JP2016206544A - Toner cartridge, image forming unit and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナーを収容するトナーカートリッジ、ならびにそれを有する画像形成ユニットおよび画像形成装置に関する。 The present invention relates to a toner cartridge that contains toner, and an image forming unit and an image forming apparatus having the toner cartridge.
例えば電子写真方式を用いて印刷媒体上に画像を形成する画像形成装置は、例えば筒状のトナーカートリッジが着脱可能に設けられた画像形成ユニットを備えている。トナーカートリッジはトナーを収容し、画像形成ユニットへトナーを供給するものであり、その一端部には回転ノブを有している。このトナーカートリッジが装着される画像形成ユニットの装着部には、回転ノブに係合するガイドリブと、トナーカートリッジの他端と係合する固定リブとが設けられている(例えば特許文献1,2参照)。 For example, an image forming apparatus that forms an image on a print medium using an electrophotographic system includes an image forming unit in which, for example, a cylindrical toner cartridge is detachably provided. The toner cartridge stores toner and supplies toner to the image forming unit, and has a rotation knob at one end thereof. A mounting portion of the image forming unit to which the toner cartridge is mounted is provided with a guide rib that engages with the rotary knob and a fixing rib that engages with the other end of the toner cartridge (see, for example, Patent Documents 1 and 2). ).
上記のような画像形成装置においては、回転ノブの操作により、トナーカートリッジの両端部が所定の位置へスムーズに装着されることが望まれる。 In the image forming apparatus as described above, it is desired that both ends of the toner cartridge are smoothly mounted at predetermined positions by operating the rotary knob.
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、より容易に装着可能なトナーカートリッジ、ならびにそれを有する画像形成ユニットおよび画像形成装置を提供することにある。 The present disclosure has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a toner cartridge that can be more easily mounted, and an image forming unit and an image forming apparatus having the toner cartridge.
本発明の一実施形態としての画像形成ユニットは、本体部と、この本体部から離脱した離脱状態と本体部に装着された装着状態との間の状態移行が可能なトナーカートリッジとを備える。トナーカートリッジは、第1の方向において第1の端部および第2の端部を含むトナー収容部と、第1の端部において第1の方向に伸びる回転軸を中心として回転可能に支持された第1の回転面を含む第1の回転部材と、 第1の回転面に配置され、第1の段部とこの第1の段部よりも第1の方向へ突出する第2の段部とを含む段差部とを有する。本体部は、第1の回転面へ向けて弾性的に付勢されると共に第1の回転部材を回転可能に支持する第1の突起部を有し、離脱状態から装着状態へ移行する際、第1の突起部は、第2の段部を乗り越えて第1の段部と当接したのち第1の回転部材の回転により第1の回転面と当接する。 An image forming unit according to an embodiment of the present invention includes a main body, and a toner cartridge capable of transitioning between a detached state detached from the main body and a mounted state attached to the main body. The toner cartridge is supported so as to be rotatable about a toner container including a first end and a second end in the first direction, and a rotation axis extending in the first direction at the first end. A first rotating member including a first rotating surface; a first step portion disposed on the first rotating surface; and a second step portion projecting in a first direction from the first step portion; And a step portion including The main body has a first protrusion that is elastically biased toward the first rotating surface and rotatably supports the first rotating member, and when shifting from the detached state to the mounted state, The first projecting portion climbs over the second step portion and comes into contact with the first step portion, and then comes into contact with the first rotating surface by the rotation of the first rotating member.
本発明の一実施形態としての画像形成装置は、上記本発明の一実施形態としての画像形成ユニットを備えたものである。 An image forming apparatus as one embodiment of the present invention includes the image forming unit according to one embodiment of the present invention.
本発明の一実施形態としてのトナーカートリッジは、突起部を有する画像形成部に着脱可能に保持されるものであり、一端部を含むトナー収容部と、このトナー収容部から遠ざかるように第1の方向へ弾性的に付勢されると共に第1の方向に伸びる回転軸を中心として回転可能に一端部に支持された、回転面を含む回転部材と、回転面のうちの回転軸から離れた位置に配置された第1の段部とこの第1の段部よりも第1の方向へ突出すると共に第1の段部を挟んで回転軸と反対側に位置する第2の段部とを含む段差部とを有するものである。 A toner cartridge according to an exemplary embodiment of the present invention is detachably held by an image forming unit having a protrusion, and includes a toner storage unit including one end and a first storage unit away from the toner storage unit. A rotating member including a rotating surface, which is elastically biased in the direction and supported at one end so as to be rotatable about a rotating shaft extending in the first direction, and a position away from the rotating shaft among the rotating surfaces And a second step portion that protrudes in the first direction from the first step portion and that is located on the opposite side of the rotation shaft across the first step portion. And a stepped portion.
本発明の一実施形態としてのカートリッジ、画像形成ユニットおよび画像形成装置によれば、第1の突起部(または突起部)が第2の段部を乗り越えて第1の段部と当接したのち第1の回転部材(または回転部材)の回転により第1の回転面(または回転面)と当接することとなるので、本体部(または画像形成部)へのカートリッジの装着を容易に行うことができる。 According to the cartridge, the image forming unit, and the image forming apparatus as an embodiment of the present invention, after the first protrusion (or the protrusion) gets over the second step and comes into contact with the first step. Since the rotation of the first rotating member (or rotating member) comes into contact with the first rotating surface (or rotating surface), the cartridge can be easily mounted on the main body (or image forming unit). it can.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明は本発明の一具体例であって、本発明は以下の態様に限定されるものではない。また、本発明は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比などについても、それらに限定されるものではない。説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態
段差部を有するトナーカートリッジと、その段差部に弾性的に付勢される突起部を有する画像形成部とを備えた画像形成装置。
2.変形例
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following description is an example of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiment. Further, the present invention is not limited to the arrangement, dimensions, dimensional ratios, and the like of the components shown in the drawings. The description will be made in the following order.
1. Embodiment An image forming apparatus including a toner cartridge having a stepped portion, and an image forming portion having a protrusion that is elastically biased by the stepped portion.
