JP2022135808A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】アクチュエータにより操作部材の移動を規制可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】装着部にトナー容器が装着された状態において、容器シャッタの開閉を外部から操作するための操作部材であって、前記容器シャッタと共に移動可能に構成された操作部材を備える装着部と、受入口から受け入れたトナーを収容するように構成されたトナー収容部と、前記操作部材の移動規制を行うためのアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御部と、を有し、前記制御部は、所定の条件を満たす場合に、前記操作部材の前記移動規制を解除するように前記アクチュエータを制御する。【選択図】図18
Description
本発明は、シートに画像を形成する画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置において、画像形成装置に着脱可能な補給容器を用いて現像剤を現像容器に補給する構成が知られている。特許文献1には、画像形成装置に装着した補給容器を回転させることで、補給容器のシャッタ部材の開閉を行う構成が開示されている。
しかしながら、特許文献1に記載のシャッタ部材は、補給容器を回転させればいつでも開閉可能なものであり、補給容器によるトナー補給を行われることが好ましくない場合に、トナー補給を規制することができない。
そこで、本発明は、アクチュエータにより操作部材の移動を規制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、トナーを供給するための開口部と、前記開口部を開閉するための容器シャッタと、を有するトナー容器が着脱可能な画像形成装置において、前記トナー容器が装着される装着部であって、前記トナー容器から供給されたトナーを受け入れる受入口と、前記装着部に前記トナー容器が装着された状態において、前記容器シャッタの開閉を外部から操作するための操作部材であって、前記容器シャッタと共に移動可能に構成された操作部材と、を備える装着部と、前記受入口から受け入れたトナーを収容するように構成されたトナー収容部と、前記操作部材の移動規制を行うためのアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御部と、を有し、前記制御部は、所定の条件を満たす場合に、前記操作部材の前記移動規制を解除するように前記アクチュエータを制御する、ことを特徴とする。
本発明は、画像形成装置において、外部から供給されたトナーを受け入れるための受入口と、前記受入口を開閉するための本体シャッタと、前記本体シャッタの開閉を外部から操作するための操作部材と、を有する受入部と、前記受入口から受け入れたトナーを収容するように構成されたトナー収容部と、前記操作部材の移動規制を行うためのアクチュエータと、前記アクチュエータを制御する制御部と、を有し、前記制御部は、所定の条件を満たす場合に、前記操作部材の前記移動規制を解除するように前記アクチュエータを制御する、ことを特徴とする。
本発明によると、アクチュエータにより操作部材の移動を規制することができる。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
<第1の実施の形態>
図1は、第1の実施の形態に係る画像形成装置1を示す斜視図である。図2は、画像形成装置1の構成を示す概略図である。画像形成装置1は、外部機器から入力される画像情報に基づいて記録材に画像を形成するモノクロプリンターである。記録材には、普通紙及び厚紙等の紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等のプラスチックフィルム、封筒やインデックス紙等の特殊形状のシート、並びに布等の、材質の異なる様々なシート材が含まれる。
図1は、第1の実施の形態に係る画像形成装置1を示す斜視図である。図2は、画像形成装置1の構成を示す概略図である。画像形成装置1は、外部機器から入力される画像情報に基づいて記録材に画像を形成するモノクロプリンターである。記録材には、普通紙及び厚紙等の紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等のプラスチックフィルム、封筒やインデックス紙等の特殊形状のシート、並びに布等の、材質の異なる様々なシート材が含まれる。
また、以下の説明において、画像形成装置1が水平な面に設置された場合における画像形成装置1の高さ方向(鉛直方向とは反対の方向)をZ方向とする。Z方向と交差し、後述する感光ドラム11の回転軸線方向(主走査方向)と平行な方向をX方向とする。X方向及びZ方向と交差する方向をY方向とする。X方向、Y方向、Z方向は、好ましくは互いに垂直に交差する。また便宜上、X方向においてプラス側を右側、マイナス側を左側と呼び、Y方向においてプラス側を前側または正面側、マイナス側を後側または背面側と呼び、Z方向においてプラス側を上側、マイナス側を下側と呼ぶ。
[全体構成]
画像形成装置1は、図1及び図2に示すように、記録材にトナー像を形成する画像形成部20と、記録材Pを給送する給送部30と、画像形成部20によって形成されたトナー像を記録材に定着させる定着部9と、排出ローラ対10と、を有している。
画像形成装置1は、図1及び図2に示すように、記録材にトナー像を形成する画像形成部20と、記録材Pを給送する給送部30と、画像形成部20によって形成されたトナー像を記録材に定着させる定着部9と、排出ローラ対10と、を有している。
画像形成部20は、スキャナユニット50と、電子写真方式のプロセスユニット40と、プロセスユニット40の感光ドラム11に形成されたトナー像を記録材Pに転写する転写ローラ7と、を有している。プロセスユニット40は、感光ドラム11と、感光ドラム11の周囲に配置されたクリーニングユニット13、帯電ローラ17、現像ローラ12、及びトナーを収容する収容部18と、を有している。なお、プロセスユニット40は、画像形成装置1の筐体72に対してビス留めされていてもよく、サービスマンによって取り外されるものも含む。
像担持体としての感光ドラム11は、円筒型に成形された感光体である。本実施の形態の感光ドラム11は、アルミニウムで成形されたドラム状の基体上に、負帯電性の有機感光体で形成された感光層を有している。また、像担持体としての感光ドラム11は、モータによって所定の方向(図中R方向)に所定のプロセススピードで回転駆動される。
帯電ローラ17は、感光ドラム11に所定の圧接力で接触し、帯電部を形成する。また、帯電高圧電源によって所望の帯電電圧を印加されることで、感光ドラム11の表面を所定の電位に均一に帯電させる。本実施の形態では、感光ドラム11は帯電ローラ17により負極性に帯電する。
スキャナユニット50は、外部機器から入力された画像情報に対応したレーザ光を、ポリゴンミラーを用いて感光ドラム11に照射することで、感光ドラム11の表面を走査露光する。この露光により、感光ドラム11の表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。なお、スキャナユニット50は、レーザスキャナ装置に限定されることはなく、例えば、感光ドラム11の長手方向に沿って複数のLEDが配列されたLEDアレイを有するLED露光装置を採用しても良い。
現像ローラ12は、トナー収容部としての収容部18によって回転可能に支持されている。また、現像ローラ12は、感光ドラム11に対向するように、収容部18を含む現像容器230(図4参照)の開口部に配置されている。なお、収容部18には、収容部18に収容されている現像剤としてのトナーを現像ローラ12の表面に塗布する供給ローラを設けてもよい。
本実施の形態のプロセスユニット40は、現像方式として接触現像方式を用いている。即ち、現像ローラ12に担持されたトナー層が、感光ドラム11と現像ローラ12とが対向する現像部(現像領域)において感光ドラム11と接触する。現像ローラ12には現像高圧電源によって現像電圧が印加される。現像電圧の下で、現像ローラ12に担持されたトナーが感光ドラム11の表面の電位分布に従って現像ローラ12からドラム表面に転移することで、静電潜像がトナー像に現像される。
また、本実施の形態のトナーは磁性成分を含有せず、主に分子間力や静電気力(鏡像力)によってトナーが現像ローラ12に担持される、所謂非磁性の一成分現像剤である。ただし、磁性成分を含有する一成分現像剤を用いてもよい。また、一成分現像剤には、トナー粒子以外にもトナーの流動性や帯電性能を調整するための添加物(例えば、ワックスやシリカ微粒子)が含まれている場合がある。また、現像剤として非磁性のトナーと磁性を有するキャリアとによって構成された二成分現像剤を用いてもよい。磁性を有する現像剤を用いる場合、現像剤担持体としては、例えば内側にマグネットが配置された円筒状の現像スリーブが用いられる。
定着部9は、記録材上のトナーを加熱して溶融させることで画像の定着処理を行う熱定着方式のものである。定着部9は、定着ヒータ9cを内蔵する加熱ローラ9aと、加熱ローラ9aに圧接する加圧ローラ9bと、を備える。
給送部30は、記録材Pが積載されるカセット4と、搬送部としてのピックアップローラ3と、給送ローラ5aと、分離ローラ5bと、を有している。画像形成装置1の正面側の端面の一部には、前カバー70が設けられ、前カバー70は、回路基板100を覆っている。筐体72は、前カバー70と、排出トレイ14と、背面カバー73(図3(a)参照)と、前カバー70、排出トレイ14及び背面カバー73以外の画像形成装置1の外装を構成する外装カバー71と、を有している。筐体72には、排出トレイ14へ排出されるシートが通過する排出口15が形成されている。
