JP2024077205A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】非対応の着脱ユニットが阻止突起を乗り越えて、装置本体に装着されるのを抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、装置本体に対して着脱可能に設けられた着脱ユニットたるトナーボトルと、トナーボトルが挿入される挿入口に設けられ、非対応のトナーボトル14Xの挿入口への挿入を阻止する阻止突起81bとを備えている。この阻止突起81bを有する阻止部材たるキー部材80は、トナーボトルの装置本体への挿入方向に直交する方向で板金部材90の接触台座部97に接触部としての補強リブ90b,90cが接触している。【選択図】図20

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。
従来、装置本体に対して着脱可能に設けられた着脱ユニットと、着脱ユニットが挿入される挿入口に設けられ、非対応の着脱ユニットについては、挿入口への挿入を阻止する阻止突起と、を備えた画像形成装置が知られている。
特許文献1には、上記画像形成装置として、インクリボンを収納した着脱ユニットたるカートリッジが挿入される挿入口が形成されたプリンタ本体の側板に複数の阻止突起を設けたものが記載されている。対応するカートリッジには、この阻止突起を逃げるための逃げ溝が設けられており、対応するカートリッジは、挿入口に挿入可能となっている。一方、非対応のカートリッジについては、逃げ溝がないため、阻止突起に突き当たり、挿入口への挿入が阻止される。
非対応の着脱ユニットが阻止突起に突き当たったときに、阻止突起に挿入方向に対して直交する方向に力が加わると、阻止突起が設けられた阻止部材が、直交する方向に撓むおそれがあった。その結果、非対応の着脱ユニットが、阻止突起を乗り越えて、装置本体に装着されるという課題があった。
上述した課題を解決するために、本発明は、装置本体に対して着脱可能に設けられた着脱ユニットと、前記着脱ユニットが挿入される挿入口に設けられ、非対応の着脱ユニットの前記挿入口への挿入を阻止する阻止突起と、を備えた画像形成装置において、前記阻止突起を有する阻止部材は、前記着脱ユニットの前記装置本体への挿入方向に直交する方向で板金部材に接触する接触部を有することを特徴とするものである。
本発明によれば、非対応の着脱ユニットが阻止突起を乗り越えて、装置本体に装着されるのを抑制することができる。
本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略構成図。 (a)は、前カバーを開けた状態を示しており、(b)は、ボトルカバーを開けた状態を示している。 K色のボトルカバーの周辺の拡大図。 K色のボトルカバーを取り外した状態を示す図。 本装置に非対応のトナーボトルの装置本体への装着方向の下流側端部付近を下方から見た斜視図。 板金部材と装置前側板とを示す斜視図。 板金部材周辺の拡大斜視図。 板金部材の周辺を後側から見た斜視図。 装置前側板に取り付けた板金部材の側面図。 板金部材とキー部材とを示す斜視図。 キー部材を下から見た斜視図。 キー部材が取り付けられた板金部材を下か見た斜視図。 キー部材が取り付けられた板金部材の断面図。 ボトル挿入カバーのボトル挿入口の下側付近を、後側から見た図。 ボトル挿入カバーを下から見た斜視図。 本装置に非対応のキー部材がボトル挿入カバーに組み付ける様子を示す斜視図。 本装置に非対応のキー部材が、ボトル挿入カバーに組み付け不能な様子を示す斜視図。 従来例を示す斜視図。 従来例の課題について説明する図。 本装置において、非対応のトナーボトルの勘合部が阻止突起に突き当たった様子を示す図。 本実施形態の変形例を示す概略構成図。 ボトルカバーと、ロック装置と、開閉スイッチと板金部材と示す斜視図。 ロック装置40の周辺を上から見た概略構成図。 ソレノイドを駆動する駆動ブロック図。 ボトルカバーのロック解除制御の制御フロー図。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式の画像形成装置について説明する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置100の構成を示す概略構成図である。
図中Z方向は、上下方向であり、図中Y方向は、装置の前後方向であり、図中X方向は、装置の左右方向を示している。
画像形成装置100は、画像形成部3、給紙部4、画像形成対象である原稿の画像を読み取る画像読取装置2などを備えている。画像読取装置2は、画像形成部3の上方に配置されており、原稿搬送部2aと、スキャナ部2bとを備えている。給紙部4は、画像形成部3の下方に配置されており、転写紙Pを収容する2つの給紙カセット4a,4bを備えている。
画像形成部3は、中間転写ベルト6を備えた中間転写ユニット15、各色を形成する4つの作像ユニット5Y,5M,5C,5Kを備えており、これらが図中矢印F方向に表面移動する中間転写ベルト6に沿って配置されている。各作像ユニット5Y,5M,5C,5Kは、ドラム状の像担持体としての感光体1Y,1M,1C,1Kをそれぞれ有している。さらに、画像形成部3は、露光装置7を備えている。
中間転写ユニット15は、複数の支持ローラに掛け渡された無端状の中間転写ベルト6、一次転写ローラ8Y、8C、8M、8K、中間転写ベルト6の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置6a等を備えている。一次転写ローラ8Y,8M,8C,8Kは、中間転写ベルト6の内側に配置され、感光体1Y,1M,1C,1Kから中間転写ベルト6上にトナー像を転写する。一次転写ローラ8Y,8M,8C,8Kよりも中間転写ベルト6の表面移動方向下流側には、中間転写ベルト6表面に対向するように二次転写ローラ9を設けている。また、二次転写ローラ9の上方には、転写紙P上の画像を定着する定着装置10と、排紙ローラ11とを設けている。