2. Modified example
<1.実施の形態>
[概略構成]
図1は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置1の全体構成例を表す模式図である。画像形成装置1は、例えば用紙などの印刷媒体(記録媒体、転写材ともいう。)2に対して画像(例えばモノクロ画像)を形成する、電子写真方式のプリンタである。
<1. Embodiment>
[Schematic configuration]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the overall configuration of an image forming apparatus 1 according to an embodiment of the present disclosure. The image forming apparatus 1 is an electrophotographic printer that forms an image (for example, a monochrome image) on a print medium (also referred to as a recording medium or a transfer material) 2 such as paper.
画像形成装置1は、筐体10の内部に、例えば印刷媒体2に対して画像を転写する画像形成ユニット3と、この画像形成ユニット3の上流に位置し、画像形成ユニット3へ印刷媒体2を供給する印刷媒体供給部とを備える。画像形成装置1は、さらに、画像形成ユニット3の下流に定着ユニット4と、排出部5とを順に有している。なお、本明細書では、印刷媒体が搬送される方向において、任意の位置から見て印刷媒体2の供給源となる給紙トレイ11(後出)に近い位置を上流といい、給紙トレイ11から遠い位置を下流という。さらに、画像形成ユニット3は、本発明の「画像形成ユニット」の一具体例に対応している。また、本明細書では、印刷媒体2が進行する方向を搬送方向といい、この搬送方向と直交する奥行き方向(図1の紙面に垂直な方向)を横方向Sという。横方向Sは、本発明の「第1の方向」の一具体例に対応するものである。
The image forming apparatus 1 is located inside the
(印刷媒体供給部の構成)
印刷媒体供給部は、給紙トレイ11、給紙ローラ12、給紙サブローラ(ピックアップローラ)13、分離ローラ14、中間搬送ローラ15、ピンチローラ16、レジストローラ17およびプレッシャローラ18を有する。
(Configuration of print medium supply unit)
The print medium supply unit includes a paper feed tray 11, a
給紙トレイ11は、複数の印刷媒体2を積層した状態で収納する部材であり、用紙カセットとも呼ばれる。給紙トレイ11は、例えば画像形成装置1の下部に着脱自在に装着されている。 The paper feed tray 11 is a member that stores a plurality of print media 2 in a stacked state, and is also called a paper cassette. The paper feed tray 11 is detachably attached to the lower part of the image forming apparatus 1, for example.
給紙ローラ12、給紙サブローラ13および分離ローラ14は、給紙トレイ11に収納されている複数の印刷媒体2のうち、最上層に位置する印刷媒体2を1枚ずつ分離して順次取り出し、中間搬送ローラ15へ向けて繰り出す部材(給紙機構)である。
The
中間搬送ローラ15およびピンチローラ16は、給紙ローラ12、給紙サブローラ13および分離ローラ14から繰り出された印刷媒体2を対になって挟持して下流へ搬送する部材である。また、レジストローラ17およびプレッシャローラ18は、中間搬送ローラ15およびピンチローラ16から搬送された印刷媒体2を対になって挟持し、その印刷媒体2の斜行を修正しつつ下流へ搬送する部材である。
The
(画像形成ユニット3の構成)
画像形成ユニット3は、例えば黒色のトナー(現像剤)を用いて、印刷媒体2上に黒色の画像(トナー像)を形成するものである。なお、トナーおよびトナー像の色は黒色に限定されるものではなく、任意の各色を用いることができる。また、複数色のトナー(現像剤)を用いて、印刷媒体2上に各色の画像(トナー像)を形成するようにしてもよい。
(Configuration of image forming unit 3)
The
このようなトナーは、例えば、所定の着色剤、離型剤、帯電制御剤および処理剤等を含んで構成されており、これらの各成分が適宜混合され、あるいは表面処理されることによって製造されるようになっている。これらのうち、着色剤、離型剤および帯電制御材はそれぞれ、内部添加剤として機能する。外部添加剤としては、例えばシリカや酸化チタン等が用いられ、結着樹脂としては例えばポリエステル樹脂等が用いられる。また、着色剤としては、染料や顔料等を単独、もしくは、複数種併用して使用することができる。 Such a toner includes, for example, a predetermined colorant, a release agent, a charge control agent, a treatment agent, and the like, and is manufactured by appropriately mixing or surface-treating each of these components. It has become so. Of these, the colorant, the release agent, and the charge control material each function as an internal additive. Examples of the external additive include silica and titanium oxide, and examples of the binder resin include polyester resin. Moreover, as a coloring agent, dye, a pigment, etc. can be used individually or in combination of multiple types.
