JP3599959B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
所謂静電方式の画像形成装置において、感光体上に形成された静電潜像は、現像装置から供給されるトナーにより可視像化されて記録紙に転写され、定着工程を経ることで記録物となり、機外に排出される。トナーはこのような現像とともに消費されるので、トナー補給装置により消費分が補給されるようになっている。トナー補給装置は、画像形成装置の一部として構成される。トナー補給装置を含む画像形成装置であって、公知でない従来技術として次のものがある。
【0003】
つまり、この画像形成装置は、本体と、この本体の一端側が鰐口状に開閉する蓋とを有し、前記本体側には、トナーボトルを着脱自在に保持するトナー補給装置が装着されていて、このトナー補給装置には、トナーの供給に適する所定の位置に位置保持されたトナーボトルの栓を開き状態または閉じ状態に切り換える開閉手段と、開揺動態位と閉揺動態位との間で位置変位してこの位置変位に応じて前記開閉手段に作用し、前記開揺動態位にて前記栓を開き状態に、前記閉揺動態位にて前記栓を閉じ状態に、それぞれ保持するレバーが設けられ、前記蓋が開いた状態のもとで前記レバーを操作してトナーボトルの着脱操作を行なうようにしたものである。また、このトナー補給装置は、現像装置と共に一体的に構成されて前記本体に対し着脱自在に装着されていて前記トナーボトルの長手方向一端側にトナー補給口と、該トナー補給口からトナーを排出させるトナー補給部材とが設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の画像形成装置においては、蓋を開いた状態のもとでレバーを起こし、トナーボトルの着脱操作を行ない、然る後、該レバーを倒してから蓋を閉じるのが本来の動作であるにも拘らず、レバーが蓋を倒すのに適さない態位に起こされたままであるのに、そのままの状態で蓋を閉じる動作を行なうと、レバー及びその連動機構を破壊することから、オぺレータには常に正しい操作手順の順守が要求された。
【0005】
一方、当該画像形成装置が稼動している状態のもとでは、トナーボトル内のトナーは該トナーボトルの栓が開いた状態のもとで、トナー補給装置に設けられたトナー補給部材により外界に開放された開口として形成されているトナー補給口を介して現像装置部へ向けて排出される。トナー補給装置はこれと一体的に構成された現像装置と共に、本体に対して着脱可能に構成されていて、使用により部材が老朽化すると本体から外されて新しいものと交換される。或いは、メンテナンスに際して、本体から取り外され、再び装着される。
【0006】
このような着脱の作業は、本体の一端側を支点に開閉する蓋を開いた状態のもとで行なわれるが、着脱の過程で、当該トナー補給装置が水平に対して傾くと、トナー補給口が常時開放状態の場合、トナー補給口の近傍に残留しているトナーが該トナー補給口より現像装置内へこぼれたり、逆に、現像装置内のトナーがトナー補給口を介してトナー補給装置内にこぼれたりする。
【0007】
トナー補給装置のトナーが現像装置内へこぼれた場合には2成分系現像剤を使用する画像形成装置にあっては現像装置内のキャリアに対するトナーの比率が基準よりも多くなるし、現像装置内の現像剤がトナー補給装置内にこぼれた場合には現像装置内のキャリアに対するトナーの比率が基準値に対して変動する。
【0008】
いずれの場合においても、現像装置内のトナー比率が変動する結果をもたらし、トナーの量が基準よりも多い場合にはトナー過多により画像上に地肌汚れを生ずるし、トナーの量が基準よりも少ない場合には画像の濃度むらとなる。このような傾向は1成分系現像剤の場合にも同じようにいえる。
【0009】
そこで本発明は、オぺレータに対する操作手順の順守負担の軽減を図ると共に、誤操作時においても装置の破損を免れることのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
もう一つの目的は、画像形成装置が非稼動状態のもとで、現像装置とトナー補給装置との間で、画質に影響するような不測の現像剤の授受が行なわれないようにすることである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するため、以下の構成とした。