4つの作像ユニット5Y,5M,5C,5Kは、収容するトナーの色が異なる以外は、同一の構成であるため、以下、色分け符号を適宜省略して説明する。作像ユニット5は、感光体1の周りに、感光体1表面に電荷を与える帯電装置、感光体1表面に形成された潜像を各色トナーで現像してトナー像とする現像装置を備えている。また、トナー像転写後の感光体1表面のクリーニングをするクリーニング装置が配置されている。
次に、本実施形態に係る画像形成装置100の動作例について説明する。
画像開始の信号を受けると、中間転写ベルト6が表面移動を開始する。同時に、イエロー用作像ユニット5Yでは、イエロー用感光体1Yを帯電装置により一様に帯電し、露光装置7によりレーザ光を照射され静電潜像を形成する。静電潜像は、現像装置により現像され、これによりイエロー用感光体1Yにイエローのトナー像が形成される。同様にして、他の色用の作像ユニット5M,5C,5Kにおいても、各感光体1M,1C,1Kに、それぞれマゼンタ、シアン、黒のトナー像が形成される。中間転写ベルト6の表面移動に伴い、各色トナー像は一次転写ローラ8Y,8M,8C,8Kで順次転写され、中間転写ベルト6上に合成カラー画像を形成する。なお、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト6の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト6の表面移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
一方、上段の給紙カセット4aまたは下段の給紙カセット4bから転写紙Pが給紙され、中間転写ベルト6と二次転写ローラ9とによって形成される二次転写ニップ部に搬送される。そして、中間転写ベルト6上の合成カラー画像を二次転写ローラ9で転写して転写紙P上にカラー画像を転写する。画像転写後の転写紙Pは、定着装置10へと送り込まれ、転写画像を定着される。定着装置10内で定着処理が施された転写紙Pは、排紙ローラ11により排紙トレイ12上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために反転経路13に送られるかのいずれかの搬送形態が選択される。
また、トナー像転写後の各感光体1Y,1M,1C,1K上の残留トナーは、それぞれのクリーニング装置によってクリーニングされる。また、トナー像転写後の中間転写ベルト6上の残留トナーは、ベルトクリーニング装置6aによってクリーニングされる。
また、画像形成によりトナーを消費した各現像装置には、図1中左上方の、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各トナーが充填されたトナーボトル14Y,14M,14C,14Kから搬送経路によって、所定の補給量だけ各色の現像装置にトナーが補給される。なお、四つの作像ユニット5Y,5M,5C,5K及びトナーボトル14Y,14M,14C,14Kの配列順は図1に示す例に限定されるものではない。
本実施形態に係る画像形成装置100で、原稿のコピーがとられる際には、例えばシート状の原稿が画像読取装置2の原稿搬送部2aにセットされる。原稿がセットされた後、コピースタートスイッチが押下されると、画像読取装置2による原稿の読取動作がスタートする。具体的には、原稿搬送部2aにより原稿を搬送し、スキャナ部2bで原稿を読み取る。
この原稿読取動作と並行して、各作像ユニット5Y,5M,5C,5K内の各機器や、中間転写ベルト6、二次転写ローラ9、定着装置10等がそれぞれ駆動を開始する。そして、画像読取装置2によって読み取られた画像情報に基づいて、露光装置7が駆動制御されて、各感光体1Y,1M,1C,1K上に、Y、M、C及びKトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト6上に重ね合わせ転写された4色トナー像となる。
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙部4内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、多段に収容される給紙カセット4a,4bの一つから転写紙Pが送り出される。送り出された転写紙Pは、二次転写ニップに向けて搬送される。
図2(a)は、装置本体の前カバー3aを開けた状態を示しており、図2(b)は、回動部材であり、開閉部材であるボトルカバー20Y,20M,20C,20Kを開けた状態を示している。
図2(a)に示すように、前カバー3aは、下端が画像形成部3に回動自在に支持されている。そして、前カバー3aを開くことで、中間転写ユニット15および作像ユニット5Y,5M,5C,5Kが露出する。これにより、中間転写ユニット15および作像ユニットが着脱可能となる。
また、前カバー3aを開くことで、画像形成部3の樹脂製のボトル挿入カバー70に設けられたボトル挿入口71Y,71M,71C,71Kを開閉するボトルカバー20Y,20M,20C,20Kが露出する。そして、ボトルカバー20Y,20M,20C,20Kを開くことで、画像形成部3のボトル収容部に収容されたトナーボトル14Y,14M,14C,14Kが露出し、ボトル挿入口71Y,71M,71C,71Kから着脱可能となる。
ボトルカバー20Y,20M,20C,20Kは、ロック装置40(図3、図22、図23参照)によりボトル挿入口71Y,71M,71C,71Kを塞ぐ閉じ位置でロックされている。そして、トナーエンドとなったトナーボトルの色に対応するボトルカバーのみロックが解除され開くようになっている。
なお、図2に示す符号60は、操作パネルである。
図3は、K色のボトルカバー20Kの周辺の拡大図であり、図4は、ボトルカバー20Kを取り外した状態を示す図である。
ボトル挿入カバー70のボトル挿入口71Kの上部には、ボトルカバー20Kを閉位置でロックするロック手段としてのロック装置40が設けられている。ボトルカバー20Kには、ロック装置40のロックレバー41のロック爪部が入り込むロック爪部収容部22、ロック爪部が係合する被ロック部21が設けられている。なお、ロック装置40の詳細については、後述する。