図2に示したように、画像形成ユニット3は、トナーカートリッジ20と、そのトナーカートリッジ20が装着される本体部30とを有する。なお、図2は、画像形成ユニット3を拡大して表す断面図である。画像形成ユニット3は、本体部30からトナーカートリッジ20が離脱した離脱状態と、本体部30にトナーカートリッジ20が装着された装着状態との間の状態移行が可能に構成されている。画像形成ユニット3はイメージドラムユニットとも呼ばれ、印刷媒体2に対する現像装置として機能する。
As shown in FIG. 2, the
トナーカートリッジ20は、所定の色のトナーが収容されている容器である。すなわち、この画像形成部3の例では、トナーカートリッジ20内にはブラックトナーが収容されている。 トナーカートリッジ20の詳細な構成については後述する。
The
本体部30は、その内部に、例えばイメージドラム(感光体ドラムともいう。)31、帯電ローラ32、現像ローラ33、トナー供給ローラ34、露光ヘッド35、トナー規制ブレード36およびクリーニングブレード37を有している。なお、イメージドラム31は本発明の「像担持体」の一具体例であり、露光ヘッド35は本発明の「露光装置」の一具体例である。
The
イメージドラム31は、静電潜像を表面(表層部分)に担持する円柱状の部材であり、感光体(例えば有機系感光体)を用いて構成されている。具体的には、イメージドラム31は、導電性支持体と、その外周(表面)を覆う光導電層とを有している。導電性支持体は、例えば、アルミニウムからなる金属パイプにより構成されている。光導電層は、例えば、電荷発生層および電荷輸送層を順に積層した構造を有している。なお、このようなイメージドラム31は、所定の周速度で回転(この例では矢印で示したように右回りで回転)するようになっており、トナーカートリッジ20から例えばブラックトナーが供給される。したがって、イメージドラム31には、静電潜像にブラックトナーが付着した黒色の画像(トナー像)が形成されるようになっている。なお、画像形成装置1は、イメージドラム31と対向するように配置された転写ローラ19をさらに備えている(図1参照)。
The
帯電ローラ32は、イメージドラム31の表面(表層部分)を帯電させる部材(帯電部材)であり、イメージドラム31の表面(周面)に接するように配置されている。帯電ローラ32は、例えば、金属シャフトと、その外周(表面)を覆う半導電性ゴム層(例えば、半導電性エピクロロヒドリンゴム層)とを有している。なお、この例では、帯電ローラ32は左回りで回転(イメージドラム31とは逆方向に回転)するようになっている。
The charging
現像ローラ33は、静電潜像を現像するトナーを表面に担持する部材であり、イメージドラム31の表面(周面)に接するように配置されている。現像ローラ33は、例えば、金属シャフトと、その外周(表面)を覆う半導電性ウレタンゴム層とを有している。このような現像ローラ33は、所定の周速度で回転(この例ではイメージドラム31とは逆方向である左回りで回転)するようになっている。
The developing roller 33 is a member that supports toner for developing the electrostatic latent image on the surface, and is disposed so as to be in contact with the surface (circumferential surface) of the
トナー供給ローラ34は、現像ローラ33に対してトナーを供給するための部材(供給部材)であり、現像ローラ33の表面(周面)に接するように配置されている。トナー供給ローラ34は、例えば、金属シャフトと、その外周(表面)を覆う発泡性のシリコーンゴム層とを有している。なお、この例では、トナー供給ローラ34は左回りで回転(現像ローラ33と同じ方向に回転)するようになっている。 The toner supply roller 34 is a member (supply member) for supplying toner to the developing roller 33, and is disposed in contact with the surface (circumferential surface) of the developing roller 33. The toner supply roller 34 has, for example, a metal shaft and a foamable silicone rubber layer that covers the outer periphery (surface) of the metal shaft. In this example, the toner supply roller 34 rotates counterclockwise (rotates in the same direction as the developing roller 33).
露光ヘッド35は、イメージドラム31の表面に照射光を照射してイメージドラム31の表面を露光することにより、イメージドラム31の表面(表層部分)に静電潜像を形成する装置である。露光ヘッド35は、基盤35Aと、レンズアレイ35Bとを含んで構成されている。基盤35Aは、例えば幅方向Sに並び照射光をそれぞれ発する複数の光源と、それら複数の光源を各々駆動する複数の薄膜トランジスタ(TFT)などの駆動素子とが実装されたものである。レンズアレイ35Bは、複数の光源からの各照射光をイメージドラム31の表面に結像させる複数のレンズが並んで配置されたものである。なお、これらの各光源としては、例えば、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)やレーザ素子等が挙げられる。
The
また、転写ローラ19は、イメージドラム31と対向配置され、イメージドラム31で形成された例えば黒色の画像(トナー像)を、印刷媒体2上に静電的に転写するための部材である。転写ローラ19は、例えば、金属シャフトと、その外周(表面)を覆う発泡性の半導電性弾性ゴム材により構成されている。
The
図3Aおよび図3Bは、いずれも本体部30の外観を表す斜視図であり、互いに異なる方向から眺めたものである。本体部30の上部には一対の支持板38A,38Bが対向して立設しており、さらにそれら一対の支持板38A,38Bの間に、トナーカートリッジ20から排出されたトナーが投入されるトナー投入口39が設けられている。一方の支持板38Bの中央には固定ポスト71が設けられており、他方の支持板38Aの、固定ポスト71と対向する位置には可動ポスト72およびその可動ポスト72をトナーカートリッジ20へ向けて弾性的に付勢するためのばね73が設けられている。固定ポスト71は回転部材23を回転可能に支持するものであり、可動ポスト72は回転部材22を回転可能に支持するものである。
3A and 3B are both perspective views showing the appearance of the
図3Aおよび図3Bに示したように、固定ポスト71は、例えば陸上競技のトラックの形状、すなわち角丸長方形をなす断面を有している。その断面の輪郭は、外径W1を有する短軸方向と直交する長軸方向に伸びる2辺の直線部分と、それら2辺の直線部分を繋ぐ曲線部分とを含んでいる。この断面における長軸方向の最大寸法は、外径W2である。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the fixed
可動ポスト72は、ばね73の一端と当接する基部72A(図3B)と、装着時において回転部材22(後出)などと当接する先端部72B(図3A)とを有する。ばね73の一端は可動ポスト72の基部72Aと当接し、ばね73の他端は支持板38Aに設けられたカバー40と当接している。したがって、可動ポスト72は、可動ポスト72と固定ポスト71とを結ぶ方向、すなわち幅方向Sにおいて変位可能である。しかし、それ以外の方向には変位しないように固定されている。固定ポスト71は本発明の「第2の突起部」の一具体例に対応し、可動ポスト72は本発明の「第1の突起部」の一具体例に対応する。