(1)本体と、この本体の一端側が鰐口状に開閉する蓋とを有し、前記本体側には、トナーボトルを着脱自在に保持するトナー補給装置が装着し、このトナー補給装置には、トナーの供給に適する所定の位置に位置保持したトナーボトルの栓を開き状態または閉じ状態に切り換える開閉手段と、開揺動態位と閉揺動態位との間で位置変位してこの位置変位に応じて前記開閉手段に作用し、前記開揺動態位にて前記栓を開き状態に、前記閉揺動態位にて前記栓を閉じ状態に、それぞれ保持するレバーを設け、前記蓋が開いた状態のもとで前記レバーを操作してトナーボトルの着脱操作を行なうようにした画像形成装置であって、前記レバーを水平面に対して鋭角の角度をなして起こした状態で前記閉揺動態位を保持し、前記レバーを倒した状態で前記開揺動態位を保持するカム手段を前記レバーと前記開閉手段との間に設け、前記蓋には該蓋の閉じ動作に応じて前記レバーの先端に衝合する制御面を設けた(請求項1)。
【0012】
(2)(1)記載の画像形成装置において、前記閉揺動態位のもとで、前記レバーが水平面に対して鋭角をなす任意の位置を超えて回動することを制限するストッパを設けた(請求項2)。
【0013】
(3)(1)記載の画像形成装置において、前記閉揺動態位のもとで、前記レバーが水平面に対して鈍角をなすように移動しても自動的に鋭角をなす位置に復元させる弾性手段を設けた(請求項3)。
【0014】
(4)(1)記載の画像形成装置において、前記レバーの先端部であって、前記蓋の前記衝合面と当接する部位を曲面形状とした(請求項4)。
(5) 本体と、この本体の一端側が支点を中心に鰐口状に開閉する蓋とを有し、前記本体側には、トナーボトルを着脱自在に保持するトナー補給装置を現像装置と一体的に構成した上で、前記本体に対し着脱自在とし、さらに前記トナー補給装置には前記トナーボトルの長手方向一端側にトナー補給口と、該トナー補給口からトナーを排出させるトナー補給部材とを設けた画像形成装置であって、前記蓋の開閉動作に連動して支点を中心に回動し、前記トナー補給口を開閉するシャッタ部材を有し、このシャッタ部材の前記トナー補給口を被う側の面に、弾性部材を設け、前記シャッタ部材を該シャッタ部材の支点とともにカバー内に納めるとともに、前記弾性部材の前記トナー補給口を被う側の面の裏面にも弾性部材を設け、前記シャッタ部材が前記トナー補給口を開いたときに該カバーの一部に前記裏面に設けた弾性部材が当接するようにした(請求項5)。
【0021】
【発明の実施の形態】
(一)画像形成装置全体の説明
図1において、符号121は本体、符号122は蓋をそれぞれ示す。本体121にはトナー補給装置を含むプロセスユニット、蓋122には原稿を読み取る光走査装置、露光光学系などが組み込まれていて、これら本体121と蓋122とで画像形成装置2が構成されている。プロセスユニットは図2、図3、図5、図6に符号4で示すように独立したユニットを構成し、本体121のフレーム内に取付けられている。図1において、本体121の一端側及び蓋122の一端側にはそれぞれ支持部材が設けられている。これらの支持部材を軸が貫通していて、軸線M−Mを中心(支点)にして蓋122の一端側は本体121に対して鰐口状に開閉可能となっている。符号125a、125bは伸縮自在の支柱を示し、図1に示すように蓋122を開いた状態で該蓋122を保持することができるとともに、蓋122を閉じるときにはストッパを解除することにより、簡単に縮めて蓋122を閉じることができる。
【0022】
ここで、本体121内に取付けられているプロセスユニット4について説明する。図2、図3、図6にプロセスユニット4を示す。図2に示すように、プロセスユニット4は、トナー補給装置6、現像装置10、感光体8及びその周辺部材などを有する。
感光体8の周囲には、帯電器12、転写器14、クリーニングブレード16、現像装置の一部をなす現像スリーブ22等が備えられている。なお、転写器14はプロセスユニット4とは別体で本体121側に設けられている。
【0023】
トナー補給装置6は、トナー収納容器としてのトナーボトル38の長手方向一端側の口部を受け入れるトナーホッパ部40、トナーボトル38を収容するボトル受台42、トナーホッパ部40に装着されてトナーボトル38と一体的に回転するボトル保持部材44、トナーボトルの栓68を開き状態または閉じ状態に切り換える開閉手段、この開閉手段に作用して栓68を開き状態、閉じ状態に保持するレバー84などを備えている。なお、開閉手段は、後述するように、コレットチャック70、円筒ケース72、軸部材76、ばね82、スライド軸86などをもって構成される。
【0024】
