JP2024003577A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作像ユニットの下方に廃トナーボトルが配置された場合でも、作像ユニット及び廃トナーボトルを円滑に引き出すことの可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、側面に開口を有する筐体と、前記筐体に下端部を中心として回動可能に支持されて、前記開口を開閉可能なカバー１９と、前記筐体内に配置されて、前記開口を通って水平方向に沿って引き出し可能な作像ユニット４１と、前記筐体内において前記作像ユニット４１よりも下方に配置されて、前記開口を通って水平方向に沿って引き出し可能な廃トナーボトル２９と、を備え、前記カバー１９は、前記開口の前方において、水平面Ｈよりも下方まで回動可能である。
【選択図】図４

Description

本発明は、引き出し可能な作像ユニット及び廃トナーボトルを備える画像形成装置に関する。

画像形成装置において、作像ユニットは筐体内の所定の位置に装着され、メンテナンス等に対応するために、筐体から引き出し可能に設けられる。

例えば、特許文献１には、筐体に対して、ドラムユニット（作像ユニットに対応）が開口を通って第１方向（水平方向）に引き出し可能に構成された画像形成装置が開示されている。開口は、フロントカバーによって開閉される。

特開２０２１－１６２７８０号公報

作像ユニットはある程度の重量を有し、引き出し方向に沿った長さが比較的長いため、上記特許文献１に記載されているような画像形成装置では、筐体から引き出された作像ユニットをガイドするガイドがカバーに設けられる場合がある。この場合、カバーは、一般に水平面まで回動するように構成されて、水平方向に沿って引き出された作像ユニットが、回動したカバーのガイドによってガイドされる。

一方で、作像ユニットで発生した廃トナーを収容する廃トナーボトルが、作像ユニットの下方に配置される場合がある。この場合、カバーを開いて廃トナーボトルを水平方向に沿って引き出そうとすると、廃トナーボトルが、カバーやカバーに設けられたガイドと干渉して、廃トナーボトルを水平方向に沿って引き出せなくなってしまう。

そこで、本発明は上記事情を考慮し、作像ユニットの下方に廃トナーボトルが配置された場合でも、作像ユニット及び廃トナーボトルを円滑に引き出すことの可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、側面に開口を有する筐体と、前記筐体に下端部を中心として回動可能に支持されて、前記開口を開閉可能なカバーと、前記筐体内に配置されて、前記開口を通って水平方向に沿って引き出し可能な作像ユニットと、前記筐体内において前記作像ユニットよりも下方に配置されて、前記開口を通って水平方向に沿って引き出し可能な廃トナーボトルと、を備え、前記カバーは、前記開口の前方において、水平面よりも下方まで回動可能であることを特徴とする。

本発明において、前記水平面は、前記廃トナーボトルの下端を通る水平面であることを特徴としてもよい。

本発明において、前記筐体から引き出された前記作像ユニットをガイドするガイドを更に備えることを特徴としてもよい。

本発明において、前記ガイドは、前記筐体に設けられた回動支点を中心として、前記筐体に収容される収容姿勢と前記筐体から突き出て前記作像ユニットをガイド可能なガイド姿勢とに回動可能に支持される、長手方向に沿った長孔を有するガイド体と、前記筐体に回動可能に支持される固定側支点と、前記長孔に沿って移動可能に支持される可動側支点と、を有し、前記可動側支点が前記長孔の前記回動支点側の端部に係止されることで、前記ガイド体を前記ガイド姿勢に支持するストッパーと、前記長孔の前記回動支点とは反対側の端部と、前記ストッパーの前記可動側支点との間に配置される引っ張りバネと、を備えることを特徴としてもよい。

本発明において、前記ガイドは、前記作像ユニットが前記開口を通って前記筐体から引き出される際に、前記作像ユニットによって押されて前記収容姿勢から前記ガイド姿勢に回動することを特徴としてもよい。