The
(定着ユニット4の構成)
定着ユニット4は、画像形成ユニット3から搬送された印刷媒体2上に転写されたトナー像に対し熱および圧力を付与することで、そのトナー像を印刷媒体2上に定着させるための部材である。定着ユニット4は、図1に示したように、ヒートローラ41とバックアップローラ42とを含んで構成されている。
(Configuration of the fixing unit 4)
The fixing
ヒートローラ41は、その内部にハロゲンランプ等の加熱ヒータである熱源41Aを含んで構成されており、印刷媒体2上のトナー像に対して熱を付与する。バックアップローラ42は、ヒートローラ41との間に圧接部が形成されるようにヒートローラ41と対向して配置されており、印刷媒体2上のトナー像に対して圧力を付与する加圧ローラとして機能する。
The
(排出部5の構成)
定着ユニット4の下流に位置する排出部5は、ローラ対51と、ローラ対52と、排出トレイ53とを有している。ローラ対51は対向配置された排出ローラ51Aとピンチローラ51Bとを有し、ローラ対52は対向配置された排出ローラ52Aとピンチローラ52Bとを有している。ローラ対51,52は、それぞれ、定着ユニット4によってトナー像が定着された印刷媒体2を挟持し、画像形成装置1の上部に設けられた排出トレイ53へ排出するものである。排出トレイ53は、印刷された印刷媒体2をストックする部分である。
(Configuration of discharge unit 5)
The discharge unit 5 located downstream of the fixing
[要部構成]
(トナーカートリッジ20の構成)
次に、図4A,4B,5A,5Bなどを参照して、画像形成ユニット3の要部である、トナーカートリッジ20の構成について説明する。図4Aは、トナーカートリッジ20の外観を表す斜視図であり、図4Bは、トナーカートリッジ20の内部構造を表す部分破断図である。図4Bでは、トナー収容部21の筒状部分21A(後出)を省略して、その内部が視認できるようにしている。図5Aは、トナーカートリッジ20の一端における、幅方向Sと直交する平面の構成を表している。また図5Bは、トナーカートリッジ20における幅方向Sに沿った断面の構成を表している。なお、図4A,4B,5A,5Bでは、いずれも、トナーカートリッジ20が本体部30から離脱した非装着状態(離脱状態または解除状態)を表している。
[Main part configuration]
(Configuration of Toner Cartridge 20)
Next, with reference to FIGS. 4A, 4B, 5A, and 5B, the configuration of the
トナーカートリッジ20は、内部にトナーを収容可能な、幅方向Sに延在する筒状(例えば略円筒状)のトナー収容部21を有している。トナー収容部21は、筒状部分21Aと、筒状部分21Aの一端に固定されたサイドプレート21Bとを含んで構成されている。サイドプレート21Bには、幅方向Sに突出するフランジ部分211,212が立設している。さらに、トナー収容部21の下部には、トナー排出口21Kが設けられている。トナー排出口21Kは、トナーカートリッジ20が本体部30に装着された装着状態において、本体部30のトナー投入口39と対向する位置に配置される。
The
トナーカートリッジ20は、さらに、トナー収容部21における幅方向Sの一端に設けられた回転部材22と、トナー収容部21における幅方向Sの他端に設けられた回転部材23と、回転部材23に固定された回転ノブ24と、インナーシャッタ25とを有している。回転部材22、回転部材23、およびインナーシャッタ25は、後述のインナープレート26およびサイドプレート21Bなどと共に、回転ノブ24の回転に連動して一体に回転するようになっている。なお、回転部材22は本発明の「第1の回転部材」の一具体例に対応し、回転部材23は本発明の「第2の回転部材」の一具体例に対応し、回転ノブ24は本発明の「ノブ」の一具体例に対応する。
The
回転部材22および回転部材23は、幅方向Sに沿った回転軸20Jを回転中心として所定の角度範囲でトナー収容部21に対し回転可能に構成された、回転軸20Jと直交する回転面を含む略円板状の部材である。
The
回転部材22は、幅方向Sにおいて、サイドプレート21Bの外側に位置している。サイドプレート21Bの内側には、回転部材22との間にサイドプレート21Bを挟むインナープレート26が配置されている。回転部材22とインナープレート26とは、サイドプレート21Bを貫く連結部材22B(図4B)により連結されている。また、インナープレート26は、インナーシャッタ25にも連結されている。さらに、インナープレート26におけるサイドプレート21Bと反対側、すなわちインナープレート26の内側には、トナー収容部21を貫く攪拌部材27の一端が当接している。攪拌部材27はトナー収容部21に収容されるトナーを攪拌するものであり、その他端は回転部材23の内側に当接している。攪拌部材27は、インナープレート26および回転部材23によって回転可能に保持されている。
The rotating
回転部材22の外側の表面22Sには、表面22Sに沿って撓む本発明の「弾性部材」の一具体例としてのリブ83が設けられている。リブ83は、回転部材22の表面22Sに固定された固定端83T1と、この固定端83T1と反対側に位置し、表面22Sに固定されず表面22S上において変位する開放端83T2とを含んでいる。
The
リブ83の開放端83T2には段差部80が固定されている。段差部80は、表面22Sと接しているものの、回転部材22(表面22S)には固定されておらず、リブ83が撓むことにより表面22S上を摺動することができるようになっている。段差部80は、幅方向Sに沿って突出した段部81および段部82を含む階段状の部材である。この段差部80は、トナーカートリッジ20を本体部30に装着する際、可動ポスト72の先端部72Bを一時的に保持する仮止め機構として機能するものである。段部81は、表面22Sのうちの、回転軸20Jから離れた位置に配置されている。また、段部82は、幅方向Sに沿って段部81よりも突出している。すなわち、表面22Sを基準位置として、段部81の高さよりも段部82の高さのほうが大きい(図5B参照)。また、段部82は、段部81を挟んで回転軸20Jと反対側に位置している。すなわち、回転部材22の回転中心である回転軸20Jから回転部材22の外縁へ向かう径方向R22に沿って、段部81と段部82とが順に並んでいる。段部82の上面は、図5Bに示したように、径方向R22に沿って下る傾斜面となっているとよい。なお、段差部80は本発明の「段差部」の一具体例に対応し、段部81は本発明の「第1の段部」の一具体例に対応し、段部82は本発明の「第2の段部」の一具体例に対応する。
A stepped
表面22Sには、さらに、リブ85が立設するように固定されている。リブ85は、トナーカートリッジ20が本体部30に装着された装着状態において、可動ポスト72を係止することでトナーカートリッジ20が外れないように保持する。なお、リブ85は本発明の「壁部」の一具体例に対応する。
Further, a
回転部材23には、幅方向Sに貫通する切り欠き231が設けられている(図4B参照)。固定ポスト71は、この切り欠き231と係合することで回転部材23を回転可能に支持するようになっている。切り欠き231は、幅方向Sに沿った回転軸20Jを中心とする円柱状の孔231Aと、回転軸20Jと直交する回転面に沿って径方向に伸びる直線状の孔231Bとが連結してなるものである。孔231Aの内径は、固定ポスト71の外径W2よりもやや大きい。また、孔231Bの幅、すなわち、孔231Bの延在方向と直交する方向の寸法は、固定ポスト71の外径W1よりもやや大きく、固定ポスト71の外径W1よりも小さい。