図2、図3において現像装置10は、現像スリーブ22、撹拌スクリュー18、20、搬送スクリュー21などを有している。撹拌スクリュー18、20には1/2楕円板が斜めに多数設けられていて、その回転により軸方向に現像剤を搬送する機能を有する。搬送スクリュー21はスクリューコンベアであり、図3には図示されていないが軸21aの延長上であって、感光体8の側部に沿って配置されていて、クリーニングブレード16で掻き落されたトナーを軸21a方向に送り出す働きを有する。図3に示す軸部21aと、撹拌ローラ20の軸部20aにはそれぞれプーリが設けられ、これらのプーリ間には図2に符号26で示すトナーリサイクルベルトが掛けられ、該トナーリサイクルベルト26のまわりを図6に符号25で示すようにカバーが覆っている。よって、このカバーで覆われた空間内で搬送スクリュー21により軸方向に送り出されたトナーはこのトナーリサイクルベルト26により筒部20bを経て撹拌スクリュー20側に送られる。一方、図2において、撹拌スクリュー20の斜め右上部には、トナーボトル38からトナーホッパ部40を経て新規トナーが供給される。つまり、トナーボトル38の口部38gからトナーホッパ部40に流出したトナーは(矢印A)、ボトル保持部材44の押し出し部材46で押し上げられ(矢印B)、開口部48、トナー量規制部材50のスリット穴50aを通って(矢印C)撹拌スクリュー20の斜め上へ補給されるようになっている。撹拌スクリュー20に供給された新規トナーのその後の流れを説明すると、図3において、スリット穴50aから出たトナーは撹拌スクリュー20の回転により前記トナーリサイクルベルト26からのトナーと共に矢印Mの向きに送られ、仕切り板124の端部開口124aより撹拌スクリュー18側に移る。そして、該撹拌スクリュー18の回転により矢印Nの向きに送られる間に、現像スリーブ22に供給される。残りのトナーはさらに矢印Nの向きに送られ、仕切り板124の端部開口124bより撹拌スクリュー20側に移り、新規トナーや、トナーリサイクルベルト26からのトナーと合流する。以上の循環を繰り返しつつ、現像が行なわれる。
【0025】
作像動作は次のように行なわれる。
図2において、感光体8は除電光により除電され、表面電位が0〜−150Vの基準電位に平均化される。次に帯電器12により帯電され、表面電位が−900V前後となる。次に蓋122に設けた露光光学系からの光で露光され、静電潜像が形成される。この静電潜像は現像スリーブ22から供給されるトナーにより可視像化される。トナー像が作られた感光体8は回転移動しこのトナー像は、図示されない給紙部送られる転写紙に、転写器14の部位にて転写される。転写後の転写紙は定着部にて定着されて排出される。一方、転写後の感光体8はさらに回転し、クリーニングブレード16にて残トナーが除去されて、次の画像形成に供される。クリーニングブレード16で除去されたトナーは前記したように、トナーリサイクルベルト26により攪拌スクリュー20へ送られ、トナーがリサイクルされる仕組みになっている。
【0026】
ここで、現像スリーブ22は、内部に5極の磁石を配置した固定軸を有し、この外周面を非磁性のパイプ材で覆う構成で、このパイプ材が回転することで現像剤が現像スリーブ22上を移動する。現像剤は、キャリアと呼ばれる小さな鉄球とトナーより構成される2成分タイプである。現像剤は攪拌スクリュー18,20で攪拌されながら循環し、これによってトナーは電荷を持ち、キャリアに付着して感光体8表面まで運ばれ、静電気力の作用で感光体8へ付着可能となる。現像剤のうち、キャリアは循環しているが、トナーは感光体8上の画像部分へ付着するので消費される。このため、トナー濃度センサ28の出力に従い、トナーボトル38よりトナーの補給が行なわれる。また、現像剤は感光体8への供給量を一定にしないと、画像濃度不良や濃度ムラを発生するので、現像剤の流入量を規制するべくドクターブレード24が配置されている。
【0027】
トナー補給装置6について説明する。
図2に示すように、トナー補給装置6は、トナーホッパ部40と一体的に構成されていて、トナーボトル38を収容するボトル受台42(図3参照)と、トナーホッパ部40に装着されてトナーボトル38と一体的に回転するボトル保持部材44が備えられており、ボトル保持部材44は複数の押し出し部材46を有している。トナーホッパ部40には開口部48が形成されており、この開口部48の外面にはトナー補給量を適正にするための弾性を有する補給量規制部材50が設けられていて、そのスリット穴50aからトナーが吐出されるようになっている。
【0028】
図6はトナー補給装置6にトナーボトル38が装着された状態を示す。トナーボトル38の後部にはギヤ38iが一体的に設けられていて、トナー補給装置6への装着状態下において、このギヤ38iはボトル受台42の後部に設けられた駆動ギヤ42a(図3、図5、図17参照)と噛み合うようになっている。駆動ギヤ42aは、図示省略の動力系から動力を入力されて、トナーボトル38を回転駆動する。トナーボトル38にはその内壁面に螺旋状の突起が形成されており、回転させることにより栓68を開いた状態の口部38gからトナーが吐出される。
【0029】