ボトルカバー20Kは、ボトル挿入カバー70に収納された板金部材90に設けられた一対の支持軸91に回転自在に支持されている。ボトル挿入カバー70のボトル挿入口71Kの下部は、凹形状となっている。この凹形状の底面部71aには、本装置に非対応のトナーボトルが装着されるのを阻止するための阻止突起81a,81bを有する樹脂製の阻止部材としてキー部材80が設けられている。また、この凹形状の側面部分には、トナーボトル14Kをガイドするガイド突起73が設けられている。
なお、Y,M,Cについても同様の構成である。
図5は、本装置に非対応のトナーボトル14Xの装置本体への装着方向の下流側端部付近を下方から見た斜視図である。
図5に示すように、トナーボトル14には、勘合部140が設けられている。この勘合部140のX方向(装置の左右方向)の両側には、ガイド突起73が入り込むガイド溝14aが設けられている。また、勘合部140には、阻止突起81a,81bを逃がす逃がし溝14b,14cが設けられている。X方向両側の逃がし溝14bは、図3,図4に示す、X方向両側の背の高い阻止突起81aを逃がす逃がし溝であり、X方向中央の逃がし溝14cは、X方向中央の背の低い阻止突起81bを逃がす逃がし溝である。逃がし溝14cは、逃がし溝14bの装着方向の略中央付近にもうけられている。
図5に示すように、非対応のトナーボトル14Xは、X方向中央の背の低い阻止突起81bを逃がす逃がし溝14cは、一つしか設けられていない。一方で、本装置に対応するトナーボトルについては、X方向中央の背の低い阻止突起81bを逃がす逃がし溝14cが2つ設けられている。それ以外の本装置に対応するトナーボトル構成は、非対応のトナーボトル14Xと同様な構成を有している。
この非対応のトナーボトル14Xをボトル挿入口71に挿入すると、ガイド突起73が、勘合部140のガイド溝14aに入り込み、X方向両側の背の高い阻止突起81aが逃がし溝14bに入り込む。これにより、非対応のトナーボトルは、ガイド突起73および背の高い阻止突起81aにガイドされながら、挿入されていく。一方、図3、図4に示すように、装置本体に設けられた背の低い阻止突起81bは、2つある。そのため、この非対応のトナーボトル14においては、阻止突起81bが勘合部140に突き当たる。これにより、非対応のトナーボトル14Xがボトル挿入口71への挿入が阻止される。
一方、上述したように本装置に対応するトナーボトルには、X方向中央の背の低い阻止突起81bを逃がすための逃がし溝14cが2つ設けられている。そのため、ガイド突起73と背の高い阻止突起81aとにガイドされながら、挿入していくとX方向中央の背の低い阻止突起81bが、対応する逃がし溝14cに入り込む。これにより、本装置に対応するトナーボトルは、ボトル挿入口71に挿入することができ、ボトル収容部に収納することができる。
X方向中央の背の低い阻止突起81bが、対応する逃がし溝14cに入り込むときは、トナーボトル14の装着方向下流側端部が、ガイド突起73と背の高い阻止突起81aにガイドされている。従って、本装置に対応するトナーボトル14においてはスムーズに、X方向中央の背の低い阻止突起81bを対応する逃がし溝14cに入り込ませることができる。これにより、トナーボトルを容易に装置本体に装着することができる。
図6は、板金部材90と装置前側板110とを示す斜視図であり、図7は、板金部材90周辺の拡大斜視図である。図8は、板金部材90の周辺を後側から見た斜視図であり、図9は、装置前側板110に取り付けた板金部材90の側面図である。
板金部材90は、装置の前側に延びる一対のアーム部98を有し、これらアーム部98の先端に、ボトルカバー20を回動自在に支持する支持軸91が設けられている。各支持軸91は、それぞれアーム部98から図中右側に延び出している。これにより、ボトルカバー20を図中左側へ移動させることで、これら支持軸91にボトルカバー20を支持することができる。
剛性の高い板金部材90にボトルカバー20を支持する支持軸91を設けることで以下の利点を得ることができる。すなわち、ボトルカバー20が開いた状態で前カバー3aを閉じると、前カバー3aがボトルカバー20に突き当たり、ボトルカバーを支持する支持軸に衝撃が加わる。このとき、アーム部98が変形するのを抑制することができ、支持軸91が傾いて、ボトルカバー20が閉まらなくなるなどの不具合が発生するのを抑制することができる。
また、板金部材90には、キー部材80が接触する接触台座部97が設けられている。この接触台座部97の略中央には、キー部材80が位置決めされる位置決め孔部92が設けられている。
板金部材90の図中左側には、板金からなる装置前側板110にネジ94より締結される締結部99が設けられている。また、締結部99と、板金部材90の図中右側端部の曲げ部90aの後側端部とには、板金部材90を装置前側板110に引っ掛ける引っ掛け部95,96が設けられている。これら引っ掛け部95,96の先端はそれぞれ、図8に示すように、装置の右側(+X方向)に延び出している。
装置前側板110には、締結部99に設けられた引っ掛け部95を後側へ通過させるX方向に長い引っ掛け孔部110aと、曲げ部90aの後側端部に設けられた引っ掛け部96を後側へ通過させるX方向に長い引っ掛け孔部110bとを有している。
板金部材90は、これら引っ掛け部95,96を対応する引っ掛け孔部110a,110bに通した後に、装置の右方向(+X方向)スライドさせることで、引っ掛け部95,96により装置前側板110に保持される。そして、ネジ94により締結部99が装置前側板110に締結されることで、装置前側板110に取り付けられる。また、板金部材90は、装置前側板110に前側から突き当たる一対の突き当て部93を有している。
図10は、板金部材90とキー部材80とを示す斜視図であり、図11は、キー部材80を下から見た斜視図である。図12は、キー部材80が取り付けられた板金部材90を下か見た斜視図であり、図13は、キー部材80が取り付けられた板金部材90の断面図である。
キー部材80は、図10に示すように、ボトル挿入口71の凹形状の底面部71aの一部を構成する阻止突起81a,81bが形成された露出面89を有している。また、この露出面89の周囲に、露出面89よりも一段低く、ボトル挿入カバー70に収納される収納部88を有している。この収納部88の前側には、ボトル挿入カバー70に設けられた勘合突起(図14参照)が、入り込む4つの勘合溝82が設けられている。