The rotating
インナーシャッタ25は、幅方向Sに沿った回転軸20Jを回転中心として回転部材22,23および回転ノブ24と一体に回転することにより、トナー排出口21Kの開閉を行うようになっている。
The
[作用・効果]
(A.装着操作)
次に、画像形成装置1において、本体部30にトナーカートリッジ20を装着する操作について説明する。この装着方法は、トナーカートリッジ20が本体部30から分離された非装着状態(解除状態)から、仮止め状態へ移行させたのち、さらに装着状態へ移行させる操作である。
[Action / Effect]
(A. Installation operation)
Next, an operation of mounting the
まず、図6A〜図6Dおよび図7A〜7Cを参照して、非装着状態(解除状態)から仮止め状態へ移行する操作について説明する。なお、図6Cでは、理解を容易にするため、トナーカートリッジ20のうち回転部材22が設けられた一端部の近傍と本体部30の可動ポスト72およびばね73とを図示し、他の構成要素は省略している。図6Dについても同様に、トナーカートリッジ20のうち回転部材23が設けられた他端部の近傍と本体部30の固定ポスト71とを図示し、他の構成要素は省略している。
First, with reference to FIGS. 6A to 6D and FIGS. 7A to 7C, an operation for shifting from the non-mounted state (released state) to the temporarily fixed state will be described. In FIG. 6C, for easy understanding, the vicinity of one end portion of the
ここでは、トナーカートリッジ20を、回転軸20Jが本体部30の幅方向Sと平行となるようにその姿勢を保持したのち、そのまま矢印Y1の方向に平行移動させ、支持板38Aと支持板38Bとの間に挿入する。その際、固定ポスト71が切り欠き231の孔231Bに沿って孔231Aへ向かうように進むようにする。すなわち、矢印Y1の方向が、孔231Bの延在方向と一致するようにする。なお、矢印Y1の方向は固定ポスト71の長軸方向(外径W2を有する方向)と一致している。固定ポスト71は孔231Aへ到達し、孔231Aの内壁面と当接した状態で止まる(図7A)。一方で、可動ポスト72は、フランジ211とフランジ212との間を通過したのち、そのままリブ83とリブ85との間を通過するようにする。最終的に、可動ポスト72の先端部72Bが段部82を乗り越えたのち、段部81と当接した状態で止まる(図7B,7C)。このように、仮止め機構としての段差部80によって可動ポスト72の先端部72Bが一時的に保持された状態、すなわち、図7A〜7Cに示した状態を仮止め状態という。可動ポスト72の先端部72Bが段部82を乗り越えて、段部82よりも低い段部81と当接していることにより、可動ポスト72を挿入方向(矢印Y1の方向)と反対の方向へ移動させようとしても、先端部72Bが段部81に係止され、その移動が阻止された状態である。
Here, after maintaining the posture of the
続いて、この仮止め状態(図7A〜7C)から、回転ノブ24をユーザが回転操作することにより、トナーカートリッジ20が本体部30に保持された装着状態へ移行する。具体的には、図8A〜8Eに示したように、回転ノブ24を矢印R1の方向へ所定の角度(例えば50°程度)だけ回転させることにより、連結部材22Bなどにより連結された回転部材22および回転部材23を一体に同方向へ回転させる。その際、回転部材22の表面22Sに設けられたリブ83,85、鈎部84およびリブ83に固定された段差部80も、回転部材22と一体に回転する。一方で、可動ポスト72は回転方向において固定されている。このため、可動ポスト72は、見かけ上、回転部材22などに対し相対的に変位する。具体的には、図8Dおよび図8Eに示したように、可動ポスト72は回転軸20Jを回転中心として回転部材22などに対し回転移動し、先端部72Bが段部81から外れ、より高さの低い表面22Sと当接することとなる。なお、ここでいう高さとは幅方向S(すなわち回転軸20J)における表面22Sの位置を基準とした位置をいい、表面22Sよりもトナーカートリッジ20の外側の位置(支持板38Aに近い位置)を高い位置と呼ぶ。これにより、可動ポスト72の先端部72Bは、回転部材22の表面22Sに設けられたリブ83,85、鈎部84および段差部80により周囲を密接して取り囲まれた状態となる。この回転ノブ24の回転操作の際、固定ポスト71は、図8Cに示したように回転部材23に設けられて切り欠き231のうちの孔231Aに収容されている。このため、回転部材23は、固定ポスト71の周囲を円滑に回転することができる。孔231Aの内径は固定ポスト71の外径W2よりもやや大きいからである。なお、孔231Aの内径と固定ポスト71の外径W2とのクリアランスについては、回転部材23の回転動作を妨げない程度に、かつ、トナーカートリッジ20のガタつきが生じない程度に設定するとよい。このように、固定ポスト71および可動ポスト72が、それぞれ、回転部材22や回転部材23などによって固定された状態、すわなち、図8A〜8Eに示した状態が装着状態である。
Subsequently, when the user rotates the
なお、回転ノブ24の回転操作により、インナーシャッタ25も回転し、トナー排出口21Kが開状態となり、トナー収容部21に収容されているトナーが、本体部30のトナー投入口39から本体部30へ供給されることとなる。
By rotating the
(B.離脱操作)
次に、図9A〜図9Cを参照して、画像形成装置1において、本体部30からトナーカートリッジ20を離脱させる操作について説明する。この離脱操作は、トナーカートリッジ20が本体部30に装着された装着状態から非装着状態(解除状態)へ移行させる操作である。
(B. Removal operation)
Next, with reference to FIGS. 9A to 9C, an operation for removing the
具体的には、図9A〜9Cに示したように、回転ノブ24を矢印R1と反対方向である矢印R2の方向へ所定の角度(例えば50°程度)だけ回転させ、仮止め状態と同じ位置に戻すことにより、攪拌部材27などにより連結された回転部材22および回転部材23を一体に同方向へ回転させる。この際、可動ポスト72の先端部72Bが、段部81の側面を矢印R3の方向へ付勢することとなる。これに伴い、リブ83が撓み、開放端83T2に固定された段差部80が表面22S上を摺動し、矢印R3の方向へ逃げるように移動する。これにより、リブ85と段差部80との間に先端部72Bが通過できる程度の隙間が生じ、可動ポスト72を矢印Y2の方向へスライドさせることができる状態となる。一方、回転部材23が矢印R2の方向へ所定の角度(例えば50°程度)だけ回転すると、孔231Bの幅方向と固定ポスト71の短軸方向とが一致するので、固定ポスト71を矢印Y2の方向へスライドさせることができる状態となる。このため、リブ85と段差部80との隙間を先端部72Bが通過すると共に、固定ポスト71が孔231Bの延在方向に沿って移動するように、トナーカートリッジ20全体を矢印Y2の方向と逆方向へ移動させることで、トナーカートリッジ20を本体部30から離脱させることができる。
Specifically, as shown in FIGS. 9A to 9C, the
(C.印刷動作)
この画像形成装置1では、以下のようにして、印刷媒体2に対してトナー像が転写される。
(C. Printing operation)
In the image forming apparatus 1, the toner image is transferred to the print medium 2 as follows.