図2に示すように、画像形成装置1は回路基板100を有している。回路基板100は、絶縁体でできた配線板101と、配線板101にはんだ付けされた電子部品111,121によって構成されている。配線板101の板の上や内部には導体の配線が施されているため、電子部品111,121は電気的に接続されている。回路基板100は、画像形成装置1の外部から供給された交流電流を直流に変換したり、画像形成プロセスに必要な所定の電圧値を得るために入力電圧を変換したりする機能をもつ。
回路基板100は、電子部品111,121が搭載された配線板101の面が排出方向と交差するような向きに配置されている。さらに、配線板101は排出方向において前カバー70とスキャナユニット50の間に設けられている。電子部品111,121は、配線板101上においてスキャナユニット50と対向する側の面に設けられている。
次に、画像形成装置1の画像形成動作について説明する。画像形成装置1に画像形成の指令が入力されると、画像形成装置1に接続された外部のコンピュータから入力された画像情報に基づいて、画像形成部20による画像形成プロセスが開始される。スキャナユニット50は、入力された画像情報に基づいて、感光ドラム11に向けてレーザ光を照射する。このとき感光ドラム11は、帯電ローラ17により予め帯電されており、レーザ光が照射されることで感光ドラム11上に静電潜像が形成される。その後、現像ローラ12によりこの静電潜像が現像され、感光ドラム11上にトナー像が形成される。
上述の画像形成プロセスに並行して、給送部30のピックアップローラ3は、カセット4に支持された記録材Pを送り出す。記録材Pは、給送ローラ5a及び分離ローラ5bによって1枚ずつに分離され、搬送ローラ対5cに搬送される。そして、記録材Pは、搬送部としての搬送ローラ対5cによって、転写ローラ7及び感光ドラム11によって形成される画像形成部としての転写ニップN1に向けて搬送される。
転写ローラ7には、転写高圧電源から転写電圧が印加され、搬送ローラ対5cによって搬送される記録材Pに感光ドラム11に担持されているトナー像が転写される。トナー像を転写された記録材Pは、定着部9に搬送され、定着部9の加熱ローラ9aと加圧ローラ9bとの間のニップ部を通過する際にトナー像が加熱及び加圧される。これによりトナー粒子が溶融し、その後固着することで、トナー像が記録材Pに定着する。定着部9を通過した記録材Pは、排出ローラ対10によって排出口15から画像形成装置1の外部(機外)に排出され、排出トレイ14に積載される。記録材Pにトナー像が転写された後、感光ドラム11上に残存したトナーはクリーニングユニット13によってクリーニングされる。
なお、本実施の形態の画像形成装置1は、記録材Pの片面のみに画像を形成可能な構成であるが、これに限定されない。例えば、第1面に画像が形成された記録材Pを反転させるための両面搬送路を画像形成装置1に設け、画像形成装置1を記録材Pの両面に画像を形成可能に構成してもよい。
図3(a)(b)に示すように、画像形成装置1の背面には、開閉可能に支持される背面カバー73が設けられている。開閉部材としての背面カバー73は、閉じられた状態でプロセスユニット40を覆っており、開かれることでプロセスユニット40を露出させる。
また、背面カバー73が開かれることで、搬送ローラ対5cによって搬送されるシートが通過する搬送路19(図2参照)が開放される。すなわち、背面カバー73は、搬送路19を覆う閉位置H1と、搬送路19を外部に露出させる開位置H2と、の間で移動可能である。これにより、搬送路19で発生したジャムを解消することができる。
背面カバー73の外側面73b、すなわち筐体72の外装面を構成する面には、ユーザが背面カバー73を開閉する際に把持可能な把持部73cが設けられている。背面カバー73の外側面73bとは反対側の内側面73dには、リブ74と、転写ローラ7を回転可能に支持する支持部75と、が設けられている。リブ74は、外側面73bから背面カバー73が閉じられる方向に向かって延びている。
画像形成装置1には、背面カバー73が閉じられた状態でリブ74に対応する位置に配置された開口部76が設けられており、開口部76の内部には、開閉検知センサ80が設けられている。なお、開口部76は、プロセスユニット40に設けられても、プロセスユニット40以外の画像形成装置1の部品に設けられてもよい。
開閉検知センサ80は、図3(c)に示すように、フラグ部81と、センサ部82と、を有しており、センサ部82は、背面カバー73のリブ74によってフラグ部81が押圧されることで、例えばオフ状態からオン状態に遷移する。また、背面カバー73が開かれると、背面カバー73のリブ74がフラグ部81から離間し、例えばセンサ部82がオン状態からオフ状態に遷移する。このように、開閉検知センサ80は、背面カバー73の開閉を検知することができる。背面カバー73の開閉を検知することができる。
[現像容器]
次に、図4及び図5を用いて、現像容器230及びその周辺構成について説明する。図4に示すように、現像容器230は、収容部18と、装着部及び受入部としての補給部200と、から構成されている。補給部200は、操作部201と、円筒形状のトナー受け部202と、トナー受け部202と収容部18とを接続する補給経路部203と、本体シャッタとしての本体シャッタ部206と、を有している。トナー受け部202の内壁には、補給経路部203へとつながる側面開口205が形成されている。
次に、図4及び図5を用いて、現像容器230及びその周辺構成について説明する。図4に示すように、現像容器230は、収容部18と、装着部及び受入部としての補給部200と、から構成されている。補給部200は、操作部201と、円筒形状のトナー受け部202と、トナー受け部202と収容部18とを接続する補給経路部203と、本体シャッタとしての本体シャッタ部206と、を有している。トナー受け部202の内壁には、補給経路部203へとつながる側面開口205が形成されている。
図5に示すように、補給部200には後述する補給パック210が装着され、補給パック210から排出されたトナーは、本体シャッタ部206の開口207、トナー受け部202の側面開口205及び補給経路部203を通って、収容部18へ補給される。
補給経路部203は、図4に示すように、現像容器230の長手方向、すなわちX方向において、収容部18の一端側に接続されている。収容部18の内部には、図5に示すように、X方向に延びる回転軸60aを中心に回転する撹拌部材60が設けられている。撹拌部材60は、回転軸60aに固定された羽根部60bを有しており、駆動モータ311に駆動されて回転することで、収容部18内のトナーを撹拌すると共に、現像ローラ12に向けてトナーを搬送する。なお、本実施の形態においては、撹拌部材60は、回転軸60aと羽根部60bとで構成されているが、収容部18の全長に亘ってトナーを行きわたらせる構成として、ラセン形状の撹拌部材を用いてもよい。
また、撹拌部材60は、現像に使用されず現像ローラ12から剥ぎ取られたトナーを収容部18内で循環させ、収容部18内のトナーを均一化する役割を有する。なお、撹拌部材60は、回転する形態に限定されない。例えば、揺動する形態の撹拌部材を採用しても良い。また、撹拌部材60の他に、更に別の撹拌部材を設けても良い。
また、収容部18には、収容部18内のトナー量を検知するためのセンサとしての残量検知部312が設けられており、残量検知部312は、発光部312aと、受光部312bと、を有している。発光部312aから発せられた光は、収容部18の内部を通過し、受光部312bにより受光される。すなわち、発光部312a及び受光部312bは、収容部18の内部において光路Q1を形成している。なお、発光部312a及び受光部312bは、発光素子及び受光素子をそれぞれ収容部18の内部に配置してもよく、発光素子及び受光素子をそれぞれ収容部18の外部に配置し、導光部によって、収容部18の内外に光を案内してもよい。
更に、発光部312aおよび受光部312bは、X方向において収容部18の中央部分に設けられている。発光部312aおよび受光部312bを収容部18の中央部分に設けることで、収容部18のトナー残量を良好に検知することができる。すなわち、収容部18のX方向における端部には、現像剤(トナー)が偏在することがあるが、収容部18の中央部分は現像剤の偏在が少ないので、実際的なトナー残量を検知することができる。
なお、本実施の形態では、発光部312aにLEDを使用し、受光部312bにはLEDからの光によりオン状態となるフォトトランジスタを使用しているが、これに限定されない。例えば、発光部312aにハロゲンランプや蛍光灯を適用してもよく、受光部312bにフォトダイオードやアバランシェフォトダイオードを適用してもよい。
フォトトランジスタである受光部312bは、発光部312aから出射された光を受光し、受光した光量に応じた信号(電流)を出力する。この信号は、電圧に変換され、エンジンコントローラ130(図21参照)に入力される。すなわち、受光部312bは、収容部18に収容されたトナー(現像剤)の量に基づいて出力値を変化させる。
エンジンコントローラ130は、入力された電圧レベルに基づいて受光部312bが発光部312aから光を受光したか否か判断する。エンジンコントローラ130は、収容部18内のトナーを撹拌部材60により一定時間撹拌させた時の受光部312bが各光を検知した時間の長さに基づいて、収容部18内のトナー量(現像材量)を算出する。即ち、エンジンコントローラ130のROMは、トナーを撹拌部材60で搬送した際の、受光時間からトナー残量を出力できるテーブルを予め記憶しており、エンジンコントローラ130は、このテーブルに基づきトナー残量を予測/算出する。