図7、図8を参照するに、ボトル保持部材44の先端側には複数のリブ44aが一体形成されており、これらのリブ44aに前記押し出し部材46が両面テープ等で貼り付けられている。押し出し部材46はマイラーやゴム等の弾性材料から成る。ボトル保持部材44の内壁面にはリブ44cが形成されており、このリブ44cがトナーボトル38の口部側に設けられた凸片部38eに引っ掛かって両者が一体的に回転するようになっている。
【0030】
図5、図7〜図10において、符号70は栓68を摘んだり離したりするコレットチャックで、円筒ケース72に内蔵され、ねじ74によって軸部材76と一体化されている。符号78はシール材、符号80はシール部材、符号82は円筒ケース72をボトル保持部材44に加圧している伸張性のばねを示す。
【0031】
図4に示すように、レバー84はその基端部に2つの軸部84aを有し、かつこれらの軸部84aと一体的にカム部材84bを有している。図7、図8において、軸部84aは、トナーホッパ部40の側壁部に形成した凹状の軸支部420aに嵌合されて支持され、揺動自在である。このように、レバー84をトナーホッパ部40に取付けた状態のもとで、ばね82の弾性に抗して矢印Fの向きにコレットチャック70を手で押し込み、軸部材76の穴76aをカム部84bよりも矢印F側に出した状態のもとで穴76aにスライド軸86を差し込み、手で押し込んでいた状態を解除する。すると、ばね82の弾性による円筒ケース72の動きは、円筒ケース72がボトル保持部材44に当接することにより阻止されるようになり、レバー84には自重によるモーメントが作用するだけで、図8に示すように、スライド軸86が凹状の第1クリック部84b−2に係合した状態に保持された状態を保つ。
【0032】
図8において、カム部材84bは凸部84b−1、第1クリック部84b−2、斜面部84b−3,斜面部84b−4、凸部84b−5、第2クリック部84b−6などから構成されている。ここで、栓68を開閉する開閉手段は、図8において、コレットチャック70、円筒ケース72、軸部材76、ばね82、スライド軸86などを主な部材とする。
【0033】
図6に示すように、トナーボトル38がその口部側をホッパ40に挿入されてその肩部がリブ44cに押し当てられ、かつ、トナーボトル38の底部がばね42g(図3参照)に押圧され、ギヤ38iとギヤ42aとが噛み合った状態にて、ボトル受台42に正しく装着され、未だ閉栓状態のもとにある図8に示す状態のもとで、レバー84を反時計回りの向きに回動させると、斜面部84b−3,84b−4に沿ってスライド軸86がFの向きに移動し、コレットチャック70が凸部72aにより絞られて閉じる。この過程で、コレットチャック70は栓68を掴んで引き出す。
【0034】
さらに、スライド軸86が凸部84b−5を乗り越えて第2クリック部84b−6に位置するときには図10に示すように栓68を開き状態にし、レバー84の回動を止めてもばね82の弾性により第2クリック部84b−6にてスライド軸86の位置が保持される。この状態は、図6に示すようにレバー84を倒した開揺動態位に相当する。この開栓状態では、トナーボトル38内のトナーがトナーホッパ部40内へ吐出可能であり、トナーボトル38が回転すると、この回転に応じて、押出し部材46の働きにより、スリット穴52aを経てトナーが現像装置10へ供給されるようになる。かかるトナー補給は、トナー濃度センサ28により現像装置10内のトナー濃度を検知することによってなされる。つまり、トナー濃度センサ28の検出値が基準濃度以下になったら、図示省略の駆動系を起動し、ギヤ42aを回転させてトナーボトル38を回転させ、トナーを補給するのである。
【0035】
レバー84を上記と逆の動作をたどるように戻せば、スライド軸86はFと反対の向きに移動し、この移動に応じてカム部86bは図8に示すようにスライド軸86を第1クリック部84b−2に位置させた図9に示す位置に戻り、栓68を閉じ状態に戻した位置に保持する。このように、レバー84は開揺動態位と閉揺動態位とで、開閉手段に作用し、開揺動態位では図10に示すように栓68を開状態に保持し、閉揺動態位では、図9に示すように栓68を閉状態に保持する。
【0036】
トナーボトルの交換作業の手順を説明する。
1.図11に示すように、トナーが充填されている新しいトナーボトル38の外側の栓38hを外して装着の準備をする。この栓38hを外した状態のもとでも、トナーボトル38にはまだ、栓68がしてある。
2.図12に示すように、蓋2を閉じ状態に係止している係止レバー2aを解除し、蓋2を開く。この開いた状態が、図1に示すように支柱125a,125bにより保持される。このとき、レバー84は図6に示したように倒れた開揺動態位にあり、第2クリック部84b−6にスライド軸86が係合した状態を保持している。
【0037】