図11に示すように、キー部材80の下部の略中央には、板金部材90に位置決めする位置決めボス83が設けられている。また、キー部材80の後側端部のX方向(装置の左右方向)の中央には、板金部材90にスナップフィット固定するための嵌合爪部84が設けられている。また、この嵌合爪部84の両側には、装置前側板110に突き当てる一対の突き当て部85を有している(図13参照)。各突き当て部85の底面には、ボトル挿入カバー70に設けられた孔部77(図15参照)に嵌め込む半球状の凸部86が設けられている。
キー部材80の下部に設けられた補強リブのうち、板金部材90の接触台座部97に対向する補強リブ80b,80cは、他の補強リブ80aよりも高く形成されている。そして、これら板金部材90の接触台座部97に対向する補強リブ80b,80cの図11に示す斜線部87が、接触台座部97に接触することで、キー部材80が板金部材90に支持される(図13も参照できる)。
図12,図13に示すように、位置決めボス83を板金部材90の位置決め孔部92に挿入してキー部材80が板金部材90に位置決めされる。そして、板金部材90の接触台座部97の後側端部に嵌合爪部84を引っ掛けることで、キー部材80が板金部材90に取り付けられる。
図13に示すように、キー部材80を板金部材90に取り付けることで、補強リブ80b,80cが板金部材90の接触台座部97に接触し、キー部材80が板金部材90に支持される。また、図13に示すように、キー部材80の一対の突き当て部85が装置前側板110に前側から突き当たる。
図14は、ボトル挿入カバー70のボトル挿入口71の下側付近を、後側から見た図であり、図15は、ボトル挿入カバー70を下から見た斜視図である。
図14示すように、ボトル挿入カバー70には、キー部材80の収納部88(図10参照)の前側が挿入されるキー部材挿入口75が設けられている。キー部材挿入口75には、4つの勘合突起76が設けられている。また、図15に示すボトル挿入カバー70の底部には、キー部材80の一対の凸部86が嵌まる一対の孔部77が設けられている。
キー部材80の収納部88の前側をキー部材挿入口75に挿入すると、これら4つの勘合突起76が、キー部材の対応する勘合溝82に入り込んで勘合する。また、勘合突起76が勘合溝82に勘合すると、キー部材80の一対の凸部86がボトル挿入カバー70の穴部に嵌まり込む。これにより、キー部材80がボトル挿入カバー70に組み付けられる。
図16は、本装置に非対応のキー部材80Xがボトル挿入カバー70に組み付けられる様子を示す斜視図である。
本装置とは、別の装置に組み付けられる本装置に非対応のキー部材80Xは、勘合溝82が2つであり、阻止突起81aが中央に一つである。この本装置に非対応のキー部材80Xを本装置のボトル挿入カバー70に組み付けようとしても、勘合溝82と勘合突起76とが合っていないため、勘合せず、キー部材80Xの収納部88の前側をキー部材挿入口75に挿入できない。その結果、図17に示すように、キー部材80Xの一対の凸部86がボトル挿入カバー70の穴部に嵌まり込むことはなく、本装置に非対応のキー部材80Xが誤ってボトル挿入カバー70に組み付けられることはない。
図18は、従来例を示す斜視図であり、図19は、従来例の課題について説明する図である。
従来は、図18に示すように、阻止突起81a,81bが、樹脂製のボトル挿入カバー70に一体成型によって、ボトル挿入カバー70に一体的に設けられていた。また、図19に示すようにボトル挿入カバー70を成型する金型を抜けるようにするために、ボトル挿入カバー70のボトル挿入口71の凹形状の底面部71aを有する底面構造部の内部は空洞となっている。
図19(a)は、従来例において、図5に示す非対応のトナーボトル14Xを、ボトル挿入口71の挿入しようとして、阻止突起81bがトナーボトルの勘合部140に突き当たった状態を示している。
このとき、非対応のトナーボトル14Xを斜め上方からボトル挿入口71に挿入されると、阻止突起81に下向きの荷重が加わる。すると、図19(b)に示すように、ボトル挿入カバー70の阻止突起81bが形成された底面部71aが、下方に凹状に撓むように変形し、阻止突起81bが下方に変位するおそれがある。このように、阻止突起81が下方に変位することで、勘合部140が阻止突起81bを乗り越えてしまい、非対応のトナーボトル14Xが挿入されるおそれがある。
そこで、この阻止突起81bが形成された底面部71aに補強リブを設け、底面部71aの剛性を上げることが考えられる。しかし、ボトル挿入カバー70を成型する金型をボトル挿入カバー70を成型後に抜けるようにするためには、前後方向(Y方向)に延びる補強リブしか設けることができない。その結果、底面部71aを十分に補強できない。補強リブを底面部71aの上面(阻止突起81bが設けられた面)に設けることで、X方向に延びる補強リブを設けることが可能であるが、外観が悪くなってしまう。また、底面部71aの厚みを厚くすることで、剛性を上げようとすると、ヒケ等により寸法精度を確保できない。
図20は、本装置において、非対応のトナーボトル14Xの勘合部140が阻止突起81bに突き当たった様子を示す図である。
本装置では、阻止突起81bが設けられたキー部材80を板金部材90で支持している。そのため、非対応のトナーボトル14Xが斜め上方からボトル挿入口71に挿入され、阻止突起81bに下向きの荷重が加わったときに、その荷重を板金部材90で受けることができる。板金部材90は、樹脂に比べて剛性が高いため、樹脂に比べて上記荷重による撓み変形が抑制される。これにより、阻止突起81bの下方の変位が抑制される。
さらに、キー部材80の一対の突き当て部85、板金部材90の一対の突き当て部93(図7参照)が装置前側板110に突き当たっている。また、板金部材90は、装置前側板110に締結されている。これにより、阻止突起81に加わる下向きの荷重で、板金部材90の前側端部が下方に位置するように板金部材90がキー部材80とともに傾むくのも抑制される。これにより、阻止突起81bの下方の変位がさらに抑制される。