トナー残量が多いときは光路Q1がトナーによって遮られやすいために受光部312bが受光している時間が短くなる。一方、トナー残量が少ない時は反対に受光部312bが受光している時間が長くなる。従って、エンジンコントローラ130は、このように受光部312bの受光時間に基づいて、収容部18内のトナー残量レベルを判断することができる。
なお、トナー残量の検知/推定方法については、上述した方式に限定されることはなく、様々な周知の方式のトナー残量の検知/推定方法を採用できる。例えば、2枚以上の現像ローラ長手方向に延びる金属プレート、又は導電樹脂シートを、収容部18の内壁に配置し、2枚の金属プレート又は導電樹脂シート間の静電容量を計測し、トナー残量を検知/推定しても良い。或いは、現像容器230を下から支持する形でロードセルを設け、ロードセルで計測される重量に基づいてトナー残量を演算するようにしても良い。
[補給部]
次に、図6(a)乃至図8(c)を用いて、補給部200について説明する。排出トレイ14は、図6(a)に示すように記録材Pを積載可能な閉位置と、図6(b)に示すように、画像形成装置1の装置本体に対して開かれた開位置と、に開閉可能に支持されている。排出トレイ14は、閉位置において補給部200を覆っている。排出トレイ14が開位置へ開かれると、天面部240と、天面部240上に配置される補給部200と、が露出する。補給部200には、図6(c)に示すように補給パック210が着脱可能に構成されており、現像容器230を筐体72から外すことなく、ユーザやサービスマンが外部からトナーを補給することができるように構成されている。
次に、図6(a)乃至図8(c)を用いて、補給部200について説明する。排出トレイ14は、図6(a)に示すように記録材Pを積載可能な閉位置と、図6(b)に示すように、画像形成装置1の装置本体に対して開かれた開位置と、に開閉可能に支持されている。排出トレイ14は、閉位置において補給部200を覆っている。排出トレイ14が開位置へ開かれると、天面部240と、天面部240上に配置される補給部200と、が露出する。補給部200には、図6(c)に示すように補給パック210が着脱可能に構成されており、現像容器230を筐体72から外すことなく、ユーザやサービスマンが外部からトナーを補給することができるように構成されている。
操作部材としての操作部201は、図6(b)~(d)に示すように、天面部240上に配置されており、トナーを補給するための受入口である補給口204を形成している。X方向において、補給口204の幅は、収容部18の幅よりも狭い。また、操作部201は、補給口204を囲むように設けられ、天面部240又はトナー受け部202に回転可能に支持されるリング部201aと、リング部201aに一体に設けられたレバー部201bと、を有している。操作部201は、本体シャッタ部206及びパックシャッタ部214の開閉を外部から操作するための部材である。
図7(a)に示すように、トナー受け部202には、本体シャッタ部206の内側に配置され、トナー受け部202と一体のガイド部247,248が設けられている。本体シャッタ部206は、トナー受け部202と同心の円筒形状の部材であり、トナー受け部202の内側に回転可能に設けられている。本体シャッタ部206は、開口207(図7(c)参照)を有しており、図7(a)に示す閉位置において開口207とトナー受け部202の側面開口205がずれている。本体シャッタ部206には、開口207の周縁部を囲むようにシール部材243が固定されている。
なお、側面開口205は、閉位置に位置する本体シャッタ部206によって覆われているため、図7(a)において破線で示している。このため、側面開口205は本体シャッタ部206によって遮蔽され、トナーは補給経路部203へと排出されない。操作部201は、補給パック210が装着されていないときは、後述する第1ロック機構250により回転方向で規制されている。この第1ロック機構250により、補給パック210の装着前に、操作部駆動伝達突起201dと本体シャッタ部駆動伝達突起206aの位相がずれて補給パック210を装着できなくなることを防ぐことができる。
また、本体シャッタ部206が図7(c)に示す開位置に位置している時、開口207はトナー受け部202の側面開口205に重なる。このため、補給部200に装着された補給パック210(図6(c)参照)から補給されたトナーは、側面開口205及び開口207を通って、補給経路部203へ排出可能となる。
本体シャッタ部206には、本体シャッタ部駆動伝達突起206aが設けられており、本体シャッタ部駆動伝達突起206aは、詳しくは後述するが、補給パック210から駆動を受け取り、本体シャッタ部206を回動させるために用いられる。補給パック210が補給部200に装着された状態で操作部201が回転操作されることで、本体シャッタ部206は閉位置と開位置との間で移動する。
操作部201には、トナー受け部202の内周面よりも径方向内側に突出した操作部駆動伝達突起201dが設けられている。操作部駆動伝達突起201dは、補給パック210のパックシャッタ部214の一対の駆動伝達面214b(図9(b)参照)を介して本体シャッタ部駆動伝達突起206aと係合されている。本体シャッタ部駆動伝達突起206aには、後述するロック解除凹部201fが設けられている。本体シャッタ部206は、図7(a)に示す閉位置から、操作部201のレバー部201bがユーザによって反時計回りに90度回転されることで、図7(c)に示す閉位置へ移動する。
記録材Pに画像形成を行う際には、撹拌部材60(図5参照)によって収容部18内においてトナーが撹拌され、側面開口205からトナーが漏れ出さないように、本体シャッタ部206によって側面開口205を遮断する必要がある。従って、画像形成時には、本体シャッタ部206が閉位置に位置するように、操作部201は図7(a)に示す動作位置に位置する。一方で、後述する補給パック210から収容部18へトナーを補給する際には、側面開口205を開く必要がある。従って、トナー補給時には、本体シャッタ部206が開位置に位置するように、操作部201は図7(c)に示す補給位置に位置する。
操作部201は、図8(b)に示すように、天面部240の支持部240aに回転可能に支持されている。操作部201は、図8(a)に示すように、抜け止め201jと、被係合部201kと、開口部201eと、を有している。操作部201の回転方向において、抜け止め201jは、レバー部201bと凡そ同じ位置に配置されており、被係合部201kは、抜け止め201jとは異なる位置に配置されている。開口部201eには、後述するレバーロック部材227のレバーロック押圧部227aが挿入可能となっている。開口部201eにレバーロック押圧部227aが挿入されることで、操作部201が動作位置に位置決めされた状態で回転が規制される。
図8(c)に示すように、操作部201は、支持部240aに設けられた溝部240dに抜け止め201jを位置合わせして、支持部240aに対して装着される。なお、操作部201が動作位置又は補給位置に位置している際には、抜け止め201jと溝部240dは、操作部201の回転軸線方向に視て互いに重ならない位置に位置している。更に、操作部201が動作位置と補給位置との間で回動する範囲において、抜け止め201jと溝部240dは操作部201の回転軸線方向に視て互いに重ならない。すなわち、操作部201が動作位置と補給位置との間で操作される際に、操作部201は天面部240の支持部240aに対して抜け止めされている。
[補給パック]
次に、図9(a)乃至図11(b)を用いて補給パック210の構成について説明する。図9(a)(b)は、パックシャッタ部214が閉位置に位置する際の補給パックを示す斜視図である。図10(a)(b)は、パックシャッタ部214が開位置に位置する際の補給パックを示す斜視図である。図11(a)(b)は、補給パックを示す分解斜視図である。
次に、図9(a)乃至図11(b)を用いて補給パック210の構成について説明する。図9(a)(b)は、パックシャッタ部214が閉位置に位置する際の補給パックを示す斜視図である。図10(a)(b)は、パックシャッタ部214が開位置に位置する際の補給パックを示す斜視図である。図11(a)(b)は、補給パックを示す分解斜視図である。
トナー容器としての補給パック210は、補給するトナーが入った袋としてのパウチ部211と、補給口204に挿入される円筒形状の挿入部212と、容器シャッタとしてのパックシャッタ部214と、を有している。ノズル部としての挿入部212は、パウチ部211と連通している。挿入部212には、パウチ部211内のトナーが外部に排出される開口部としての開口213が形成されている。なお、パウチ部211は、変形容易なプラスチック製の袋体から構成されているが、これに限定されない。例えば、パウチ部211は、樹脂製のボトル容器から構成されてもよく、紙やビニール製の容器から構成されてもよい。
また、挿入部212の先端部には、保持部215が設けられており、パウチ部211には、挿入部212とは反対側の端部にパウチ端部216が形成されている。パウチ部211は、パウチ端部216に向かうにつれて扁平な形状をしており、パウチ端部216は、パックシャッタ部214の回転軸線方向に直交する径方向に延びている。
パックシャッタ部214は、挿入部212と同心の円筒形状の部材であり、挿入部212の径方向外側に設けられている。パックシャッタ部214は、開口214cを有しており、挿入部212に対して回転することで、挿入部212の開口213を遮蔽する閉位置又は開口213を開放する開位置に遷移することができる。パックシャッタ部214の開口214cと挿入部212の開口213とが重なると、補給パック210から補給部200へトナーを補給することができる。