本発明によれば、作像ユニットの下方に廃トナーボトルが配置された場合であっても、廃トナーボトルをカバーと干渉することなく、筐体から円滑に引き出すことができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構成を模式的に示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構成を模式的に示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、フロントカバー及びガイドを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、開放姿勢に回動したフロントカバーを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、回動中のガイドを示す側面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置において、ガイド姿勢に回動したガイドを示す側面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。

図１及び図２を参照して、画像形成装置１について説明する。図１は画像形成装置１の内部構成を模式的に示す側面図、図２は画像形成装置１の内部構成を模式的に示す正面図である。各図に示す、Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒは、画像形成装置１の前側、後側、左側、右側をそれぞれ示す。

画像形成装置１は、略直方体状の中空部を有する筐体３を備える。中空部は、仕切り板５（図２参照）によって上部と下部とに区切られている。図２に示されるように、筐体３の左右の側板３ａには、仕切り板５よりも上方に、左右のレール７が水平方向に沿って形成されている。図１に示されるように、筐体３の天板３ｂには、排出トレイ１１が形成されている。さらに、天板３ｂには、排出トレイ１１の後方に、シートの排出口１３が設けられている。また、筐体３の前側板３ｃには、開口１５が形成されている。開口１５は、フロントカバー１７によって開閉可能である。フロントカバー１７は、本発明における開口１５を開閉可能なカバーの一例である。フロントカバー１７については後述する。さらに、前側板３ｃには、後述する作像ユニット４１が引き出される際に、引き出された作像ユニット４１をガイドするガイド１９が設けられている。ガイド１９についても後述する。

図１に示されるように、筐体３の中空部には、シート給紙部２１と、電子写真方式の画像形成部２３と、定着装置２５と、排出装置２７と、廃トナーボトル２９と、が備えられている。また、中空部の後部には、シートの主搬送路３１と反転経路３３とが、上部と下部とに亘って設けられている。

シート給紙部２１は、中空部の下部に配置されて、シートが収容される給紙カセット３５と、給紙カセット３５から主搬送路３１にシートを給送する給紙装置３７と、を備えている。給紙カセット３５は、前側板３ｃの開口１５を通して前後方向に沿って着脱可能である。給紙装置３７は、下部の後部に配置されている。

画像形成部２３は、中空部の上部に配置されて、作像ユニット４１と、中間転写装置４３と、露光装置４５と、を備えている。

作像ユニット４１は、４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナーに対応する４個の個別ユニット５１と、４個の個別ユニット５１を支持する左右のユニットフレーム５３（図２参照）と、を備える。個別ユニット５１は、静電潜像が形成される感光体ドラムを含むドラムユニット５５と、一成分現像方式で静電潜像をトナー像に現像する現像ユニット５７と、を備える。現像ユニット５７はトナーカートリッジを含んでいる。４個の個別ユニット５１は、前後方向に並んで配置されて、左右のユニットフレーム５３に取り外し可能に支持されている。

作像ユニット４１は、筐体３の左右の側板３ａに水平に形成されたレール７に支持されて、前側板３ｃの開口１５を通して、前方に向かう引き出し方向に沿って引き出し可能である。トナーが消費されて現像ユニット５７を交換する際や作像ユニット４１のメンテナンス時には、作像ユニット４１は筐体３から引き出されて筐体３から取り外される。

中間転写装置４３は、無端状の中間転写ベルト６１と、４個の個別ユニット５１に対応する４個の一次転写ローラー６３と、二次転写ローラー６５と、を含んでいる。中間転写ベルト６１は、前後方向に離れて配置された駆動ローラー及び従動ローラーとテンションローラーとに巻き掛けられている。４個の一次転写ローラー６３は、中間転写ベルト６１の中空部に、前後方向に並んで配置されている。二次転写ローラー６５は、中間転写ベルト６１の後方に配置されている。中間転写ベルト６１と二次転写ローラー６５との間には、二次転写ニップが形成されている。