3.図13に示すように、レバー84を引き起こす。この引き起こし動作の過程で、開閉手段は閉じ状態に切り換えられ、第1クリック部84b−2にスライド軸86が係合する状態に保持される。このとき、レバー84は図5、図8に示すように、起こされて、開閉手段を閉じ状態にする閉揺動態位にある。
4.図14に示すように、空になっているなど、交換すべきトナーボトル38をトナー補給装置6から取り外す。
5.図5、図15に示すように、図11において準備された新しいトナーボトル38をトナー補給装置に装着する。装着状態においてトナーボトル38はボトル受台42内に収まり、先の部分は図9に示すように肩部がリブ44cと当接係合し、底の部分は図3に示すばね42gにより押圧される関係になる。
6.図16に示すように、レバー84を倒し、開揺動態位にする。しかる後、支柱125a,125bのストッパを解除して蓋2を閉じる。これにより、新しいトナーボトル38からのトナー補給が可能となる。
【0038】
(二)請求項1、4記載の発明の例
図1、図5、図8において、蓋2は開いた状態にあり、レバー84はいま、トナーボトルの交換を終了したところで、起こした状態の閉揺動態位にある。このレバー84の態位は、スライド軸86が図示の位置に安定保持され、かつ、このスライド軸86が凹状の第1クリック部84b−2と係合することにより保持されている。つまり、レバー84が閉揺動態位にあるとき、ばね82の弾性よる円筒ケース72の移動は円筒ケース72がボトル保持部材44に当接することで阻止されているので、スライド軸86は位置が安定している。レバー84は、軸部84aを支点として自重モーメントにより回動しようとするが、第1クリック部84b−2がスライド軸86と係合することにより阻止され、レバー84を所定の閉揺動態位に保持する。
この例では、この閉揺動態位が保持されているときのレバー84の傾き角θを水平面に対して鋭角をなすように設定している。より詳しくは、レバー84の揺動平面(図5の紙面)内において、水平面(水平線O−O)に対して鋭角の傾き角θをなすように設定している。
【0039】
このように設定することにより、この図1に示した状態のもとで、オペレータがレバー84を図16に示すように前もってレバー84を開揺動態位に倒すことを忘れて、そのまま蓋122を閉じたとしても、この蓋122の閉じ動作に応じて、蓋122の面をレバー84に作用させてレバー84を軸部84a(軸線P)を中心に自動的に開揺動態位に変位させることができる。かかるレバー84の偏位動作を円滑に行なうには、蓋122の裏面であって、蓋122の動作に応じてレバー84の先端に衝合する部位に平面状の滑らかな制御面122aを形成しておくとよい。このようにすれば、レバー84は制御面122aを滑り、円滑に開揺動態位に変位する。開揺動態位の直前では、スライド軸86が凸部84b−5を乗り越え、蓋122が閉じ終えたときには第2クリック部84b−6と係合するようになり、開揺動態位が保持される。
【0040】
前記したように、コレットチャック70、円筒ケース72、軸部材76、ばね82、スライド軸86などは開閉手段を構成し、この開閉手段は、トナー補給装置6に装着されたトナーボトルの栓68を開き状態、閉じ状態に制御するもので、該トナーボトルの口部をトナーの通路と考えれば、トナーの通路の開閉を制御する手段となるので、通路開閉手段に相当する。ここで、レバー84は上記通路開閉手段を動作させる部材であり、蓋122の閉じ動作に応じて制御面122aはレバー84を押動して該レバー84を回動させ、通路開閉手段を作動させてトナーボトル38の栓68を抜いて開栓状態にする。
さらに、蓋122との衝合により連動するレバー84の変位動作を円滑に行なう手段として、レバー84の先端部の形状を図4、図5に符号840cで示すように曲面形状とするとよい(請求項4)。
【0041】
(三)請求項2記載の発明の例
前記したように、レバー84は水平面に対して鋭角の傾き角θを保持することが必要であり、誤って手が触れるなどすることで、鈍角となることがあれば、蓋122の閉じ動作によってレバー84は逆向きに回動し、機械を破損させるものの、開揺動態位に変位させることはできない。そこで、図8に示すように、第1クリック部84b−2の斜面部84b−3と反対側に急勾配の斜面を形成すべく凸部84b−1を形成してストッパとし、鈍角となるのを阻止することとした。
【0042】
(四)請求項3記載の発明の例
スライド軸86が凸部84b−1に乗り上げる程にレバー84が回動したとき、スライド軸86は図8に示された位置よりもF方向にずれるわけであるから、ばね82による復元力が作用する。よって、ばね82は本発明の弾性手段を構成する。その他、スライド軸86を第1クリック部84b−2に係合する位置に復元させるために弾性部材、例えば板ばね84cを、その先端部が第1クリック部84b−2と対向するようにして、レバー84に取り付けて、本発明の弾性手段とすることもできる。この場合、板ばね84cはレバー84が起こし過ぎる傾向に回動されたとき、凸部84b−1により押し動かされたスライド軸86を押し戻すように機能する。これによりレバー84は傾き角θが所定の鋭角になるように復元される。