また、パックシャッタ部214の内周面には、挿入部212の外周面に摺擦可能なシール部材231が固定されており、シール部材231は、パックシャッタ部214が閉位置に位置する際に、挿入部212の開口213を遮蔽する。
挿入部212には、図11(a)に示すように、挿入部212の外周面より凹んだ被ガイド部232が形成されており、被ガイド部232は、それぞれ一対の第1被ガイド部232aと、第2被ガイド部232bと、を有している。補給部200に補給パック210が装着されると、被ガイド部232に、トナー受け部202と一体のガイド部247,248が入り込む。これにより、パックシャッタ部214の回転軸線を中心とした周方向における挿入部212とトナー受け部202との間の相対移動が互いに規制される。
また、図11(b)に示すように、パックシャッタ部214の外周面には、操作部201と係合する位置合わせ部217と、パックシャッタ部214外周の周方向に、位置合わせ部217を挟んで対向する駆動伝達面214bと、を有する。すなわち、パックシャッタ部214の外周面には、位置合わせ部217を溝底面(凹部底面)とし、駆動伝達面214bを溝側面とする溝部(パックシャッタ部214の径方向において内側に凹む凹部)形状が形成されている。かかる溝部は、挿入部212の挿入方向におけるパックシャッタ部214の外周面先端部において開放されている。駆動伝達面214bが、操作部201の操作部駆動伝達突起201dから周方向に力を受けることで、パックシャッタ部214は、挿入部212に対して回転する。駆動伝達面214b間には、後述する操作部201の第1ロック機構250を解除するレバーロック解除リブ214aが設けられている。駆動伝達面214bの間にレバーロック解除リブ214aを設けることで、補給パック210を装着時に精度よく操作部201の第1ロック機構250を解除することができる。
また、図11(a)(b)に示すように、挿入部212の先端に設けられた保持部215には、メモリとしてのメモリタグ219が保持されている。メモリタグ219には、所定の認証情報が格納されている。
挿入部212は、パックシャッタ部214が閉位置にあるときに、パックシャッタ部214に設けられた開口214cと、挿入部212の外周面から凹むように設けられた被ガイド部232とが、周方向の回転位相において互いに重なる状態となる。この状態において、補給パック210の被ガイド部232に、補給部200のガイド部247,248が挿入され、開口214cが、本体シャッタ部206の内周面に設けられたシール部材243の周縁に嵌合する状態となる。補給パック210が補給部200に装着された状態において、被ガイド部232のうち挿入方向上流側の第1被ガイド部232aがガイド部247に係合し、下流側の第2被ガイド部232bがガイド部248に対向した状態となる。第1被ガイド部232aと第2被ガイド部232bとの間の段差部である周方向に延びる面が、ガイド部247とガイド部248との間の段差部である周方向に延びる面に対して挿入方向に係合し、挿入部212と操作部201との間の挿入方向の位置を決める。開口214cは、挿入部212の先端側に向かって幅が広がるとともに切り欠き状に開いた形状を有している。開口214cを形成する周方向に対向する一対の対向部が、シール部材243を、周方向に挟み込む状態となる。
パックシャッタ部214の駆動伝達面214bは、操作部201の操作部駆動伝達突起201dと係合するとともに、本体シャッタ部206の本体シャッタ部駆動伝達突起206aと係合する。パックシャッタ部214は、操作部201の操作(動作)力によって移動(回転)するとともに、その操作力を本体シャッタ部206に伝えて、本体シャッタ部206も移動させるものである。すなわち、駆動伝達面214bは、力受け領域として、操作部駆動伝達突起201dと係合当接する領域を有する。操作部駆動伝達突起201dは、操作部201の内周面から径方向内側に延びる凸部形状を有し、駆動伝達面214bは、力付与領域として、本体シャッタ部駆動伝達突起206aと係合当接する領域を有する。
[第1ロック機構の説明]
図7(a)~(c)及び図12(a)~図13(b)を参照して、第1ロック機構250について説明する。第1ロック機構250は、図7(a)~(c)及び図12(b)に示すように、レバーロック部材227、レバーロック解除リンク229及び押圧バネ228を有している。レバーロック解除リンク229は、レバーロック部材227に当接する当接面229bを有しており、第2規制部材としてのレバーロック部材227は、押圧バネ228によって当接面229bに押圧されている。操作部201は、第1ロック機構250により、補給パック210の非装着時は、回転方向で規制されており初期位置としての動作位置にある。
図7(a)~(c)及び図12(a)~図13(b)を参照して、第1ロック機構250について説明する。第1ロック機構250は、図7(a)~(c)及び図12(b)に示すように、レバーロック部材227、レバーロック解除リンク229及び押圧バネ228を有している。レバーロック解除リンク229は、レバーロック部材227に当接する当接面229bを有しており、第2規制部材としてのレバーロック部材227は、押圧バネ228によって当接面229bに押圧されている。操作部201は、第1ロック機構250により、補給パック210の非装着時は、回転方向で規制されており初期位置としての動作位置にある。
図12(a)(b)は、レバーロック部材227が第2規制位置としての規制位置F1にあるロック時における、操作部201と第1ロック機構250の底面図と断面図をそれぞれ示す。図13は、レバーロック部材227が第2規制解除位置としての解除位置F2にあるロック解除時における、操作部201と第1ロック機構250の底面図と断面図をそれぞれ示す。
図12(a)(b)に示すように、第1ロック機構250がロック状態の場合には、レバーロック部材227が押圧バネ228により操作部201に対して押圧されており規制位置F1に位置している。そして、レバーロック部材227のレバーロック押圧部227aが操作部201の開口部201eに挿入される。その状態で操作部201を回動させると、図12(a)に示すように、開口部201eの内壁は、回動軌跡R1,R2に沿って回動する。P1は、回転規制面227bと斜面227dの切り替わり部を示しており、P2は、回転規制面227cの切り替わり部を示している。第1ロック機構250がロック状態の場合には、P1,P2が回動軌跡R1,R2の内側になるように設けられている。そのため、開口部201eの内壁は、回転方向に対して垂直な面である回転規制面227b,227cに接触して係止し、操作部201の回動が規制される。すなわち、レバーロック部材227は、規制位置F1において、操作部201の移動を規制している。
図13(a)(b)に示すように、補給パック210を装着するとレバーロック解除リブ214aがロック解除凹部201fを通過し、レバーロック解除リンク229と接触する。レバーロック解除リンク229は、レバーロック解除リブ214aと接触する斜面形状229aを有している。レバーロック解除リンク229は、レバーロック部材227を規制位置F1から解除位置F2へ移動させるための力を、斜面形状229aとレバーロック解除リブ214aとの接触を介して、パックシャッタ部214から受ける。斜面形状229aは、補給パック210の操作部201への挿入方向に対して傾斜した形状を有している。すなわち、斜面形状229aは、レバーロック解除リブ214aから受ける力に、レバーロック解除リンク229を押圧位置へ移動させる方向に作用する分力が含まれるように傾斜した構成となっている。
図13(b)に示すように、レバーロック解除リンク229は、斜面形状229aがレバーロック解除リブ214aから受ける力によって矢印方向へ押圧され、斜面形状229aを設けた端部が、レバーロック解除リブ214aの側面に乗り上げる状態となる。これにより、レバーロック解除リンク229は、当接面229bがレバーロック部材227を解除位置F2へ移動させるための押圧位置へ移動する。これにより、レバーロック解除リンク229と当接しているレバーロック部材227は、押圧バネ228の付勢力に抗いながら、解除位置F2まで矢印方向へ移動する。
図13(a)に示すように、レバーロック部材227が解除位置F2に位置する際には、P1は、回動軌跡R1の外側に移動し、P2は、回動軌跡R2の内側に維持される。そのため、レバー部201bを矢印の方向へ回動させると、斜面227dが開口部201eの内壁に当たり、分力によりレバーロック部材227が解除位置F2よりも径方向外側に退避し、斜面227dを乗り越えることができる。そのため、レバーロック部材227は、レバー部201bの矢印方向への回動を許容し、操作部201を補給位置まで回動させることができる。
レバーロック部材227が解除位置F2に位置する際には、P2がR2の内側に維持されたままなので、図13(a)の矢印とは反対方向へのレバー部201bへの回動は規制されている。すなわち、レバーロック部材227は、解除位置F2において、操作部201の移動の規制を解除している。本実施例では回動が規制されている方向に操作部201の組み立て位相を設けることで、組付け後に組み立て位相へ操作部201が回動することの防止と補給位置までの回動を両立させている。
[トナーの補給手順]
次に、図6(a)乃至図14を用いて、補給パック210を用いたトナーの補給手順について説明する。まず、図6(a)~(c)に示すように、ユーザは、排出トレイ14上の記録材Pを取り除き、排出トレイ14を閉位置から開位置へと開く。これにより、補給部200が露出される。補給部200は、画像形成装置1の上部前面に設けられているため、トナー補給がしやすい。