また、これら突き当て部85,93及び締結部99から板金部材90がキー部材80とともに傾むこうとする力を受ける部材が、樹脂材をよりも剛性が高い板金からなる装置前側板110である。よって、樹脂部材にこれら突き当て部85,93を突き当てた場合に比べて、これら突き当て部85,93から板金部材90がキー部材80とともに傾むこうとする力を受けたときの変形を抑制できる。これにより、阻止突起81に加わる下向きの荷重で、板金部材90の前側端部が下方に位置するように板金部材90がキー部材80とともに傾むくのをより一層抑制される。
このように、本実施形態では、非対応のトナーボトル14Xの勘合部140が阻止突起81bにぶつかったときに、阻止突起81bが下方に変位するのを良好に抑制できる。これにより、勘合部140が阻止突起81bを乗り越えて、非対応のトナーボトル14Xが挿入されるのを良好に抑制することができる。
また、本実施形態では、阻止突起81bをボトル挿入カバー70とは別部材に設けることで、阻止突起81bを設ける部材(キー部材80)を板状にできる。板状にすることで、阻止突起81が設けられた面(露出面89)の反対側の面である裏面に、Y方向(装置の前後方向)に延びる補強リブ80bと、X方向(装置の左右方向)に延びる補強リブ80cとを設けても、問題なく成型することができる。これにより、キー部材80の剛性も高くできる。これにより、阻止突起81に下向きの荷重が加わったときにキー部材が変形するのが抑制され、阻止突起81が下方に移動するのを、より一層抑制できる。
また、板金部材90は、上方に盛り上がった接触台座部97以外の上下方向に直交する面部は、ボトル挿入カバー70に接触している。これにより、阻止突起81に加わった下向きの荷重をボトル挿入カバー70でも受けることができる。このように、阻止突起81に加わった下向きの荷重を板金部材90とボトル挿入カバー70の二重構造で受けることができ、より一層、阻止突起81の下方の変位を抑制することができる。
また、本実施形態では、図4等で示したように、ボトル挿入口71にガイド突起73を設けている。そして、トナーボトル14を挿入するときは、このガイド突起73を図5に示すガイド溝14aに入り込ませて、ガイド突起73によりガイドしながら、トナーボトル14がボトル挿入口71に挿入される構成としている。これにより、トナーボトル14をボトル挿入口71に挿入するときの姿勢が、ガイド突起73によりある程度規制される。よって、トナーボトル14の挿入方向下流側が下を向いた姿勢で挿入されるのを抑制できる。よって、勘合部140が阻止突起81bに突き当たったときに阻止突起81bにかかる下向きの荷重を低減できる。これにより、阻止突起81bの下方の変位をより一層抑制でき、非対応のトナーボトルが阻止突起81bを乗り越えて、挿入されてしまうのを良好に抑制できる。
また、本実施形態では、キー部材80の前側をボトル挿入カバー70内に入り込ませて、キー部材80の前側が下側からボトル挿入カバー70に対向するように構成している。トナーボトル14の勘合部140が阻止突起81bに突き当たったときの阻止突起81bに加わるトナーボトルの挿入方向の力によりキー部材80は、図20の時計回りに回動しようとする。このとき、キー部材80の前側がらボトル挿入カバー70に突き当たることで、キー部材80は、図20の時計回りの回動が阻止される。これにより、キー部材80の位置決めボス83が板金部材90の位置決め孔部から抜けて、キー部材80が、板金部材90から外れてしまうのを抑制できる。
図21は、本実施形態の変形例を示す概略構成図である。
この変形例は、阻止突起81bが樹脂製のボトル挿入カバー70に一体成型された構成で、ボトル挿入カバー70の空洞部に板金部材90を設けている。そして、ボトル挿入カバー70の阻止突起81bが形成されたボトル挿入口71の底面部71aを、板金部材90の接触台座部97に接触させている。かかる構成でも、非対応のトナーボトル14Xの勘合部140が阻止突起81にぶつかったときに阻止突起81bに加わった下向きの荷重を板金部材90で受けることができる。これにより、阻止突起81bの下方への変位を抑制でき、非対応のトナーボトル14Xがボトル挿入口71に挿入されるのを抑制することができる。なお、この図21では、ボトル挿入カバー70が阻止部材となる。
次に、ボトルカバー20を閉じ位置でロックするロック装置40について、説明する。
図22は、ボトルカバー20と、ロック装置40と、開閉スイッチ61と板金部材90と示す斜視図であり、図23は、ロック装置40の周辺を上から見た概略構成図であり、(a)がロック状態を示しており、(b)がロック解除状態を示している。
ボトル挿入口71の上部には、ボトルカバー20を閉位置でロックするロック手段としてのロック装置40、ボトルカバー20の開閉を検知する開閉スイッチ61が設けられている。
ロック装置40は、先端にロック爪部41aを有するロックレバー41と、ソレノイド42とを有している。ロックレバー41は、支持軸43に回動自在に支持されている。この支持軸43には、付勢手段たるトーションスプリング46が取り付けられており、このトーションスプリング46の付勢力により、ロックレバー41を図23(a)に示すロック位置に位置させている。また、ロックレバー41は、ソレノイド42のプランジャー(可動鉄芯)42aに回転自在に取り付けられている。
図23(a)に示すように、ボトルカバー20には、ロックレバー41のロック爪部41aが入り込むロック爪部収容部22と、被ロック部21とを有している。
ボトルカバー20を閉位置でロックしているときは、ロックレバー41のロック爪部41aが、ロック爪部収容部22に入り込んで、被ロック部21と外側(前カバー側)から対向している。これにより、ボトルカバー20を開けようとしても、被ロック部21がロック爪部41aに突き当たり、ボトルカバー20が閉位置でロックされる。
図23(b)に示すようにソレノイド42に通電して、電磁力でプランジャー42aを図23(b)に示す矢印方向A方向に引き寄せることで、トーションスプリング46の付勢力に抗してロックレバー41が図中矢印B方向に回動する。これにより、ロックレバー41のロック爪部41aが被ロック部21と対向しなくなり、ロックが解除される。これにより、ボトルカバー20を開くことができる。ボトルカバー20は、付勢手段によりボトルカバー20が自動で開位置へ回動するように構成されている。なお、ボトルカバー20が自重で開位置へ移動できる場合は、付勢手段は不要である。