弾性手段としては、上記のばね82、板ばね84cのいずれかでもよいし、応報でもよい。板ばね84cに代えて、ゴムなどの弾性材など、適宜の弾性手段を用いることもできる。
【0043】
(五)請求項5記載の発明の例
図17により説明する。図17は前記図2で図示を省略されている通路開閉手段を示している。この例では図7に示したトナー量規制部材50のスリット穴50aがトナーの通路、トナー補給口に相当する。シャッタ部材152cはこのスリット穴50aを被い塞ぐように設けられている。シャッタ部材152cのスリット穴50aとの対向面にはスリット穴50aとの密着性を良好にするためのゴム(或いはスポンジ)からなる弾性部材156で被われている。
【0044】
この弾性部材156がスリット穴50aを塞いだときにスリット穴50aは閉状態となり、弾性部材156がスリット穴50aから離間したときにスリット穴50aは開状態となる。
シャッタ部材152c及び弾性部材156はスリット穴50aを開閉を制御するので、通路開閉手段の一例を構成する。シャッタ部材152cはその軸部152bを不動部材に軸支されている。この軸支の位置は図17に示すように、スリット穴50aが形成されている面、つまりトナー量規制部材50が設けられている面であるトナーホッパ部40の曲面レベルの近傍に位置している。
【0045】
シャッタ部材152cは後述する付勢手段158(図20参照)により、軸部152bを中心に当該シャッタ部材152がスリット穴50aに向かう向きに回動するように付勢されている。この付勢力によるシャッタ部材152の回動は、該シャッタ部材152c、厳密には弾性部材156がトナー量規制部材50に当接することにより阻止されている。この状態でスリット穴50aは閉じ状態にある。このとき、レバー152aは図3におけるトナーホッパ部40のわきの溝部50pの上方に位置していているので、図17において該レバー152aを時計まわりの向きに回動させる十分な空間がある。
【0046】
このようにシャッタ部材152cがスリット穴50aを閉じた状態にあるときのレバー152aは、蓋122を閉じるときに、蓋122の内側に設けた押圧部150(図1参照)により押動させられ、軸部152bを中心に回動してシャッタ部材152c(弾性部材156)をスリット穴50aから離間させて該スリット穴50aを開状態にする。
図1、図17において、プロセスユニット4は本体121に対して着脱可能に構成されている。プロセスユニット4を本体121から取り外すには蓋122を開かなければならない。プロセスユニット4を本体121から取り外すことができる程度に蓋122を開いたときには、押圧部150はレバー152aから十分に離間している。よって、シャッタ部材152cは付勢手段158の働きにより、スリット穴50aを閉じている。
【0047】
このように蓋122が開いた状態にあるとき、レバー152aには何ら干渉する部材がないので、スリット穴50aは閉じた状態が保持されているので、プロセスユニット4を本体121から取り外す際及び装着する際に、スリット穴50aを介しての現像装置に対するトナー授受は生じない。
また、蓋122を閉じた状態にする際には、閉じる過程で押圧部150がレバー152aを押動して、シャッタ部材152cがスリット穴50aを開き、蓋122が閉じた状態に保持されている間、スリット穴50aは開状態にあるので、トナー補給装置のトナーを現像装置に補給することができる。
【0048】
軸部152bはトナーホッパ部40の曲面レベルの近傍に位置させているが、これにより、シャッタ部材152cによるスリット穴50aへの押圧力を有効に用い、かつ、シャッタ部材の形状を略直線状に単純化することができる。シャッタ部材152cに弾性部材156を設けたので、当接時の衝撃を柔らげるとともに、シール性を向上している。
【0049】
(六)参考例
前記例において、蓋122の支点位置(図1における軸線M−M)を符号a、シャッタ部材152cの支点位置(軸部152b)を符号bとするとき、蓋122と閉じるときのレバー152aと押圧部150との当接位置は、軸部152bに対するシャッタ部材152c及びレバー152aの各構成のしかたにより種々の位置をとる。ここでは、図18に示すように、代表的な位置として符号c、c’、c”の3つの位置を仮定して模式的に示した。これらの各点を結ぶことにより、Δabc,Δabc’,Δabc”ができる。ここで、b〜c、b〜c’、b〜c”の各距離は全て支点からのレバー152aの長さに相当し、これらの距離は等しい。a,bは定点である。