次に、図6(a)乃至図14を用いて、補給パック210を用いたトナーの補給手順について説明する。まず、図6(a)~(c)に示すように、ユーザは、排出トレイ14上の記録材Pを取り除き、排出トレイ14を閉位置から開位置へと開く。これにより、補給部200が露出される。補給部200は、画像形成装置1の上部前面に設けられているため、トナー補給がしやすい。
排出トレイ14が開位置へと開かれ補給部200が露出した状態では、操作部201は、上述した第1ロック機構250により回転が規制されている。そして、操作部201は、動作位置で位置決めされている。
そして、ユーザは、補給部200に設けられた操作部駆動伝達突起201d(図7(a)参照)と、補給パック210に設けられた位置合わせ切欠き217(図11(b)参照)と、を位置合わせして、補給パック210を補給部200に装着する。操作部駆動伝達突起201dと位置合わせ切欠き217の位置が一致しない場合は、補給パック210が操作部駆動伝達突起201dと干渉し、補給パック210を挿入することができないようになっている。
図6(c)は、補給部200に補給パック210が装着された様子を示す斜視図である。本実施の形態では、図6(c)に示すように、パウチ端部216の延び方向である矢印D方向がX方向と平行な時に、補給パック210を補給部200に装着することができる。補給パック210を補給部200の奥まで挿入すると、位置合わせ切欠き217を形成する駆動伝達面214bは、操作部201の操作部駆動伝達突起201d操作部駆動伝達突起201dに係合する。また、パックシャッタ部214の駆動伝達面214bは、本体シャッタ部206の本体シャッタ部駆動伝達突起206a本体シャッタ部駆動伝達突起206aに係合する。
すなわち、操作部201が回転は、パックシャッタ部214に伝達され、パックシャッタ部214の回転は、本体シャッタ部206に伝達される。これにより、本体シャッタ部206とパックシャッタ部214とが互いに係合して一体化された状態になり、操作部201、パックシャッタ部214及び本体シャッタ部206が連動する。また、補給部200に補給パック210が装着されると、第1ロック機構250による操作部201のロックが解除され、操作部201が回転可能な状態になる。なお、補給パック210が補給部200に装着されていない状態では、操作部201と本体シャッタ部206は互いに連動しない。
図14は、補給パック210が補給部200に装着された様子を示す断面図である。図14において、操作部201は動作位置に位置しており、本体シャッタ部206及びパックシャッタ部214は閉位置に位置している。図14に示すように、トナー受け部202には、電気接点としての本体接点170が設けられている。補給パック210が補給部200に奥まで装着されると、補給パック210の先端に取り付けられたメモリタグ219が本体接点170に電気的に接触する。これにより、本体接点170は、メモリタグ219と通信し、メモリタグ219の所定の上方としての認証情報を読み取ることができる。
そして、ユーザは、図7(c)に示すように、操作部201のレバー部201bを反時計回りに90度回転させる。これにより、操作部201が動作位置から補給位置に回転し、パックシャッタ部214及び本体シャッタ部206が閉位置から開位置に回転する。その結果、パックシャッタ部214の開口214c、補給パック210の挿入部212の開口213、本体シャッタ部206の開口207及びトナー受け部202の側面開口205が重なる。これにより、補給パック210内のトナーは、補給経路部203を通って、収容部18へ排出される。
言い換えれば、補給部200は、操作部201が補給位置に位置する際に、補給パック210から収容部18へトナーを補給可能な補給可能状態となる。この時、補給パック210の開口213と、トナー受け部202の側面開口205と、が連通する。
補給パック210から収容部18へのトナー補給が完了すると、ユーザは、操作部201を補給位置から動作位置へ戻す。すなわち、ユーザは、操作部201のレバー部201bを、時計回りに90度回転させる。これにより、パックシャッタ部214及び本体シャッタ部206が開位置から閉位置に回転する。
言い換えれば、補給部200は、操作部201が動作位置に位置する際に、補給パック210から収容部18へトナーを補給可能な補給不能状態となる。この時、補給パック210の開口213と、トナー受け部202の側面開口205と、は互いに連通しない。
そして、ユーザは、補給パック210を補給部200から取り外す。このように、補給パック210が補給部200から取り外された状態では、パックシャッタ部214が閉位置に位置するため、補給パック210の開口213からのトナーの漏れを防ぐことができる。
[第2ロック機構の説明]
次に、図15(a)乃至25(b)を参照して、第2ロック機構250について説明する。本実施の形態では、操作部201は、第1ロック機構250に加えて第2ロック機構400によって回転が規制される。第1ロック機構250は、補給パック210が補給部200に装着されていない状態において、操作部201の回転を規制していた。第2ロック機構400は、補給パック210が補給部200に装着されていても、所定の条件下において、操作部201の回転を規制する。
次に、図15(a)乃至25(b)を参照して、第2ロック機構250について説明する。本実施の形態では、操作部201は、第1ロック機構250に加えて第2ロック機構400によって回転が規制される。第1ロック機構250は、補給パック210が補給部200に装着されていない状態において、操作部201の回転を規制していた。第2ロック機構400は、補給パック210が補給部200に装着されていても、所定の条件下において、操作部201の回転を規制する。
図15乃至図17(b)に示すように、第2ロック機構400は、画像形成装置1のフレーム部材である側板500に固定される。なお、図15(a)乃至図17(b)において、側板500は一部のみ表示している。第2ロック機構400は、側板500に固定される保持部材401及びソレノイドユニット402と、ロックレバー403と、ロックバネ404と、標示部材405(図18(a)参照)と、を有している。
保持部材401は、位置決め部401a,401bと、ロックレバー403を保持する保持部401cと、を有しており、位置決め部401a,401bが側板500の孔500a,500bに挿入されることで側板500に対して位置決めされる。ソレノイドユニット402は、プランジャ402aと、通電することでプランジャ402aを吸引可能なソレノイド402bと、ソレノイドフレーム402cと、を有している。ソレノイドフレーム402cは、アクチュエータとしてのソレノイド402bを保持している。
保持部材401及びソレノイドフレーム402cは、側板500の固定孔500c,500dに対してビス501,502によって共締めされることで、側板500に対して固定される。規制部材及び第1規制部材としてのロックレバー403は、プランジャ402aのピン402dに係止される係止部403aを有し、保持部材401の保持部401cに対して回動可能に保持される。より具体的には、保持部401cは、ロックレバー403の軸部403bを回転可能に支持する軸支持部401dを有しており、ロックレバー403は、軸支持部401dによって支持される軸部403bを中心に回動可能に構成されている。
ロックバネ404は、軸部403bに保持されるコイルバネであり、一端が保持部材401の保持部401cに係止され、他端がロックレバー403に係止される。ロックレバー403は、ロックバネ404によって矢印LC1方向に付勢され、ソレノイド402bによって吸引されるプランジャ402aによって矢印LC1方向とは反対の矢印LC2方向に回動する。
また、保持部材401の保持部401cには、ロックレバー403が突き当たる突き当て部401eが形成されている。ロックレバー403は、ソレノイド402bが非通電状態では、ロックバネ404の付勢力により、突き当て部401eに突き当たる。これにより、ロックレバー403は、図17(a)に示すロック位置に保持される。ロックレバー403は、通電状態のソレノイド402bによってプランジャ402aが吸引されることで、ロック位置から矢印LC2方向に回動し、図17(b)に示すアンロック位置E2に移動する。
図17(a)及び図18(a)は、ロックレバー403がロック位置に位置する状態の第2ロック機構400を示す斜視図である。図17(b)及び図18(b)は、ロックレバー403がアンロック位置E2に位置する状態の第2ロック機構400を示す斜視図である。図17(a)乃至図18(b)に示すように、ロックレバー403は、第1係合部403cと、第1係合部403cよりも上方にかつ軸部403bから径方向外側に突出するように形成される第2係合部403dと、を有している。
係合部としての第1係合部403cは、ロックレバー403が規制位置及び第1規制位置としてのロック位置E1に位置する際に、操作部201の被係合部201kの移動軌跡420(図24(b)参照)に突出する位置に位置する。また、第1係合部403cは、ロックレバー403が規制解除位置及び第1規制解除位置としてのアンロック位置E2に位置する際に、被係合部201kの移動軌跡420(図24(a)参照)から退避した位置に位置する。すなわち、第1係合部403cは、ロックレバー403がロック位置E1に位置する際に、操作部201の被係合部201kに係合可能となっている。操作部201は、被係合部201kが第1係合部403cに係合することで、回転が規制される。そして、操作部201は、ロックレバー403がアンロック位置E2に位置する際には、被係合部201kが第1係合部403cに係合することが無いため、第1係合部403cによって回転が規制されることはない。