ソレノイド42への通電を遮断すると、プランジャー42aを引き寄せる電磁力が働かなくなり、トーションスプリング46の付勢力によりロックレバー41が、図23(b)の時計回りに回動し、ロックレバー41がロック位置に位置する。この状態でボトルカバー20を閉じていくと、被ロック部21の突起部21aが、ロック爪部41aの傾斜部41a1に突き当たる。この状態でさらにボトルカバー20を閉めていくと、ロックレバー41が、図23(a)の反時計回りに回動し、ロック爪部41aが被ロック部21を乗り越えて、ロック爪部41aがロック爪部収容部22に入り込む。ロック爪部41aがロック爪部収容部22に入り込むと、トーションスプリング46の付勢力によりロックレバー41が、図中時計回りに回動し、ロック爪部41aが、被ロック部21と対向し、ボトルカバー20がロックされる。
また、ボトルカバー20が閉じ位置にあるとき、ボトルカバー20の上端が、開閉スイッチ61を押し込んで、開閉スイッチ61がONとなっている。一方、ボトルカバー20が開かれることで、開閉スイッチ61がOFFとなる。これにより、開閉スイッチ61によりボトルカバー20の開閉を検知できる。
図24は、ソレノイド42を駆動する駆動ブロック図である。
図24に示すように、ソレノイド42は、スイッチ44、ヒューズ45を介して24V電源に接続されている。また、インターロックスイッチ30は、前カバー3aを開いたときにOFFとなり、画像形成部3のモータなどの負荷(電気部品)と24V電源との電気的な接続を遮断する。インターロックスイッチ30と負荷との間には、負荷に24V電源からの電圧が印加されているか否かを検知する通電検知部31が配置されている。前カバー3aが開かれインターロックスイッチ30がOFFとなると、通電検知部31が負荷に電圧が印加されていない(0V)ことを検出する。これにより、前カバー3aが開かれたことを検出することができる。一方、前カバー3aが閉じられており、インターロックスイッチ30がONのときは、通電検知部31が負荷に電圧が印加されていることを検出する。これにより、前カバー3aが閉じられていることを検出することができる。このように、本実施形態では、インターロックスイッチ30と通電検知部31とで、前カバー3aの開閉を検知する開閉検知手段を構成している。
なお、前カバー3aの開閉を検知する開閉検知手段は、例えば、前カバー3aに設けたフィラーと、このフィラーを検知する光学センサとで構成し、光学センサからの出力電圧を検出して前カバー3aの開閉を検知するようにしてもよい。また、前カバー3aに設けた磁性体と、この磁性体の磁力を検出する磁気センサとを設け、磁気センサからの出力電圧を検出して前カバー3aの開閉を検知するようにしてもよい。しかし、インターロックスイッチ30のON/OFFで前カバー3aの開閉を検出することで以下の利点が得られる。すなわち、インターロックスイッチ30とは別に、前カバー3aを開閉を検出する装置を設けるものに比べて、部品点数を削減でき、装置のコストダウンを図ることができるという利点である。
制御部50には、通電検知部31、トナーボトル14のトナー残量を検知する残量検知部51、操作表示部60およびソレノイド42への通電をON/OFFするスイッチ44およびボトルカバーの開閉を検知する開閉スイッチ61が接続されている。
残量検知部51としては、公知の手法を適宜用いることができる。例えば、印刷枚数等からトナー使用量を計算し、トナーボトル内のトナー残量を把握する手法や、トナーボトル内またはトナーボトル14のトナーを現像装置へ搬送する搬送路内の静電容量に基づいて、トナー残量を把握する手法等を用いることができる。
残量検知部51がトナーボトル14のトナーエンドを検出したとき、制御部50は、操作表示部60にトナーエンドを検出したトナーボトルについて、トナーが無いことを通知する表示と、新品のトナーボトル14に交換するように指示する表示とを行う。また、制御部50は、残量検知部51がトナーエンドを検出した場合は、通電検知部31の検知結果からインターロックスイッチ30のON/OFFを検出し、前カバー3aの開閉を監視する。そして、前カバー3aが開かれたことを検出したら、スイッチ44をONにする。これにより、ソレノイド42に24V電源から電力が供給され、トナーエンドのトナーボトルに対応するボトルカバー20のロックが解除される。
また、制御部50は、ソレノイド42への通電を開始して所定時間経過しても、開閉スイッチ61がONからOFFに切り替わらず、開閉スイッチ61が、ボトルカバー20が開いたことを検出しない場合は、操作表示部60にエラー表示を行う。
本実施形態では、ソレノイド42は、前カバー3aが開けた状態で、インターロックスイッチ30により24V電源との通電が強制的に遮断されない。前カバー3aを開けた状態でソレノイド42を駆動しているときに漏電等により、ソレノイド42の磁気回路に過電流が流れるなどした場合は、ソレノイド42が異常高温となり、装置のボトルカバー周囲の温度が異常上昇するおそれがある。また、災厄の場合は、ソレノイド42が発火するおそれもある。そのため、本実施形態では、安全上、ヒューズ45が内蔵されたソレノイド42を用い、スイッチ44とソレノイド42の磁気回路との間にヒューズ45がある構成としている。これにより、ソレノイド42の磁気回路に過電流が流れるなどした場合、ヒューズ45により24V電源との通電を強制的に遮断することができる。よって、装置の安全性を確保することができる。なお、装置側の電気回路にヒューズ45を設けてもよい。
図25は、ボトルカバー20のロック解除制御の制御フロー図である。
残量検知部51がトナーエンドを検知したら(S1のYes)、制御部50は、操作表示部60に、トナーエンドを検知したトナーボトルについて、新品のトナーボトル14への交換を指示する表示を行う(S2)。
ユーザーが新品のトナーボトル14に交換するべく、前カバー3aを開くと、インターロックスイッチ30がOFFとなり、制御部50は、前カバー3aが開かれたことを検出する(S3のYes)。