【0050】
先ず、∠ac”b=θ”>90度となるようなc”のケースでは、蓋122を閉じるときの回動の向きと押圧部150によりレバー152aが回動させられる向きとは逆になる。つまり、レバー152aの先端は、押圧部150に対して食い込み状に摺接しながら回動させられることとなり、シャッタ部材152の開動作(蓋の閉じ動作)をスムーズに行なうことについて問題がある。
【0051】
次に、∠ac’b=θ’=90度となるようなc’のケースでは、蓋122を閉じるときにレバー152aに作用する力の全てが支点位置bに向かうので、蓋122の閉じ動作ができなくなる。
最後に、∠acb=θ<90度となるようなcのケースでは、蓋122を閉じるときの回動の向きと押圧部150によりレバー152aが回動させられる向きとが同じになる。つまり、レバー152aの先端は、押圧部150に対して順方向に摺接しながら回動させられることとなり、シャッタ部材152の開動作(蓋の閉じ動作)をスムーズに行なうことができる。
【0052】
(七)請求項5記載の発明の例
この例は、蓋122を閉じきった状態におけるシャッタ部材152cの位置に関する。図17に示すように、シャッタ部材152c及びレバー152aはカバー154により被われている。このカバー154は後述するように、トナーホッパ部40に取付られている。この例では、シャッタ部材152cのトナー量規制部材50への当接面だけでなく、その裏面側にも図17に示すように弾性部材156を設けている。
蓋122を閉じきったとき、シャッタ部材152cはスリット穴50aから退避するように回動して停止する。この停止位置にて、上記裏面側に設けた弾性部材156がカバー154の角部Kに当接するように角部材の形状及び配置関係を設定しておく。このようにすれば、スリット穴50aが開き、トナーが補給される状態のもとで、カバー154は二重にシールされることとなり、外部へのトナー漏れが生じにくくなる。
【0053】
(八)シャッタ部材の具体的構成例
図20により説明する。カバー154は略矩形の箱状をしている。このカバー154の対向する壁部にはそれぞれシャッタ部材152cの軸部152bを支持する軸穴152Bが形成されている。カバー154は合成樹脂材による成形品で軸穴152Bは該軸穴152Bの径よりも小さいハの字形の溝eにより外界と連通している。
軸部152をこの溝eを介して軸穴152Bに押し込み、装着する。溝eは弾性変形して軸部152の通過を許し、該軸部152を回動自在に支持する。なお、この軸部152の装着に先立ち、シャッタ部材152cの先端部には弾性部材156をU字状に巻くようにして接着材で固着しておく。これにより、図17示したようにシャッタ部材152cの両面に弾性部材156が設けられ、スリット穴50a及び角部Kでのシール性が確保される。さらに、軸部152bには付勢手段158として、コイルばねを巻きつけておく。
【0054】
軸部152bを軸穴152Bに装着した状態では、付勢手段158としてのコイルばねの一端側をカバーに当接させ、他端側をシャッタ部材152cに引っ掛け、この付勢手段158の弾性によりシャッタ部材152cを、図17において反時計まわりの向きに付勢し得る状態にする。
このようにしてシャッタ部材152cなどを組み込んだカバーを、図19に示すトナー量規制部材50及びスリット穴50aを被うようして、トナーホッパ部40に取り付ける。トナーホッパ部40に対するカバー154の取付部は図19に示すように一部曲面形状をしているので、カバー154の該当面部もこれに合わせて曲面形状に形成されている。
【0055】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、オぺレータに対する操作手順の順守負担の軽減を図ると共に、誤操作時においても装置の破損を免れることのできる画像形成装置を提供することができる。
【0056】
請求項2記載の発明によれば、誤って、レバーが水平面に対して鋭角をなす任意の位置を超えるようする操作が防止される。
請求項3記載の発明によれば、誤って、レバーが水平面に対して鈍角をなすように回動することがあっても所定の鋭角の回動位置に復元させることができる。
請求項4記載の発明によれば、蓋の閉じ動作に応じてレバーの変位動作を円滑に行なうことができる。
請求項5記載の発明によれば、カバーは二重にシールされることとなり、外部へのトナー漏れが生じにくくなる。
【0057】
請求項8記載の発明によれば、蓋の動作に連動するレバーの摺接回動動作をスムーズに行なうことができる。