図19(a)は、ロックレバー403がロック位置E1に位置する際の標示部材405を示す底面図である。図19(b)は、図19(a)の拡大図である。図19(c)は、ロックレバー403がアンロック位置E2に位置する際の標示部材405を示す底面図である。図20(a)は、ロックレバー403がロック位置E1に位置する際の標示部材405及び天面部240を上面側から視た斜視図である。図20(b)は、ロックレバー403がアンロック位置E2に位置する際の標示部材405及び天面部240を上面側から視た斜視図である。
図18(a)乃至図19(b)に示すように、標示部材405は、回動軸405aを中心に天面部240に対して回動可能に支持されている。標示部材405は、略扇形にプレート形状に形成された標示部405bと、標示部405bから下方に突出するボス部405cと、を有している。標示部材405は、回動軸405aに保持されるコイルバネ406により、矢印LC3方向に付勢されている。コイルバネ406は、一端が天面部240に係止され、他端が標示部材405に係止される。
コイルバネ406によって矢印LC3方向に付勢される標示部材405のボス部405cは、ロックレバー403がロック位置E1に位置する際には、天面部240の底面側に設けられた突き当て面240cに突き当たる。これにより、標示部材405は、第1位置としてのロック標示位置G1に位置する。図20(a)(b)に示すように、カバーとしての天面部240には、孔形状の窓部240bが形成されており、標示部材405の標示部405bの上面には、第1標示405d及び第2標示405eが設けられている。
第1標示405d及び第2標示405eは、標示部材405の回動方向(LC3方向及びLC4方向)において、互いに異なる位置に配置されている。本実施の形態では、第1標示405dは、ロックレバー403がロック位置E1に位置し、操作部201の移動規制がなされていることを示す「Lock」の文字を有している。第2標示405eは、ロックレバー403がアンロック位置E2に位置し、操作部201の移動規制がなされていないことを示す「Unlock」の文字を有する。
図20(a)に示すように、標示部材405がロック標示位置G1に位置する際には、画像形成装置1の上面側から窓部240bを介して第1標示405dを視認することができる。なお、本実施の形態では、標示部材405のボス部405cが天面部240の突き当て面240cに突き当てられることで、標示部材405がロック標示位置G1に位置決めされていたが、これに限定されない。例えば、標示部材405のボス部405c以外の部分が、天面部240に突き当たることで標示部材405をロック標示位置G1に位置決めしてもよい。また、標示部材405のいずれかの部分が、側板500に対して突き当たることで、標示部材405をロック標示位置G1に位置決めしてもよい。
図18(b)、図19(b)及び図20(b)に示すように、ソレノイド402bが通電されてロックレバー403がロック位置E1からアンロック位置E2に移動すると、ロックレバー403の第2係合部403dによってボス部405cが押圧される。これにより、標示部材405は、コイルバネ406の付勢力に抗して、矢印LC3方向とは反対の矢印LC4方向に回動する。そして、ボス部405cがアンロック位置E2に位置するロックレバー403の第2係合部403dによって保持されることで、標示部材405は図18(b)、図19(b)及び図20(b)に示す第2位置としてのアンロック標示位置G2に保持される。この時、ボス部405cは、コイルバネ406の付勢力によって第2係合部403dに圧接しているので、標示部材405がアンロック標示位置G2からずれることは無い。
図20(b)に示すように、標示部材405がアンロック標示位置G2に位置する際には、画像形成装置1の上面側から窓部240bを介して第2標示405eを視認することができる。ソレノイド402bが通電状態から非通電状態になると、ロックレバー403は、ロックバネ404の付勢力により、アンロック位置E2からロック位置E1に移動する。これにより、ロックレバー403の第2係合部403dと、標示部材405のボス部405cとの係合が外れ、標示部材405は、コイルバネ406の付勢力により、アンロック標示位置G2からロック標示位置G1に移動する。
すなわち、標示部材405は、ロックレバー403がロック位置E1にある時はロック標示位置G1にあり、ロックレバー403がアンロック位置E2にある時はアンロック標示位置G2にあるように、ソレノイド402bの動作に連動するように構成される。
[制御ブロック]
図21は、本実施の形態の回路基板100の機能を説明するためのブロック図である。回路基板100は、低圧電源部110と、高圧電源部120と、を有している。低圧電源部110は、外部電源から基板端部に実装されている不図示の電源入力部を介して電力を取り込み、電解コンデンサを含む整流平滑回路によって、交流電圧を安定した直流電圧に変換する。その後、低圧電源部110は、トランジスタなどのスイッチング素子によって直流電圧を高周波の交流電圧に変換した後、低圧電源トランスに高周波の交流電圧を入力する。低圧電源トランスは、入力電圧である高周波の交流電圧を、所望の電圧値をもつ交流電圧(出力電圧)に変換する。低圧電源部110は、再び交流電圧を直流電圧に変換し、得られた直流電圧を高圧電源部120に出力する。また、低圧電源部110においては、個々の回路部品の損失が熱となってあらわれるため、放熱するためにアルミや鉄で製造された不図示のヒートシンクが設けられている。
図21は、本実施の形態の回路基板100の機能を説明するためのブロック図である。回路基板100は、低圧電源部110と、高圧電源部120と、を有している。低圧電源部110は、外部電源から基板端部に実装されている不図示の電源入力部を介して電力を取り込み、電解コンデンサを含む整流平滑回路によって、交流電圧を安定した直流電圧に変換する。その後、低圧電源部110は、トランジスタなどのスイッチング素子によって直流電圧を高周波の交流電圧に変換した後、低圧電源トランスに高周波の交流電圧を入力する。低圧電源トランスは、入力電圧である高周波の交流電圧を、所望の電圧値をもつ交流電圧(出力電圧)に変換する。低圧電源部110は、再び交流電圧を直流電圧に変換し、得られた直流電圧を高圧電源部120に出力する。また、低圧電源部110においては、個々の回路部品の損失が熱となってあらわれるため、放熱するためにアルミや鉄で製造された不図示のヒートシンクが設けられている。
高圧電源部120は、低圧電源部110から供給された電圧(例えば24V)を、帯電・現像・転写といった画像形成プロセスに必要な高い電圧に変換する。低圧電源部110から供給された電圧は、帯電用トランスによって帯電用の電圧に変換され、帯電ローラ17に供給される。低圧電源部110から供給された電圧は、現像用トランス123によって現像用の電圧に変換され、現像ローラ12に供給される。低圧電源部110から供給された電圧は、転写用トランス124によって転写用の電圧に変換され、転写ローラ7に供給される。
低圧電源部110は、高圧電源部120だけではなく、スキャナユニット50、駆動モータ311、エンジンコントローラ130、ビデオコントローラ140にも電圧(例えば3.3Vまたは5V)を供給している。ここで、制御部としてのエンジンコントローラ130は、各種プロセス部材を統括して制御する役割を担っており、かつソレノイド402bを制御している。エンジンコントローラ130は、CPU(不図示)、画像形成装置1を制御するために必要なデータの演算や一時的な記憶等に使われるRAM(不図示)、画像形成装置1を制御するプログラムや各種データを格納するROM(不図示)等を有している。ビデオコントローラ140は、パーソナルコンピュータ等の外部機器と通信を行って印刷データを受信し、印刷データを解析した結果をエンジンコントローラ130に通知する役割を担っている。なお、エンジンコントローラ130とビデオコントローラ140は、回路基板100とは別の基板上に設けられていてもよいし、同一基板上に設けられていてもよい。
また、電源入力部が受けた商用電源からの交流電力は、低圧電源部110だけでなく定着ヒータ9cにも供給される。なお、定着部9におけるローラなどの駆動は、駆動モータ311によって行われる。
[ソレノイドの通電]
次に、図22のフローチャートを用いて、ソレノイド402bの通電判断処理について説明する。言い換えれば、ソレノイド402bは、図22に示すフローチャートに沿って、通電条件が定められており、所定の条件としての通電条件が満たされると、通電される。
次に、図22のフローチャートを用いて、ソレノイド402bの通電判断処理について説明する。言い換えれば、ソレノイド402bは、図22に示すフローチャートに沿って、通電条件が定められており、所定の条件としての通電条件が満たされると、通電される。
図22に示すように、ソレノイド402bの通電判断処理が開始されると、エンジンコントローラ130は、画像形成装置1の電源がオンか否かを判断する(ステップS1)。画像形成装置1の電源がオンであると判断された場合(ステップS1:Yes)、エンジンコントローラ130は、開閉検知センサ80がオンか否かを判断する(ステップS2)。図3(a)~(c)で説明したように、開閉検知センサ80がオンであるとは、背面カバー73が閉位置にあることを意味する。
開閉検知センサ80がオンであると判断された場合(ステップS2:Yes)、エンジンコントローラ130は、メモリタグ219への通信が成功したか否かを判断する(ステップS3)。メモリタグ219への通信は、補給パック210が補給部200に装着され、補給パック210に設けられたメモリタグ219の認証情報が、本体接点170によって読み取れたことを意味する。