具体的には、図1に示したように、まず、給紙トレイ11に収納されている印刷媒体2が、給紙サブローラ13によって最上部からピックアップされ、下流の給紙ローラ12の方向へ繰り出される。次いで、給紙サブローラ13から繰り出された印刷媒体2は、給紙ローラ12および分離ローラ14によって1枚ずつ分離されたのち、中間搬送ローラ15およびピンチローラ16へ向かう。印刷媒体2は、中間搬送ローラ15およびピンチローラ16を経由してレジストローラ17およびプレッシャローラ18に到達したのち、これらレジストローラ17およびプレッシャローラ18により斜行が矯正されつつ下流の画像形成ユニット3へ搬送される。画像形成ユニット3では、以下のようにして、トナー像が印刷媒体2上に転写される。
Specifically, as shown in FIG. 1, first, the print medium 2 stored in the paper feed tray 11 is picked up from the top by the
画像形成ユニット3では、以下の電子写真プロセスによって、黒色のトナー像が形成される。すなわち、図1に示したように、まず、イメージドラム31は、所定の印加電圧が供給される帯電ローラ32によって、その表面(表層部分)が一様に帯電させられる。次いで、イメージドラム31の表面に向けて露光ヘッド35から照射光が照射されて露光されることで、印刷パターンに応じた静電潜像がイメージドラム31上に形成される。さらに、イメージドラム31上の静電潜像に対して、現像ローラ33からトナーが付着される。イメージドラム31上のトナー(トナー像)は、転写ローラ19との間の電界によって、印刷媒体2上に転写される。
In the
そののち、印刷媒体2上のトナー(トナー像)は、定着ユニット4において熱および圧力が付与されることで定着させられる。そして、排出ローラ対51,52などによって、トナーが定着された印刷媒体2が画像形成装置1の外部の排出トレイ53へ排出される。
Thereafter, the toner (toner image) on the printing medium 2 is fixed by applying heat and pressure in the fixing
(D.効果)
このように本実施の形態では、トナーカートリッジ20が、本体部30から離脱した離脱状態から本体部30に装着された装着状態へ移行する際、可動ポスト72の先端部72Bが段部82を乗り越えたのち、段部81と当接した仮止め状態で一旦保持される。この仮止め状態は、本体部30に対し、所定の挿入方向(矢印Y2の方向)へトナーカートリッジ20を移動させることで容易に実現できるものであり、使用者に特段のスキルを要求するものではない。一旦、仮止め状態で保持されることにより、続いて行う回転ノブ24の回転操作の際、本体部30に対するトナーカートリッジ20のガタつきが生じにくく、回転軸20Jを回転中心として回転部材22,23などがスムーズに回転することとなる。回転部材22,23などの回転により、先端部72Bが自然に段部81から外れて表面22Sと当接し、先端部72Bがリブ83,85、鈎部84および段差部80によりロックされ、装着状態に至る。このように本実施の形態によれば、煩雑な操作を伴うことなく、本体部30へのカートリッジ20の装着を容易に行うことができる。特に、仮止め機構である段差部80を、トナーカートリッジ20における回転ノブ24と反対側の端部に設けるようにしたので、トナーカートリッジ20の回転部材22,23などは、本来の回転軸20Jを回転中心として、よりスムーズに回転することが可能になる。
(D. Effect)
As described above, in the present embodiment, when the
また、本実施の形態では、トナーカートリッジ20を、その長手方向(回転軸20Jの延在方向)が水平方向となる姿勢に維持したまま本体部30に装着することができる。したがって、トナー収容部21内に収容されているトナーの幅方向Sにおける偏りを避けることができる。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、回転ノブ24の回転操作のみにより先端部72Bのロックが解除されるので、トナーカートリッジ20を本体部30から容易に取り外すことができる。すなわち、本実施の形態によれば、煩雑な操作を伴うことなく、本体部30からカートリッジ20を取り外す際にも煩雑な操作を伴うことない。したがって、本実施の形態の画像形成装置1によれば、使用者の手を煩わせることなく、トナーカートリッジ20の交換作業を容易に行うことができる。
In the present embodiment, the
また、本実施の形態では、トナーカートリッジ20は仮止めされた状態において回転部材22などが回転し、これと連動してトナー排出口21Kが開閉動作を行うので、トナー排出口21Kとトナー投入口39との位置ずれが極めて生じにくい。したがって、トナー排出口21Kから排出されたトナーをトナー投入口39の周囲にこぼすことなく、無駄なくトナー投入口39へ投入することができる。
In the present embodiment, the rotating
<2.変形例>
以上、実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、黒色のトナー像のみを転写し、モノクロ画像を形成する画像形成装置について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばカラー画像を形成する画像形成装置であってもよい。その場合、各色のトナーを用いて各色のトナー像を形成する画像形成部を複数備えるようにする。また、上記実施の形態では、1次転写方式の画像形成装置1について説明したが、本発明は2次転写方式にも適用されうる。
<2. Modification>
While the present invention has been described with reference to the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made. For example, in the above embodiment, an image forming apparatus that transfers only a black toner image and forms a monochrome image has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, image formation that forms a color image. It may be a device. In that case, a plurality of image forming units that form toner images of the respective colors using the toners of the respective colors are provided. In the above embodiment, the primary transfer type image forming apparatus 1 has been described. However, the present invention can also be applied to a secondary transfer type.
