JP3952705B2 - 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、ファクシミリ、プリンタ等として用いられる電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、トナー容器の装着部の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置では、画像形成により消費されたトナーはトナー容器を用いて補給されるのが一般的である。
【0003】
トナー容器から画像形成装置にトナーを移す方式としては、一時にトナーをトナー容器から画像形成装置に移し、トナー容器を画像形成装置に装着することをしない方式と、トナー容器を画像形成装置に装着して、消費された分を順次トナー容器から画像形成装置に供給し、空になった段階でトナー容器を画像形成装置から取り出す方式とがある。
【0004】
後者の方式は、オペレータが行うトナー補給作業にトナー容器を開封する等のトナー飛散の原因になる作業がなくなることから望ましいとされ、多用される傾向にある。
【0005】
例えば、特開平10−213957号公報では、トナー容器内壁に螺旋状の突起を設けて、トナー容器の回転により螺旋状突起のトナー搬送作用でトナーを取り出して、画像形成により消費された分のトナーを補給するトナー容器及びトナー補給装置が開示されている。
【0006】
トナー容器から一時に画像形成装置のトナーホッパーに投入する方式及びトナー容器を画像形成装置に装着する方式いずれの場合にも、トナーホッパーは多くの場合画像形成装置の前面部に設けられている。トナー補給の際には、ジャム処理等において画像形成装置の内部を開放する前扉を開放してトナーホッパーを露出させ、トナー容器からトナーを投入するか又は前記前扉を開放してトナー容器をトナー補給部に装着している。このようなトナー補給作業においては、前記前扉を開放して行われるので、画像形成装置を停止させることにより行われる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
(1)トナー容器を画像形成装置に装着し、画像形成により消費された分のトナーをトナー容器から順次取り出す方式においても従来では、トナー容器を交換するのに次のような手順を踏む必要があった。
【0008】
▲1▼画像形成装置の前扉を開ける。
▲2▼容器受け部を画像形成装置本体の外に出す。
【0009】
▲3▼レバー操作で空のトナー容器を容器受け部から外す。なお、このレバー操作によりトナー容器のトナー排出口が閉鎖される。
【0010】
▲4▼空のトナー容器を容器受け部から取り出す。
▲5▼新しいトナー容器を容器受け部に装着し、レバー操作でトナー容器を容器受け部に据え付ける。このレバー操作によって、トナー容器のトナー排出口が開口する。
【0011】
▲6▼トナー容器が据え付けられたトナー受け部を画像形成装置本体内の所定位置に戻す。
【0012】
▲7▼前扉を閉じる。
トナー容器から補給された分のトナーを順次補給するトナー補給方式は、オペレータの操作が簡単であるという利点を持っていることは前記に説明したとおりであるが、このように従来のトナー補給方式では、トナー容器から順次トナーを補給する方式であっても、なおトナー容器の交換時に7段階の操作手順を踏む必要があって複雑であり、操作性がよいとは言えない。
【0013】
本発明の目的は、トナー容器から順次トナーを補給するトナー補給方式の利点を十分に生かして、オペレータが簡単にトナー補給を行うことができるトナー補給装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【0014】
(2)オペレータが行うトナー補給作業は、従来の画像形成装置では、扉を開放することにより、画像形成装置を停止させてトナー容器を画像形成装置に装着するものであった。従って、トナー補給作業が行われている間は画像形成を行うことが出来ないという不便さがあった。更に、作動を再開するときには、ウォームアップタイムがあるために、トナー補給に伴う画像形成装置の停止時間は長くなるという問題がある。
【0015】
特に、画像形成装置をネットワークプリンタとして使用する場合には、画像形成装置から離れた所で操作をするオペレータにとっては、画像形成装置が長時間停止することが著しく不便さを感じさせるものとなる。
【0017】