次に、制御部50は、前カバー3aが開かれたことを検出したら、スイッチ44をONにしソレノイド42に通電し、ソレノイド42を駆動する(S4)。ソレノイド42が駆動することで、上述したように、ロックレバー41が回動しボトルカバー20のロックが外れる。これにより、トナーエンドのトナーボトルに対応するボトルカバー20が、前カバー3aとともに開き、トナーエンドのトナーボトル14が露出する。このように、トナーエンドのトナーボトル14に対応するボトルカバー20のみが開くため、ユーザーは交換すべきトナーエンドのトナーボトル14を容易に把握することができ、トナーボトル14の交換作業性を高めることができる。
制御部50は、スイッチ44をONにして、ソレノイド42への通電を開始したら、タイマー計測を開始する。そして、タイマーが予め設定した所定時間を経過したら(S5のYes)、スイッチ44をOFFにして、ソレノイド42への通電を遮断し、ソレノイド42の駆動を停止する(S6)。
次に、制御部50は、開閉スイッチ61がOFFであるか否かを確認し、開閉スイッチ61がONの場合(S7のNo)のときは、ボトルカバー20が物理的に開かれておらず、何かしらの異常が発生している可能性が高い。従って、制御部50は、操作表示部60に、トナーエンドのトナーボトル14に対応するボトルカバー20が開かれていない旨をエラー表示とともに表示する(S8)。
本実施形態では、インターロックスイッチ30のONからOFFの切り替わりにより前カバー3aが開かれたことを検出したら、トナーエンドのトナーボトルに対応するボトルカバーのロックを解除するようにしている。従って、ロックを解除すると、前カバー3aとともにボトルカバー20が開かれる。よって、ソレノイド42の駆動開始後、一定時間経過したらソレノイド42の駆動を停止して、ロックレバー41をボトルカバーをロックするロック位置に戻すことができる。これにより、例えば、残量検知部51がトナーエンドを検知したら、ソレノイド42に通電してボトルカバー20のロックを解除し、ボトルカバー20が開かれたことを検出したら、ソレノイド42への通電を遮断するようにした装置に比べて、ソレノイド42への通電時間を短くすることができる。
また、本実施形態では、自動でトナーエンドのトナーボトルに対応するボトルカバーのロックが解除されて、トナーエンドのトナーボトルに対応するボトルカバーが開く。これにより、ユーザーが操作表示部60を操作して、トナーエンドのトナーボトルに対応するボトルカバーのロックを解除するものに比べて、トナーボトル14の交換作業性を高めることができる。
なお、本実施形態では、ソレノイド42によりロックレバー41を回動させているが、ロックレバー41を回動させる手段としては、これに限定されるものではなく、例えば、歯車機構を用いてロックレバー41を回動させてもよい。
本実施形態では、キー部材80の阻止突起を、本装置に非対応のトナーボトルのボトル挿入口への挿入阻止に用いているが、これに限られない。例えば、この阻止突起を、対応する色とは、異なる色のトナーが収容されたトナーボトルのボトル挿入口への挿入阻止に用いてもよい。この場合は、キー部材80に設ける阻止突起の数や、形状、X方向の位置を、Y,M,C,Kの間で互いに異ならせる。これにより、例えば、Y色のトナーボトルを、K色のボトル収容部に装着するなどの誤装着を防止できる。
また、Y,M,C,Kのキー部材毎に、勘合溝82の個数やX方向の位置などを異ならせ、対応する色のキー部材以外は、キー部材挿入口75に挿入できなくすることで、キー部材の誤組付けを防止できる。
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、本発明は、トナーボトルに限らず、作像ユニット等の装置本体に着脱可能な着脱ユニットの誤装着に用いることができる。
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様1)
装置本体に対して着脱可能に設けられたトナーボトル14などの着脱ユニットと、着脱ユニットが挿入されるボトル挿入口71などの挿入口に設けられ、非対応の着脱ユニットの挿入口への挿入を阻止する阻止突起81a,81bとを備えた画像形成装置において、阻止突起81a,81bを有するキー部材80などの阻止部材を、着脱ユニットの装置本体への挿入方向に直交する方向(本実施形態では上下方向)で板金部材90に接触する接触部(本実施形態では、補強リブ80b,80c)を設けた。
これによれば、実施形態で説明したように、阻止部材が挿入方向に対して直交する方向で板金部材に接触していることで、非対応の着脱ユニットが阻止突起に突き当たり阻止突起に挿入方向に対して直交する方向に力が加わった際に、板金部材の剛性によって阻止部材が上記直交する方向に撓むのを抑制することができる。これにより、非対応の着脱ユニットが阻止突起を乗り越えて、装置本体に装着されてしまうのを抑制することができる。
(態様2)
態様1において、板金部材90は、装置前側板110などの装置側板に締結されている。
これによれば、実施形態で説明したように、非対応のトナーボトルなどの着脱ユニットが阻止突起81bに突き当たり、阻止突起81bに挿入方向に対して直交する方向に力が加わった際に、板金部材90が、キー部材80などの阻止部材とともに傾くのを、装置前側板110などの装置側板によって抑制することができる。これにより、阻止突起の下方への変位を抑制でき、非対応の着脱ユニットが阻止突起81bを乗り越えて、装着されてしまうのを良好に抑制することができる。
(態様3)
態様1または2において、板金部材90は、装置前側板110などの装置側板に挿入方向から当接する突き当て部93などの当接部を有する。
これによれば、実施形態で説明したように、非対応のトナーボトルなどの着脱ユニットが阻止突起81bに突き当たり、阻止突起81bに挿入方向に対して直交する方向に力が加わった際に、板金部材90が、キー部材80などの阻止部材とともに傾くのを、装置前側板110などの装置側板によって抑制することができる。これにより、阻止突起の下方への変位を抑制でき、非対応の着脱ユニットが阻止突起81bを乗り越えて、装着されてしまうのを良好に抑制することができる。