請求項9記載の発明によれば、シャッタ部材の押圧を効果的に行なうとともに、シャッタ部材を直線的に単純化した構成にすることができる。
請求項10記載の発明によれば、シャッタ部材に設けた弾性部材により、シール性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像形成装置の蓋を開いた状態を説明した斜視図である。
【図2】画像形成装置のプロセスユニットを説明した正面図である。
【図3】画像形成装置のプロセスユニットを説明した斜視図である。
【図4】レバーの斜視図である。
【図5】画像形成装置のトナー補給装置をトナーボトルとともに説明した要部断面図である。
【図6】画像形成装置のプロセスユニットを説明した斜視図である。
【図7】トナー補給装置分解斜視図である。
【図8】開閉手段部の要部断面図である。
【図9】開閉手段部がトナーボトルの栓を開き状態にしているときの状態を説明した要部端面図である。
【図10】開閉手段部がトナーボトルの栓を閉じ状態にしているときの要部端面図である。
【図11】トナーボトル交換に際しての手順説明した図である。
【図12】トナーボトル交換に際しての手順説明した図である。
【図13】トナーボトル交換に際しての手順説明した図である。
【図14】トナーボトル交換に際しての手順説明した図である。
【図15】トナーボトル交換に際しての手順説明した図である。
【図16】トナーボトル交換に際しての手順説明した図である。
【図17】画像形成装置のプロセスユニットを説明した正面図である。
【図18】支点位置などの相互関係を模式的に表した図である。
【図19】カバー取付前のトナー補給装置を示した斜視図である。
【図20】シャッタ部材及び付帯部材の分解斜視図である。
【符号の説明】
84 レバー
84b (カム手段としての)カム部
121 本体
122 蓋
122a 制御面
112 係止部材
150 押圧部
152a レバー
152c シャッタ部材
158 付勢手段
156 弾性部材
Claims (5)
- 本体と、この本体の一端側が鰐口状に開閉する蓋とを有し、前記本体側には、トナーボトルを着脱自在に保持するトナー補給装置を装着し、このトナー補給装置には、トナーの供給に適する所定の位置に位置保持したトナーボトルの栓を開き状態または閉じ状態に切り換える開閉手段と、開揺動態位と閉揺動態位との間で位置変位してこの位置変位に応じて前記開閉手段に作用し、前記開揺動態位にて前記栓を開き状態に、前記閉揺動態位にて前記栓を閉じ状態に、それぞれ保持するレバーを設け、前記蓋が開いた状態のもとで前記レバーを操作してトナーボトルの着脱操作を行なうようにした画像形成装置であって、
前記レバーを水平面に対して鋭角の角度をなして起こした状態で前記閉揺動態位を保持し、前記レバーを倒した状態で前記開揺動態位を保持するカム手段を前記レバーと前記開閉手段との間に設け、前記蓋には該蓋の閉じ動作に応じて前記レバーの先端に衝合する制御面を設けたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、前記閉揺動態位のもとで、前記レバーが水平面に対して鋭角をなす任意の位置を超えて回動することを制限するストッパを設けたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1記載の画像形成装置において、前記閉揺動態位のもとで、前記レバーが水平面に対して鈍角をなすように移動しても自動的に鋭角をなす位置に復元させる弾性手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1記載の画像形成装置において、前記レバーの先端部であって、前記蓋の前記衝合面と当接する部位を曲面形状としたことを特徴とする画像形成装置。
- 本体と、この本体の一端側が支点を中心に鰐口状に開閉する蓋とを有し、前記本体側には、トナーボトルを着脱自在に保持するトナー補給装置を現像装置と一体的に構成した上で、前記本体に対し着脱自在とし、さらに前記トナー補給装置には前記トナーボトルの長手方向一端側にトナー補給口と、該トナー補給口からトナーを排出させるトナー補給部材とを設けた画像形成装置であって、前記蓋の開閉動作に連動して支点を中心に回動し、前記トナー補給口を開閉するシャッタ部材を有し、このシャッタ部材の前記トナー補給口を被う側の面に、弾性部材を設け、前記シャッタ部材を該シャッタ部材の支点とともにカバー内に納めるとともに、前記弾性部材の前記トナー補給口を被う側の面の裏面にも弾性部材を設け、前記シャッタ部材が前記トナー補給口を開いたときに該カバーの一部に前記裏面に設けた弾性部材が当接するようにしたことを特徴とする画像形成装置。
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