(3)トナー容器を画像形成装置に装着し、装着されたトナー容器から順次トナーを補給する方式の従来の画像形成装置を図1に示す。図示のように、トナー容器10は画像形成装置の前面部に装填される。トナー容器10を交換するときには、扉100A、100Bを開放して、容器受け部21を軸21Aを中心として回転して画像形成装置の外に取り出し、トナー容器10の交換を行う。
【0018】
このようなトナー容器10の装着部の構成では、トナー容器を収納するスペースを画像形成装置前面部に設けるために、画像形成装置の奥行きLを大きく取る必要がある。このために画像形成装置の設置スペースが大きくなるという問題がある。
【0019】
近年、画像形成装置の高速化と、ネットワーク化に伴って1台当たりの画像形成量が増大し、画像形成量の増大に対応して大容量のトナー容器を装備した画像形成装置が要望される傾向にある。このような要望を満たすには画像形成装置の奥行きが更に増大し、画像形成装置の設置スペースの増大が重大な問題となる。
【0021】
【課題を解決するための手段】
前記の本発明の目的は下記の発明により達成される。
【0022】
1.画像形成装置本体に出入可能であり、トナー容器を支持する容器受け部、該容器受け部に設けられ、前記トナー容器の開口部材を変位させる開口部材受け部及び、前記画像形成装置本体に設けられ、前記容器受け部に支持されたトナー容器が前記画像形成装置に挿入された時に、前記開口部材又は前記開口部材受け部に作用して前記トナー容器のトナー排出口を開口する開口部材作用部、を有し、前記トナー容器を前記画像形成装置本体内の収納位置に挿入する動作で、前記開口部材作用部により前記開口部材を変位させて、前記トナー排出口を開口し、前記トナー容器を前記画像形成装置本体内の収納位置から取り出す動作で、前記開口部材受け部により開口部材を変位させて前記トナー排出口を閉じることを特徴とする画像形成装置。
【0023】
2.前記容器受け部と前記画像形成装置本体との間に出入を案内するスライドレールを設けたことを特徴とする前記1に記載の画像形成装置。
【0024】
3.前記画像形成装置本体が前記トナー容器の装着部のみを開放可能とする扉を有することを特徴とする前記1又は前記2に記載の画像形成装置。
【0025】
4.前記扉の開放及び前記容器受け部の取り出しを前記画像形成装置本体を停止させることなく行うことを可能にしたことを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【0026】
5.前記容器受け部に、該容器受け部の前記画像形成装置本体からの取り出しをロックする解除可能なロック手段を設けたことを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【0027】
6.前記容器受け部は前記画像形成装置本体の前面と後面とを結ぶ奥行き方向の側壁に平行に出入可能であることを特徴とする前記1〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
7.前記開口部材受け部は前記画像形成装置本体側の係止部材に係止されるフックを有し、前記容器受け部を前記画像形成装置本体から引き出す際に、前記係止部材への前記フックの係止により、前記開口部材受け部が前記容器受け部に対して変位して前記開口部材が前記トナー排出口を覆う方向に移動してから、前記係止部材への前記フックの係止が開放され、前記トナー容器を取り外し可能な位置まで前記容器受け部と前記開口部材受け部とが引き出されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【0034】
【発明の実施の形態】
〈画像形成装置〉
図2は本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示し、図2(a)は正面図、図2(b)、(c)はトナー容器装着部を断面で示す上面図である。図2(a)は容器受け部を引き出した状態を示し、図2(b)は容器受け部を画像形成装置内に収納した状態をそれぞれ示す。
【0035】
図2(a)に示すように、トナー容器10は正面側から見て、右上部に装着され、図2(b)、(c)に示すように長い円筒形状をしており、画像形成装置100の側面に平行に画像形成装置100内に収納される。
【0036】
画像形成装置100は上部に自動原稿搬送装置101を有し、下部に記録紙収納部104A、104B及び104Cを有する。100Aはトナー容器10の装着のために開閉されるトナー補給用の扉である。扉100Aは、他の扉と独立して開閉することができる。
【0037】