中間転写装置４３は、作像ユニット４１の下方に配置されて、仕切り板５に固定されている。詳細には、図２に示されるように、作像ユニット４１の左右のユニットフレーム５３の高さは、個別ユニット５１の高さよりも高く、個別ユニット５１よりも下方のユニットフレーム５３間に、所定の空間が形成されるようになっている。中間転写装置４３は、この空間内に配置される。図１に示されるように、中間転写装置４３の４個の一次転写ローラー６３は、作像ユニットの４個の個別ユニット５１のドラムユニット５５の感光体ドラムと、中間転写ベルト６１を挟んで対向して、中間転写ベルト６１と感光体ドラムとの間に一次転写ニップを形成している。露光装置４５は、作像ユニット４１の上方に配置されている。

廃トナーボトル２９は、全ての個別ユニット５１に対応するように、作像ユニット４１の前後方向に沿った長さと同等の長さを有している。廃トナーボトル２９には、個別ユニット５１から発生した廃トナーが、中間転写装置４３に形成された廃トナー搬送路を通って回収される。図２に示されるように、廃トナーボトル２９は、筐体３の中空部の下部において、作像ユニット４１の右ユニットフレーム５３の下方かつ給紙カセット３５の右側に配置されている。廃トナーボトル２９を作像ユニット４１の下方に配置することで、筐体３の左右方向の幅を短くできる。廃トナーボトル２９は、前方に向かう水平な引き出し方向に沿って前側板３ｃの開口１５を通して引き出される。回収されたトナーを廃棄する際などには、廃トナーボトル２９は筐体３から引き出されて筐体３から取り外される。

定着装置２５は、加圧ローラーと加熱ローラーとを有し、両ローラー間に定着ニップを形成している。図１に示されるように、定着装置２５は、二次転写ニップの上方に配置されている。排出装置２７は、定着装置２５の上方で、排出口１３の内側に配置されている。

主搬送路３１は、シート給紙部２１の給紙装置３７から、二次転写ニップと定着ニップとを通って排出装置２７へ向けて形成されている。主搬送路３１には、給紙装置３７と二次転写ニップとの間にレジストローラー対６９が配置されている。反転経路３３はシートの搬送方向において、定着装置２５の下流側で主搬送路３１から分岐して、レジストローラー対６９の上流側で主搬送路３１に合流している。

次に画像形成動作について簡単に説明する。画像形成部２３において、露光装置４５によって露光された画像データに基づいて、作像ユニット４１の個別ユニット５１にトナー像を形成する。トナー像は、一次転写ニップにおいて、個別ユニット５１から中間転写ベルト６１に転写される。これにより、中間転写ベルト６１にフルカラーのトナー像が形成される。

一方で、シート給紙部２１においては、給紙カセット３５から給紙装置３７によって主搬送路３１にシートが搬送される。シートは、レジストローラー対６９によって適宜なタイミングで二次転写ニップに搬送される。二次転写ニップにおいて、中間転写ベルト６１に形成されたトナー像がシートの一方の面に転写される。シートは主搬送路３１に沿って定着装置２５に搬送され、定着ニップにおいてトナー像がシートに定着される。シートはさらに排出装置２７に搬送され、排出装置２７によって排出口１３を通って排出トレイ１１に排出される。

両面印刷の場合は、一方の面にトナー像が定着されたシートは、主搬送路３１から反転経路３３に搬送され、二次転写ニップにおいて、シートの他方の面にトナー像が転写される。その後、定着装置２５でトナー像がシートの他方の面に定着された後、排出装置２７に搬送され、排出装置２７によって排出口１３を通って排出トレイ１１に排出される。

次に、図３～図６を参照して、フロントカバー１７とガイド１９とについて説明する。図３は、フロントカバー１７及びガイド１９を示す斜視図、図４～図６は、フロントカバー１７及びガイド１９を示す側面図である。