メモリタグ219への通信が成功した場合(ステップS3:Yes)、エンジンコントローラ130は、残量検知部312によって検知された収容部18内のトナー残量がFull、すなわち満タン状態ではないか判断する(ステップS4)。収容部18内のトナー残量が所定量未満である場合、トナー残量がFullではないとみなされる。より詳しくは、残量検知部312によって発せられた信号の強度(電圧)が所定の範囲である場合、トナー残量がFullではないとみなされる。トナー残量がFullではないと判断された場合(ステップS4:Yes)、エンジンコントローラ130は、ソレノイド402bへ通電し、第2ロック機構400を、ロックレバー403がアンロック位置E2に位置するアンロック状態にする。
すなわち、上記所定の条件は、画像形成装置1の電源がオンであること、開閉検知センサ80がオンであること、メモリタグ219への通信が成功すること、及びトナー残量がFullでないこと、を含む。そして、エンジンコントローラ130は、所定の条件を満たす場合に、操作部201の移動規制を解除するようにソレノイド402bを制御する。
この時、図23(a)に示すように、排出トレイ14を開いた状態の画像形成装置1を上面側から視ると、窓部240bを介して、標示部材405の第2標示405eを視認することができる。このため、ユーザは、補給パック210による補給部200へのトナー補給を行えることを容易に視認することができ、ユーザビリティを向上することができる。また、排出トレイ14を開いた状態の画像形成装置1を上面側から視た場合、操作部201の被係合部201k及びロックレバー403は視認することができない。このため、ロックレバー403がユーザによって不用意に触れられることを抑制できる。
図23(b)に示すように、アンロック位置E2に位置するロックレバー403の第1係合部403cは、操作部201の被係合部201kの移動軌跡420から退避しており、操作部201は、ロックレバー403によって回転が規制されることは無い。また、アンロック位置E2に位置するロックレバー403の第2係合部403dは、アンロック標示位置G2に位置する標示部材405のボス部405cを保持している。
一方で、画像形成装置1の電源がオンではないと判断された場合(ステップS1:No)、又は開閉検知センサ80がオフであると判断された場合(ステップS2:No)、エンジンコントローラ130は、ソレノイド402bへ通電しない。これは、画像形成装置1の電源がオフの時には、撹拌部材60及び残量検知部312への電源供給ができないため、収容部18内のトナー残量を検知することができないためである。
また、メモリタグ219への通信が成功しなかった場合(ステップS3:No)、又はトナー残量がFullであると判断された場合(ステップS4:No)にも、エンジンコントローラ130は、ソレノイド402bへ通電しない。メモリタグ219への通信が成功しなかった場合、例えば補給パック210が補給部200にしっかりと装着されていない可能性がある。トナー残量がFullである場合、補給パック210内のトナーを収容部18にスムーズに排出することができない。ソレノイド402bが通電されない非通電状態の場合、第2ロック機構400は、ロックレバー403がロック位置E1に位置するロック状態となる。
この時、図24(a)に示すように、排出トレイ14を開いた状態の画像形成装置1を上面側から視ると、窓部240bを介して、標示部材405の第1標示405dを視認することができる。このため、ユーザは、補給パック210による補給部200へのトナー補給が行えないことを容易に視認することができ、ユーザビリティを向上することができる。
また、図6(d)に示すように、補給パック210を補給部200に装着した状態においても、ユーザは、窓部240bを介して、第1標示405dを視認することができる。このため、補給パック210を補給部200に装着した後でも、ユーザは、第2ロック機構400がロック状態にあることを認識することができ、ユーザビリティを向上することができる。なお、補給パック210を補給部200に装着した状態において、窓部240bを介して第2標示405eが標示された場合においても、同様に第2標示405eを視認することができる。
図24(b)に示すように、ロック位置E1に位置するロックレバー403の第1係合部403cは、操作部201の被係合部201kの移動軌跡420に突出している。この時、ロックレバー403の第1係合部403cは、操作部201の周方向において、操作部201の被係合部201kに対して所定の隙間GPを存して離間している。このように第1係合部403cと被係合部201kとの間に隙間GPを設けることで、ソレノイド402bが通電された時に、第1係合部403cと被係合部201kとの間に摩擦力が発生せず、ソレノイド402bを低出力化及び小型化することができる。
ここで、補給パック210が補給部200に装着されていない状態では、操作部201は、第1ロック機構250によって動作位置に位置決めされている。より詳しくは、操作部201の開口部201eにレバーロック部材227のレバーロック押圧部227aが挿入されることで、操作部201は、動作位置に位置決めされる。このため、操作部201は、補給パック210が補給部200に装着されていない状態では常に動作位置に位置しており、第1係合部403cと被係合部201kとの間に隙間GPが確保されている。
言い換えれば、ロックレバー403がロック位置E1にあり且つレバーロック部材227が規制位置F1にある時に、レバーロック部材227は操作部201がロックレバー403の第1係合部403cに接触しないように操作部201の移動を規制している。よって、ソレノイド402bが通電されることによって、第2ロック機構400のロックレバー403をロック位置E1からアンロック位置E2に容易に移動させることができる。
第2ロック機構400がロック状態の際に操作部201のレバー部201bを補給位置へ向けて回動させると、図25(b)に示すように、操作部201の被係合部201kが隙間GPの分だけ移動し、第2係合部403dに突き当たる。これにより、操作部201は、回転が規制される。なお、この時、ロックレバー403はロック位置E1から移動することは無いので、ロックレバー403に連動する標示部材405もロック標示位置G1に保持されたままである。よって、図25(a)に示すように、窓部240bを介して視認される第1標示405dも、移動することは無い。
以上のように、本実施の形態では、ソレノイド402bによってロック状態と非ロック状態との間で切換わる第2ロック機構400によって、操作部201の移動を規制することができる。上述した所定の条件の場合には、トナー補給されることが好ましくないため、操作部201の操作(回転)を規制することで、画像形成装置1へのトナー補給を容易に規制することができる。
<第2の実施の形態>
次いで、本発明の第2の実施の形態について説明するが、第2の実施の形態は、第1の実施の形態の標示部材405の第1標示405d及び第2標示405eのみを変更したものである。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
次いで、本発明の第2の実施の形態について説明するが、第2の実施の形態は、第1の実施の形態の標示部材405の第1標示405d及び第2標示405eのみを変更したものである。このため、第1の実施の形態と同様の構成については、図示を省略、又は図に同一符号を付して説明する。
本実施の形態に係る標示部材605は、標示部605bを有しており、標示部605bの上面には、第1標示605dと、第2標示605eと、が設けられている。第1標示605dと第2標示605eは、互いに異なる色で配色されており、図26においては、異なるハッチングパターンで表示している。
標示部材605がロック標示位置G1に位置する際には、画像形成装置1の上面側から窓部240b(図20(a)参照)を介して第1標示605dを視認することができる。標示部材605がアンロック標示位置G2に位置する際には、画像形成装置1の上面側から窓部240b(図20(a)参照)を介して第2標示605eを視認することができる。第1標示605dは、例えば赤色等の暖色系の色が施されたマークである。第2標示605eは、例えば青色等の寒色系の色が施されたマークである。
以上のように、本実施の形態では、第2ロック機構400がロック状態又はアンロック状態にあることを、標示部材605の第1標示605d又は第2標示605eによって示した。第1標示605d及び第2標示605eは、それぞれ暖色系及び寒色系の色で配色され、赤色等の暖色系の色は、一般的に動作の禁止を表し、青色等の寒色系の色は、一般的に動作の許可を表す。したがって、ユーザは、操作部201の操作及び補給部200へのトナー補給の可否を感覚的に認識することができる。なお、暖色系の色には、例えば赤、オレンジ、黄色が含まれ、寒色系の色には、例えば、青緑、青、青紫が含まれる。第1標示605dは、好ましくは赤色で配色され、第2標示605eは、好ましくは青色で配色される。
<その他の実施形態>
なお、既述のいずれの形態においても、第2ロック機構400を駆動するアクチュエータとして吸引型のソレノイド402bを用いていたが、これに限定されない。例えば、ソレノイド402bに代えて、プッシュソレノイドや自己保持ソレノイドを適用してもよい。また、ソレノイド402bに代えて、モータやリニアアクチュエータ等を適用してもよい。また、ソレノイドユニット402、ロックレバー403及び標示部材405,605の連動機構は、上述の実施の形態に限定されない。例えば、標示部材405,605は、ロックレバー403の第2係合部403dではなく、プランジャ402aによって押圧されることで移動してもよい。