また、上記実施の形態では、トナー収容部21を略円筒形状としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば略角柱状のものであってもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記実施の形態では、第1の回転部材(回転部材22)と対向する第1の突起部として、回転軸20Jの方向に移動可能な可動ポスト72を設けるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、可動ポスト72の代わりに固定ポストを支持板38Aに設けるようにしてもよい。その場合、例えば図10に示した第1の変形例としてのトナーカートリッジ20Aのように、回転部材22がトナー収容部21に対して回転軸20Jに沿って移動可能に構成され、回転部材22が回転軸20Jに沿ってトナー収容部21から離れる方向へ弾性的に付勢されるようにすればよい。より具体的には、例えば回転部材22を回転可能に保持するサイドプレート21Bと筒状部分21Aとの間に、ばねなどの弾性部材21Cを介在させることで実現できる。併せて、攪拌部材27を、第1の部分27Aと第2の部分27Bとの2つの部分に分割し、それらの間にばねなどの弾性部材27Cを介在させてもよい。このような構造によれば、回転軸20Jに沿って外力を加えることで回転部材22と筒状部分21Aとが接近し、その外力を解放することで回転部材22と筒状部分21Aとが離間するようにする。あるいは、トナー収容部21の筒状部分21Aを2つの部分に分割し、それら2つの部分が回転軸20Jに沿って互いに離れる方向へばねなどにより付勢され、全体として伸縮可能に構成されていてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the
また、上記実施の形態では、第2の回転部材(回転部材23)は、その厚さ方向(回転面と直交する方向)に貫通する切り欠き231を有し、第2の突起部(固定ポスト71)がその切り欠き231に沿って移動するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第2の回転部材(回転部材23)が自らの厚さ方向の一部が掘削された凹部を有するようにし、第2の突起部(固定ポスト71)がその凹部に沿って移動するようにしてもよい。
Moreover, in the said embodiment, the 2nd rotation member (rotation member 23) has the
また、上記実施の形態では、光源として発光ダイオードを有するLEDヘッドを露光部として用いるようにしたが、例えばレーザ素子等を光源として用いてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the LED head which has a light emitting diode as a light source was used as an exposure part, you may use a laser element etc. as a light source, for example.
さらに、上記実施の形態では、本発明における「画像形成装置」の一具体例として、印刷機能を有する画像形成装置について説明したが、これには限られない。すなわち、そのような印刷機能に加え、例えば、スキャン機能やファックス機能を有する複合機として機能する画像形成装置においても、本発明を適用することが可能である。 Furthermore, in the above embodiment, an image forming apparatus having a printing function has been described as a specific example of the “image forming apparatus” in the present invention. However, the present invention is not limited to this. That is, in addition to such a printing function, for example, the present invention can also be applied to an image forming apparatus that functions as a multifunction peripheral having a scanning function and a fax function.
さらに、上記実施の形態では段差部80をトナーカートリッジ20の一端にのみ設けるようにしたが、トナーカートリッジ20の両端に設けるようにしてもよい。また、回転ノブ24を、段差部80と反対側の端部にのみ設けるようにしたが、両端に設けるようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the stepped
1…画像形成装置、2…印刷媒体、3…画像形成ユニット、4…定着ユニット、5…排出部、10…筐体、11…給紙トレイ、12…給紙ローラ、13…給紙サブローラ、14…分離ローラ、15…中間搬送ローラ、16…ピンチローラ、17…レジストローラ、18…プレッシャローラ、19…転写ローラ、20…トナーカートリッジ、21…トナー収容部、21K…トナー排出口、22,23…回転部材、24…回転ノブ、25…インナーシャッタ、26…インナープレート、27…攪拌部材、30…本体部、31…イメージドラム、32…帯電ローラ、33…現像ローラ、 34…トナー供給ローラ、35…露光ヘッド、36…トナー規制ブレード、37…クリーニングブレード、38A,38B…支持板、39…トナー投入口、40…カバー、41…ヒートローラ、41A…熱源、42…バックアップローラ、51,52…ローラ対、53…排出トレイ、71…固定ポスト、72…可動ポスト、72A…基部、72B…先端部、73…ばね、80…段差部、81,82…段部、83,85…リブ、84…鈎部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 2 ... Print medium, 3 ... Image forming unit, 4 ... Fixing unit, 5 ... Discharge part, 10 ... Housing, 11 ... Paper feed tray, 12 ... Paper feed roller, 13 ... Paper feed sub-roller, DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記トナーカートリッジは、
第1の方向において第1の端部および第2の端部を含むトナー収容部と、
前記第1の端部において前記第1の方向に伸びる回転軸を中心として回転可能に支持された、第1の回転面を含む第1の回転部材と、
前記第1の回転面に配置され、第1の段部と前記第1の段部よりも前記第1の方向へ突出する第2の段部とを含む段差部と
を有し、
前記本体部は、前記第1の回転面へ向けて弾性的に付勢されると共に前記第1の回転部材を回転可能に支持する第1の突起部を有し、
前記離脱状態から前記装着状態へ移行する際、前記第1の突起部は、前記第2の段部を乗り越えて前記第1の段部と当接したのち前記第1の回転部材の回転により前記第1の回転面と当接する
画像形成ユニット。 A main body, and a toner cartridge capable of transitioning between a detached state detached from the main body and a mounted state attached to the main body,
The toner cartridge is
A toner containing portion including a first end and a second end in the first direction;
A first rotating member including a first rotating surface supported rotatably about a rotating shaft extending in the first direction at the first end;
A step portion disposed on the first rotation surface and including a first step portion and a second step portion projecting in the first direction from the first step portion;
The main body has a first protrusion that is elastically biased toward the first rotating surface and supports the first rotating member rotatably.