図３に示されるように、フロントカバー１７は、筐体３の前側板３ｃの開口１５よりも広い幅と、廃トナーボトル２９よりも上方の開口１５を閉止可能な高さと、を有している。フロントカバー１７の左右側縁部１７ａ及び上縁部１７ｂは、内側に湾曲している。また、フロントカバー１７には、下縁１７ｃの中央部に矩形状の切り欠き１７ｄが形成されている。さらに、フロントカバー１７には、切り欠き１７ｄと左右側縁部１７ａとの間に、左右方向から見て半円板状の支持部１７ｅが形成されている。

フロントカバー１７の内側の面の左右端部には、フロントカバー１７の高さ方向に沿って規制部材７３が設けられている。規制部材７３には、長手方向に沿った長孔７３ａが形成されている。また、フロントカバー１７の内側の面には、右側の規制部材７３に隣接して、内側の面からリブ７５が立設している。

前述のように、フロントカバー１７は、筐体３の前側板３ｃに回動可能に支持されている。開口１５の両側の前側板３ｃには、仕切り板５よりも下方に、カバー回動支点７１が設けられている。フロントカバー１７の左右の支持部１７ｅは、カバー回動支点７１に回動可能に支持されている。左右の支持部１７ｅは、本発明における、筐体３に回動可能に支持される、フロントカバー１７の下端部の一例である。フロントカバー１７は、カバー回動支点７１から直立して、廃トナーボトル２９よりも上方の開口１５を閉止する閉止姿勢（図１参照）と、カバー回動支点７１から水平面Ｈよりも下方に傾斜して開口１５を開放する開放姿勢（図３～図６参照）とに回動する。詳細には、水平面Ｈは、廃トナーボトル２９の下端を通る水平面である。

フロントカバー１７が閉止姿勢に回動すると、廃トナーボトル２９よりも上方の開口１５が閉止されるので、開口１５の前方において、フロントカバー１７の下縁１７ｃは、廃トナーボトル２９、詳細には、廃トナーボトル２９の下端を通る水平面Ｈよりも下方に位置する。また、内側に湾曲した左右側縁部１７ａ及び上縁部１７ｂは、開口１５の外側で前側板３ｃに当接する。さらに、切り欠き１７ｄが、筐体３の中空部の下部に対向する。給紙カセット３５（図１、図２参照）は、切り欠き１７ｄを通って引き出される。一方で、フロントカバー１７が開放姿勢に回動すると、フロントカバー１７の下縁１７ｃは、廃トナーボトル２９、詳細には、水平面Ｈよりも下方に位置する。言い換えると、開口１５の前方に、すなわち、作像ユニット４１及び廃トナーボトル２９の前方に、フロントカバー１７が存在しなくなる。

フロントカバー１７は、ストッパー７７によって開放姿勢に維持される。ストッパー７７の一端は、カバー回動支点７１よりも上方において、開口１５の両側の前側板３ｃに回動可能に支持され、ストッパー７７の他端は、規制部材７３の長孔７３ａに移動可能に支持されている。ストッパー７７の他端が、長孔７３ａのカバー回動支点７１側の端部に係止されることで、フロントカバー１７が開放姿勢に維持される。

次に、ガイド１９について説明する。図２や図３に示されるように、ガイド１９は、作像ユニット４１の右側のユニットフレーム５３の引き出し方向の前方に配置されて、筐体３の前側板３ｃに回動可能に支持されている。図４や図５にわかりやすく示されるように、開口１５の右側の前側板３ｃには、カバー回動支点７１よりも上方には、ガイド回動支点８１が形成されている。

図５にわかりやすく示されるように、ガイド１９は、ガイド回動支点８１に回動可能に支持されるガイド体８３と、ガイド体８３の回動を規制するストッパー８５と、を備えている。ガイド体８３は直方体状の部材で、長手方向に沿って長孔８３ａが形成されている。ガイド体８３の先端には、長手方向と直交する方向に沿って外側に屈曲する屈曲片８３ｂが設けられている。ガイド体８３は、ガイド回動支点８１から直立して筐体３内に収容される収容姿勢（図４参照）と、ガイド回動支点８１から水平方向よりもやや斜め下方に沿って筐体３から突き出たガイド姿勢（図６参照）とに回動する。