(態様4)
態様1乃至3いずれかにおいて、キー部材80などの阻止部材の挿入方向上流側は、ボトル挿入口71などの挿入口が形成されたボトル挿入カバー70などのカバー部材内に入り込んでいる。
これによれば、実施形態で説明したように、非対応のトナーボトルなどの着脱ユニットが阻止突起81bに突き当たったときの挿入方向の力で、阻止部材の挿入方向上流側が押し上げられるのを、ボトル挿入カバー70などのカバー部材で押さえることができる。これにより、阻止部材が、板金部材90から外れてしまうのを抑制できる。
(態様5)
態様1乃至4いずれかにおいて、キー部材80などの阻止部材は、装置前側板110などの装置側板に挿入方向から当接する突き当て部85などの当接部を有する。
これによれば、実施形態で説明したように、非対応のトナーボトルなどの着脱ユニットが阻止突起81bに突き当たり、阻止突起81bに挿入方向に対して直交する方向に力が加わった際に、板金部材90が、キー部材80などの阻止部材とともに傾くのを、装置前側板110などの装置側板によって抑制することができる。
(態様6)
態様1乃至5いずれかにおいて、板金部材90は、トナーボトル14などの着脱ユニットの装置本体への挿入方向に直交する方向でボトル挿入口71などの挿入口が形成されたボトル挿入カバー70などのカバー部材に接触している。
これによれば、実施形態で説明したように、阻止突起81bに加わった下向きの荷重を板金部材90とボトル挿入カバー70などのカバー部材の二重構造で受けることができ、より一層、阻止突起81bの下方の変位を抑制することができる。
(態様7)
態様1乃至6いずれかにおいて、板金部材90は、ボトルカバー20などの回動部材を回動自在に支持する支持軸91を有する。
これによれば、実施形態で説明したように、ボトルカバー20などの回動部材に衝撃が加わったときに、変形して支持軸91が傾いてしまうのを抑制することができる。
(態様8)
態様7において、回動部材は、ボトル挿入口71などの挿入口を開閉するボトルカバー20の開閉部材である。
これによれば、ボトルカバーなどの開閉部材が閉じられなくなるのでの不具合が発生するのを抑制することができる。
(態様9)
態様1乃至8いずれかにおいて、着脱ユニットは、トナーボトルである。
これによれば、非対応のトナーボトルが、装置に装着されるのを抑制することができる。
3a :前カバー
14 :トナーボトル(着脱ユニット)
14a :ガイド溝
14b :逃がし溝
14c :逃がし溝
20 :ボトルカバー
21 :被ロック部
21a :突起部
22 :ロック爪部収容部
30 :インターロックスイッチ
40 :ロック装置
41 :ロックレバー
41a :ロック爪部
41a1 :傾斜部
42 :ソレノイド
42a :プランジャー
43 :支持軸
44 :スイッチ
46 :トーションスプリング
50 :制御部
51 :残量検知部
60 :操作表示部
61 :開閉スイッチ
70 :ボトル挿入カバー(カバー部材)
71 :ボトル挿入口
71a :底面部
73 :ガイド突起
75 :キー部材挿入口
76 :勘合突起
77 :孔部
80 :キー部材(阻止部材)
80a :補強リブ
80b :補強リブ(接触部)
80c :補強リブ(接触部)
81 :阻止突起
82 :勘合溝
83 :位置決めボス
84 :嵌合爪部
85 :突き当て部
86 :凸部
88 :収納部
89 :露出面
90 :板金部材
90a :曲げ部
91 :支持軸
92 :位置決め孔部
93 :突き当て部
94 :ネジ
95 :引っ掛け部
96 :引っ掛け部
97 :接触台座部
98 :アーム部
99 :締結部
100 :画像形成装置
110 :装置前側板(装置側板)
110a :引っ掛け孔部
110b :引っ掛け孔部
140 :勘合部
特開2008-114503号公報

Claims (9)

  1. 装置本体に対して着脱可能に設けられた着脱ユニットと、
    前記着脱ユニットが挿入される挿入口に設けられ、非対応の着脱ユニットの前記挿入口への挿入を阻止する阻止突起と、を備えた画像形成装置において、
    前記阻止突起を有する阻止部材は、前記着脱ユニットの前記装置本体への挿入方向に直交する方向で板金部材に接触する接触部を有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記板金部材は、装置側板に締結されていることを特徴とする画像形成装置。
  3. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記板金部材は、装置側板に前記挿入方向から当接する当接部を有することを特徴とする画像形成装置。
  4. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記阻止部材の前記挿入方向の上流側は、前記挿入口が形成されたカバー部材内に入り込んでいることを特徴とする画像形成装置。
  5. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記阻止部材は、装置側板に前記挿入方向から当接する当接部を有することを特徴とする画像形成装置。
  6. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記板金部材は、前記着脱ユニットの前記装置本体への前記挿入方向に直交する方向で前記挿入口が形成されたカバー部材に接触していることを特徴とする画像形成装置。
  7. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記板金部材は、回動部材を回動自在に支持する支持軸を有することを特徴とする画像形成装置。
  8. 請求項7に記載の画像形成装置において、
    前記回動部材は、前記挿入口を開閉する開閉部材であることを特徴とする画像形成装置。
  9. 請求項1に記載の画像形成装置において、
    前記着脱ユニットは、トナーボトルであることを特徴とする画像形成装置。
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