なお、既述のいずれの形態においても、第2ロック機構400を駆動するアクチュエータとして吸引型のソレノイド402bを用いていたが、これに限定されない。例えば、ソレノイド402bに代えて、プッシュソレノイドや自己保持ソレノイドを適用してもよい。また、ソレノイド402bに代えて、モータやリニアアクチュエータ等を適用してもよい。また、ソレノイドユニット402、ロックレバー403及び標示部材405,605の連動機構は、上述の実施の形態に限定されない。例えば、標示部材405,605は、ロックレバー403の第2係合部403dではなく、プランジャ402aによって押圧されることで移動してもよい。
また、既述のいずれの形態においても、第1標示405d,605d及び第2標示405e,605eは、それぞれ文字や色が施されたマークから構成されていたが、これに限定されない。例えば、第1標示部は、鍵が施錠されている絵記号を有し、第2標示部は、鍵が開錠されている絵記号を有していてもよい。他にも、文字、色、絵記号、凹凸パターン、材質等によって、第1標示及び第2標示を区別し、第2ロック機構400によるロック状態及びアンロック状態を表示してもよい。
また、既述のいずれの形態においても、ソレノイド402bは画像形成装置1の電源がオンであること、開閉検知センサ80がオンであること、メモリタグ219への通信が成功すること、及びトナー残量がFullでないこと、が満たされた場合に通電する。しかしながら、ソレノイド402bの通電条件は、これに限定されない。例えば、図22のステップS1~S4に示す条件の内のいずれか1つ~3つが満たされた場合に、ソレノイド402bが通電してもよい。
本発明は上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
1:画像形成装置/5c:搬送部(搬送ローラ対)/18:トナー収容部(収容部)/19:搬送路/73:開閉部材(背面カバー)/80:開閉検知センサ/130:制御部(エンジンコントローラ)/170:電気接点(本体接点)/200:装着部、受入部(補給部)/201:操作部材(操作部)/204:受入口(補給口)/206:本体シャッタ(本体シャッタ部)/210:トナー容器(補給パック)/211:袋(パウチ部)/212:ノズル部(挿入部)/213:開口部(開口)/214:容器シャッタ(パックシャッタ部)/219:メモリ(メモリタグ)/227:第2規制部材(レバーロック部材)/240:カバー(天面部)/240b:窓部/312:センサ(残量検知部)/402b:アクチュエータ(ソレノイド)/403:規制部材、第1規制部材(ロックレバー)/403c:係合部(第1係合部)/405:標示部材/405d,605d:第1標示/405e,605e:第2標示/420:移動軌跡/E1:規制位置、第1規制位置(ロック位置)/E2:規制解除位置、第1規制解除位置(アンロック位置)/F1:第2規制位置(規制位置)/F2:第2規制解除位置(解除位置)/G1:第1位置(ロック標示位置)/G2:第2位置(アンロック標示位置)/H1:閉位置/H2:開位置/N1:画像形成部(転写ニップ)
Claims (13)
- トナーを供給するための開口部と、前記開口部を開閉するための容器シャッタと、を有するトナー容器が着脱可能な画像形成装置において、
前記トナー容器が装着される装着部であって、前記トナー容器から供給されたトナーを受け入れる受入口と、前記装着部に前記トナー容器が装着された状態において、前記容器シャッタの開閉を外部から操作するための操作部材であって、前記容器シャッタと共に移動可能に構成された操作部材と、を備える装着部と、
前記受入口から受け入れたトナーを収容するように構成されたトナー収容部と、
前記操作部材の移動規制を行うためのアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、所定の条件を満たす場合に、前記操作部材の前記移動規制を解除するように前記アクチュエータを制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記操作部材に係合可能な係合部を備え、前記係合部が前記操作部材の移動軌跡に突出する規制位置と、前記係合部が前記操作部材の前記移動軌跡から退避した規制解除位置と、の間を移動可能な規制部材を有し、
前記アクチュエータは、前記規制部材を前記規制位置と前記規制解除位置との間で移動させるように構成され、
前記制御部は、前記所定の条件を満たす場合に、前記規制部材が前記規制位置から前記規制解除位置へ移動するように前記アクチュエータを制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記規制部材、前記規制位置、及び前記規制解除位置をそれぞれ第1規制部材、第1規制位置、及び第1規制解除位置とした場合に、
前記操作部材の移動を規制する第2規制位置と、前記操作部材の移動の規制を解除する第2規制解除位置と、の間を移動可能に構成された第2規制部材を有し、
前記第2規制部材は、前記装着部に前記トナー容器が装着されていない時に前記第2規制位置にあり、前記装着部に前記トナー容器が装着されている時に前記第2規制解除位置にあるように構成され、
前記第1規制部材が前記第1規制位置にあり且つ前記第2規制部材が前記第2規制位置にある時に、前記第2規制部材は、前記操作部材が前記第1規制部材の前記係合部に接触しないように前記操作部材の移動を規制している、
ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 第1標示と第2標示とが互いに異なる位置に設けられた標示部材と、
前記第1標示と前記第2標示とのいずれかが視認できるように構成された窓部が設けられたカバーと、を有し、
前記標示部材は、
前記窓部において前記第1標示が視認される第1位置と、前記窓部において前記第2標示が視認される第2位置と、の間を、前記カバーに対して移動するように構成され、
前記操作部材の前記移動規制がなされている時は第1位置にあり、前記操作部材の前記移動規制が解除されている時は第2位置にあるように、前記アクチュエータの動作に連動して移動するように構成されている、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 第1標示と第2標示とが互いに異なる位置に設けられた標示部材と、
前記第1標示と前記第2標示とのいずれかが視認できるように構成された窓部が設けられたカバーと、を有し、
前記標示部材は、
前記窓部において前記第1標示が視認される第1位置と、前記窓部において前記第2標示が視認される第2位置と、の間を移動するように構成され、
前記規制部材が前記規制位置にある時は前記第1位置にあり、前記規制部材が前記規制解除位置にある時は前記第2位置にあるように、前記アクチュエータの動作に連動して移動するように構成されている、
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置。 - 前記第1標示は、前記操作部材の移動規制がなされていることを示す文字を有し、前記第2標示は、前記操作部材の移動規制がなされていないことを示す文字を有する、
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成装置。 - 前記第1標示は、暖色系の色が施されたマークであり、前記第2標示は寒色系の色が施されたマークである、
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の画像形成装置。 - 前記所定の条件は、前記トナー収容部に収容されたトナー残量が所定量未満であることを含む、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記トナー収容部に収容されたトナーの残量に応じた強度の信号を発するように構成されたセンサを有し、
前記所定の条件は、前記信号の強度が所定の範囲であることを含む、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記トナー容器は、情報を記憶するメモリを有し、
前記装着部は、前記トナー容器が装着された時に、前記メモリと通信できるように前記メモリと電気的に接触する電気接点を有し、
前記所定の条件は、前記メモリから所定の情報が読み取れることを含む、
こと特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 記録材に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部へ向けて記録材を搬送する搬送部と、
前記搬送部によって搬送される記録材が通過する搬送路と、
前記搬送路を覆う閉位置と、前記搬送路を外部に露出させる開位置と、の間を移動可能な開閉部材と、
前記開閉部材の開閉を検知する開閉検知センサと、を有し、
前記所定の条件は、前記開閉検知センサによって前記開閉部材が前記閉位置にあることを検知したことを含む、
ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記トナー容器は、トナーを収容する袋と、前記袋の内部と連通するノズル部であって前記開口部を有するノズル部と、を有する、
ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 外部から供給されたトナーを受け入れるための受入口と、前記受入口を開閉するための本体シャッタと、前記本体シャッタの開閉を外部から操作するための操作部材と、を有する受入部と、
前記受入口から受け入れたトナーを収容するように構成されたトナー収容部と、
前記操作部材の移動規制を行うためのアクチュエータと、
前記アクチュエータを制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、所定の条件を満たす場合に、前記操作部材の前記移動規制を解除するように前記アクチュエータを制御する、
ことを特徴とする画像形成装置。
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