ストッパー８５は、固定側支点８５ａと可動側支点８５ｂとを有する。固定側支点８５ａは、ガイド回動支点８１よりも上方において、筐体３の前側板３ｃに回動可能に支持されている。可動側支点８５ｂは、ガイド体８３の長孔８３ａに沿って移動可能に支持される。可動側支点８５ｂが長孔７３ａのガイド回動支点８１側の端部に係止されることで、ストッパー８５によってガイド体８３がガイド姿勢に支持される。

長孔８３ａのガイド回動支点８１とは反対側の端部と、ストッパー７７の可動側支点８５ｂとの間には、引っ張りバネ８７が配置されている。引っ張りバネ８７は、ストッパー７７の可動側支点８５ｂを、ガイド回動支点８１とは反対の方向に引き込む。これにより、ストッパー７７が固定側支点８５ａを中心として上方向に回動して、ガイド体８３が直立姿勢に回動する。なお、筐体３には、作像ユニット４１よりも上方において、収容姿勢に回動したガイド体８３に筐体３の内側から当接する当接部が設けられている。

上記構成を有する画像形成装置１において、作像ユニット４１と廃トナーボトル２９の引き出し動作について、図３～図６を参照して説明する。

作像ユニット４１のメンテナンスや、トナーが消費されて現像ユニット５７を交換する際には、作像ユニット４１は筐体３から引き出される。作像ユニット４１を引き出す際には、まず、フロントカバー１７を開放姿勢に回動する（図３及び図４参照）。フロントカバー１７は、前述のように、水平面よりも下方に傾斜して開口１５を開放する。作像ユニット４１をレール７に沿って移動させて開口１５を通して引き出すと、図５に示されるように、作像ユニット４１の右ユニットフレーム５３が、ガイド１９のガイド体８３に当たり、ガイド体８３が右ユニットフレーム５３で押されて下方に回動する。図６に示されるように、ガイド体８３は、引っ張りバネ８７の付勢力に抗してガイド姿勢に回動する。この際、ガイド体８３の屈曲片８３ｂは、フロントカバー１７のリブ７５に当接し、ガイド体８３をフロントカバー１７に対して支持する。

開口１５を通って筐体３から引き出された作像ユニット４１（右ユニットフレーム５３）は、ガイド体８３に沿って引き出される。前述のように、ガイド姿勢において、ガイド体８３はガイド回動支点８１から水平方向よりもやや斜め下方に延びているので、作像ユニット４１は、自重によってもガイド体８３に沿って移動しやすくなる。なお、ガイド体８３の傾斜角度や開口１５の寸法は、作像ユニット４１が斜め方向に沿って引き出された際に、作像ユニット４１が開口１５の上縁に引っ掛からないように予め設定されている。

作像ユニット４１が完全に筐体３から引き出されて作像ユニット４１がガイド体８３から離間すると、引っ張りバネ８７によってストッパー７７が上方に回動して、ガイド体８３を上方に回動させる。ガイド体８３は当接部に当接して、ガイド姿勢から収容姿勢に回動する。

作像ユニット４１を筐体３に装着する際には、フロントカバー１７を開いてガイド体８３をガイド姿勢に回動させた後、ガイド体８３に作像ユニット４１を載置し、作像ユニット４１を筐体３内に押し込んでいく。作像ユニット４１が完全に筐体３内に収容されてガイド体８３から離間すると、引っ張りバネ８７によってガイド体８３がガイド姿勢から収容姿勢に回動する。

