー容器32(Y,M,C)のいずれかを挿入するために、被ガイド部344(Y,M,C)をガイドレール41K(不図示)に載せようとすると、高さ方向の長さが短い被ガイド部344Kに沿うように開孔部201Kが形成されたインナーカバー200に、挿入しようとしたトナー容器32(Y,M,Cのいずれか)の被ガイド部344が突き当たる。この突き当たりにより、黒用のトナー容器32Kのトナー容器装着部に他の色のトナー容器32(Y,M,C)を挿入することを確実に防止することができる。
これ対して、本実施形態のプリンタ100では、カラーのトナー容器32(Y,M,C)の被ガイド部344(Y,M,C)の高さH2を黒用のトナー容器32Kの被ガイド部344Kの高さH1よりも大きくし、黒用のトナー容器32Kのセット位置に他の色のトナー容器32(Y,M,C)がセットできないような構成としている。
このように、大きな突起部を設けて非互換を実施するのではなく、被ガイド部344の高さを違えて、黒用と他の色用との非互換を実施することにより、装置幅方向へのスペース拡大をすることなく誤セットを解消している。
5 現像装置
6 作像部
15 中間転写ユニット
19 二次転写ローラ
20 定着装置
26 給紙部
31 トナー容器収容部
32 トナー容器
33 容器本体
34 容器保持部
41 ガイドレール
100 プリンタ
101 前側面板
102 後側面板
200 インナーカバー
201 開孔部
344 被ガイド部
Claims (6)
- トナーを用いてトナー像を作像する作像手段と、
該作像手段に補給するトナーを収容し、装置本体に対して水平方向に引き出されることで取外され、水平方向に挿入されることでトナー容器装着部に装着されるように、装置本体に対して着脱可能に構成された複数のトナー容器と、
該トナー容器の挿入方向に直交する断面形状の横方向の一部に突出するように形成された被ガイド部を支持し、装置本体に挿入される該トナー容器を該トナー容器装着部まで案内するガイド部材と、
複数の該トナー容器を装置本体に対して挿入する際の入口である複数の容器挿入口が形成された挿入口形成部材とを有し、
上記複数のトナー容器のうちの少なくとも2つは、上記挿入方向に直交する断面の大きさが互いに異なる小断面トナー容器と大断面トナー容器とである画像形成装置において、
上記挿入口形成部材に形成された上記小断面トナー容器及び上記大断面トナー容器が挿入されるためのそれぞれの上記容器挿入口の形状は、それぞれのトナー容器が備える上記被ガイド部に沿うように形成され、
該小断面トナー容器の該被ガイド部は該大断面トナー容器の該被ガイド部よりも高さ方向の長さが長いことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
上記トナー容器は、装置本体に対する挿入方向に直交する断面形状の横方向の片側のみに上記被ガイド部が形成されていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、
上記トナー容器は、装置本体に対する挿入方向に直交する断面形状の横方向の両側に上記被ガイド部が形成されていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至3の画像形成装置において、
前記トナー容器の上部には少なくとも、小断面トナー容器と、大断面トナー容器とで異なる形状の非互換部材が設けられ、上記容器挿入口の形状は、該非互換部材に沿うように形成されていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至4の画像形成装置において、
上記トナー容器は、内部にトナーを搬送する搬送部材を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至4の画像形成装置において、
上記トナー容器は、内周面に螺旋状の突起を備えた容器部と、該容器部を回転可能に支持し、該トナー容器が装置本体に装着されたときに装置本体対して位置が固定される容器保持部とを備え、該容器部が回転することにより、内部に収容するトナーを搬送することを特徴とする画像形成装置。
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