When shifting from the disengaged state to the mounted state, the first projecting portion gets over the second stepped portion and comes into contact with the first stepped portion, and then the first rotating member rotates to rotate the first rotating member. An image forming unit in contact with the first rotating surface.
前記第2の段部は、前記第1の段部を挟んで前記回転軸と反対側に位置する
請求項1に記載の画像形成ユニット。 The first step portion is disposed at a position away from the rotation axis of the first rotation surface,
The image forming unit according to claim 1, wherein the second step portion is located on a side opposite to the rotation shaft with the first step portion interposed therebetween.
請求項1または請求項2に記載の画像形成ユニット。 The image forming unit according to claim 1, wherein the toner cartridge further includes a wall portion that holds the first protrusion together with the stepped portion in the mounted state.
前記第1の回転部材に固定された固定端と開放端とを含み、前記第1の回転面に沿って撓む弾性部材をさらに有し、
前記段差部は、前記弾性部材の前記開放端に固定されている
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ユニット。 The toner cartridge is
An elastic member that includes a fixed end fixed to the first rotating member and an open end, and is bent along the first rotating surface;
The image forming unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the stepped portion is fixed to the open end of the elastic member.
前記本体部は、前記第2の回転部材を回転可能に支持する第2の突起部をさらに有する
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ユニット。 The toner cartridge further includes a second rotation member supported at the second end portion so as to be rotatable about the rotation shaft,
The image forming unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the main body portion further includes a second protrusion that rotatably supports the second rotating member.
前記第2の突起部は、前記切り欠きまたは前記凹部と係合する
請求項5に記載の画像形成ユニット。 The second rotating member has a notch or a recess,
The image forming unit according to claim 5, wherein the second protrusion is engaged with the notch or the recess.
前記第1の回転部材と前記第2の回転部材とは、互いに連動して回転する
請求項5または請求項6に記載の画像形成ユニット。 The first rotating member and the second rotating member are connected by a stirring member that penetrates the toner container,
The image forming unit according to claim 5, wherein the first rotating member and the second rotating member rotate in conjunction with each other.
前記第1の回転部材および前記第2の回転部材の双方と連動するノブをさらに有する
請求項7に記載の画像形成ユニット。 The toner cartridge is
The image forming unit according to claim 7, further comprising a knob that interlocks with both the first rotating member and the second rotating member.
前記本体部は、前記トナー排出口と対向する位置に設けられたトナー投入口をさらに有する
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ユニット。 The toner cartridge further includes a toner discharge port that opens and closes in conjunction with rotation of the first rotating member;
The image forming unit according to any one of claims 1 to 8, wherein the main body portion further includes a toner insertion port provided at a position facing the toner discharge port.
請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の画像形成ユニット。 The image forming unit according to claim 1, wherein the main body includes an image carrier and an exposure device.
前記トナーカートリッジは、
第1の方向において第1の端部および第2の端部を含むトナー収容部と、
前記第1の端部において前記第1の方向に伸びる回転軸を中心として回転可能に支持された、第1の回転面を含む第1の回転部材と、
前記第1の回転面に配置され、第1の段部と前記第1の段部よりも前記第1の方向へ突出する第2の段部とを含む段差部と
を有し、
前記本体部は、前記第1の回転面へ向けて弾性的に付勢されると共に前記第1の回転部材を回転可能に支持する第1の突起部を有し、
前記離脱状態から前記装着状態へ移行する際、前記第1の突起部は、前記第2の段部を乗り越えて前記第1の段部と当接したのち前記第1の回転部材の回転により前記第1の回転面と当接する
画像形成装置。 An image forming unit having a main body and a toner cartridge capable of transitioning between a detached state detached from the main body and a mounted state attached to the main body;
The toner cartridge is
A toner containing portion including a first end and a second end in the first direction;
A first rotating member including a first rotating surface supported rotatably about a rotating shaft extending in the first direction at the first end;
A step portion disposed on the first rotation surface and including a first step portion and a second step portion projecting in the first direction from the first step portion;
The main body has a first protrusion that is elastically biased toward the first rotating surface and supports the first rotating member rotatably.
When shifting from the disengaged state to the mounted state, the first projecting portion gets over the second stepped portion and comes into contact with the first stepped portion, and then the first rotating member rotates to rotate the first rotating member. An image forming apparatus in contact with a first rotating surface.
一端部を含むトナー収容部と、
前記トナー収容部から遠ざかるように第1の方向へ弾性的に付勢されると共に前記第1の方向に伸びる回転軸を中心として回転可能に前記一端部に支持された、回転面を含む回転部材と、
前記回転面のうちの前記回転軸から離れた位置に配置された第1の段部と、前記第1の段部よりも前記第1の方向へ突出すると共に前記第1の段部を挟んで前記回転軸と反対側に位置する第2の段部とを含む段差部と
を有する
トナーカートリッジ。 A toner cartridge detachably held in an image forming unit having a protrusion,
A toner container including one end;
A rotating member including a rotating surface that is elastically biased in a first direction away from the toner container and is supported by the one end so as to be rotatable about a rotating shaft extending in the first direction. When,
A first step portion disposed at a position away from the rotation axis of the rotation surface, and protrudes in the first direction from the first step portion and sandwiches the first step portion. A toner cartridge having a step portion including a second step portion located on the opposite side of the rotation shaft.
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