廃トナーボトル２９に回収された廃トナーを廃棄する場合には、廃トナーボトル２９は筐体３から引き出される。廃トナーボトル２９を引き出す際には、フロントカバー１７を開放姿勢に回動する（図３及び図４参照）。フロントカバー１７は、前述のように、水平面Ｈよりも下方に傾斜して開口１５を開放し、フロントカバー１７の下縁１７ｃは、水平面Ｈよりも下方に位置する。言い換えると、開口１５の前方に、すなわち、作像ユニット４１及び廃トナーボトル２９の前方に、フロントカバー１７が存在しなくなる。したがって、図４に示されるように、廃トナーボトル２９を開口１５を通して筐体３から水平方向に引き出しても、廃トナーボトル２９をフロントカバー１７と干渉することなく完全に引き出すことができる。

上記説明したように、本発明によれば、作像ユニット４１の下方に廃トナーボトル２９が配置された場合であっても、廃トナーボトル２９をフロントカバー１７と干渉することなく、筐体３から円滑に引き出すことができる。ただし、フロントカバー１７が水平面よりも下方に回動すると、筐体３から引き出された作像ユニット４１をフロントカバー１７によって支持することが困難になる。しかし、筐体３から引き出された作像ユニット４１はガイド１９によって支持されるので、引き出し方向に長く、比較的重量の重い作像ユニット４１を、安定して引き出すことができる。

ガイド１９は、作像ユニット４１が開口１５を通って筐体３から引き出される際に、作像ユニット４１によって押されて収容姿勢からガイド姿勢に自動的に回動し、作像ユニット４１が引き出された後、ガイド１９は自動的に収容姿勢に回動する。したがって、作像ユニット４１の引き出し作業を効率的に実行できる。

上記実施形態では、ガイド１９が開口１５の右側に設けられる構成について説明したが、ガイド１９を開口１５の左右に設けてもよい。さらに、フロントカバー１７に、筐体３から引き出された廃トナーボトル２９をガイドするガイドを設けてもよい。

本発明は特定の実施形態について記載されてきたが、本発明は上記実施形態に限定されない。本発明の範囲及び主旨を逸脱しない限りにおいて、当業者は上記実施形態を改変可能である。

１ 画像形成装置
３ 筐体
１５ 開口
１７ フロントカバー（カバー）
１７ｅ 下端部
１９ ガイド
２９ 廃トナーボトル
４１ 作像ユニット
８３ ガイド体
８５ ストッパー
８７ 引っ張りバネ

Claims (5)

1. 側面に開口を有する筐体と、
   前記筐体に下端部を中心として回動可能に支持されて、前記開口を開閉可能なカバーと、
   前記筐体内に配置されて、前記開口を通って水平方向に沿って引き出し可能な作像ユニットと、
   前記筐体内において前記作像ユニットよりも下方に配置されて、前記開口を通って水平方向に沿って引き出し可能な廃トナーボトルと、
   、を備え、
   前記カバーは、前記開口の前方において、水平面よりも下方まで回動可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記水平面は、前記廃トナーボトルの下端を通る水平面であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記筐体から引き出された前記作像ユニットをガイドするガイドを更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記ガイドは、
   前記筐体に設けられた回動支点を中心として、前記筐体に収容される収容姿勢と前記筐体から突き出て前記作像ユニットをガイド可能なガイド姿勢とに回動可能に支持される、長手方向に沿った長孔を有するガイド体と、
   前記筐体に回動可能に支持される固定側支点と、前記長孔に沿って移動可能に支持される可動側支点と、を有し、前記可動側支点が前記長孔の前記回動支点側の端部に係止されることで、前記ガイド体を前記ガイド姿勢に支持するストッパーと、
   前記長孔の前記回動支点とは反対側の端部と、前記ストッパーの前記可動側支点との間に配置される引っ張りバネと、を備えることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記ガイドは、前記作像ユニットが前記開口を通って前記筐体から引き出される際に、前記作像ユニットによって押されて前記収容姿勢から前記ガイド姿勢に回動することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
   

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