100B、100Cは装置内部を開放するための従来型の扉である。扉100B又は100Cを開放するとドアスイッチが働いて画像形成装置100は停止する。しかしながら、扉100Aを開放した場合には、画像形成装置100が停止することはない。扉100Aを開放しトナー容器10を取り出したときにも停止することはなく、画像形成装置100が画像形成作動を続行する。従って、画像形成を中断することなくトナー補給、即ち、トナー容器の交換を行うことができる。
【0038】
トナー容器10は容器受け部21に装着される。容器受け部21はスライドレール211によって図2(b)に示す位置と図2(c)に示す位置とに移動可能に設けられる。スライドレール211は固定レール211Aと移動レール211Bとからなる。
【0039】
図3は画像形成装置100の内部構成の概略を示す。
101は自動原稿搬送装置であり、多数枚の原稿を1枚ずつ読取位置に搬送する。自動原稿搬送装置101は両面読取機能を有する。
【0040】
102は画像読取部であり、CCDからなる読取素子を有し、自動原稿搬送装置101により搬送される原稿又は原稿台ガラス102Aに載置された原稿を読みとって画像データを生成する。
【0041】
103は電子写真方式により画像を形成する画像形成部である。即ち、画像形成部103は、帯電、露光及び現像により感光体上にトナー像を形成し、記録紙に転写する。画像形成部103は画像読取部102が生成する画像データ又は外部から伝送された画像データに基づいて、記録紙上にトナー像を形成する。
【0042】
記録紙収納部104A、104B、104C又は手差し給紙台105から給紙された記録紙には画像形成部103において、トナー像が転写され、転写されたトナー像は定着装置106において記録紙に定着される。トナー像が定着された記録紙が排紙皿107に排出される。108は両面画像形成において、裏面画像形成時に記録紙を反転搬送する反転搬送部である。
【0043】
トナーの補給は、トナー容器10からトナー補給部109を経て画像形成部103の現像装置103Aに画像形成により消費された分を搬送することにより行われる。
【0044】
〈トナー容器の着脱〉
トナー容器を図4〜6により説明する。図4はトナー容器の断面図、図5はトナー容器の装着部を示す図、図6はトナー容器の分解斜視図である。また、図5(a)は未装着トナー容器の装着部の側面図、図5(b)は図4における矢印X2から見た装着部の図、図5(c)は装着されたトナー容器の装着部の側面図である。
【0045】
トナー容器10は、容器本体11、固定蓋12、開口部材13、シール部材14及び接着テープ15からなる。
【0046】
容器本体11はトナーを収納する収納部11M及び装着部11Nからなる密閉円筒体である。容器本体の図左端部には口11Bが形成され、トナーは口11Bから詰められる。トナーを収納したトナー容器10は固定蓋12により密閉される。図右端部の装着部11Nには、トナー排出口11Aが設けられ、トナー排出口11Aはシール部材14によりシールされている。装着部11Nには、雌カップリング11Dが設けられ画像形成装置本体の雄カップリング(図7、8に示す)により伝達される駆動力をトナー容器10に伝達する。トナー容器本体11には螺旋状突起11Cが容器内壁に形成されており、回転によってトナーが図の左から右方へ搬送される。装着部11Nには更に、開口部材13の移動を案内する案内溝11Eが形成される。
【0047】
装着部11Nには、リング状の開口部材13が容器回転軸Rに平行にスライド可能に設けられる。開口部材13は位置決め用の鍔13A及び種類識別用の鍔13Bを有する。開口部材13には更に、案内用底つき規制溝11Fが設けられる。
【0048】
開口部材13の鍔13A及び13Bは図6に示すように、一部が欠けており、鍔13A、13Bの欠けた平坦部13Cをシール部材14が周回する。シール部材14は図6に示すように可撓性のテープの両端を接合したものであり、装着部11Nに接着され、トナー排出口11Aを密閉している。
【0049】
図7、8によりトナー容器の装着を説明する。
図7は図2(b)のように画像形成装置本体100の装着部20から取り出した容器受け部21を示し、図8は装着部20に挿入された容器受け部21を示す。図7における矢印W1のようにトナー容器10を容器受け部21に落とし込み、次に、W2のように容器受け部21を移動させて装着部20に結合することによりトナー容器10が装着部20に装着される。
【0050】
図8の状態では、開口部材13は容器本体11に対して図5(c)の状態に移動しており、シール部材14を剥離し、トナー排出口11Aは開口されている。開口部材13のこのような移動は、鍔13Bが装着部20の開口部材作用部としての着脱口20Aで押されることによる。22はスポンジからなる密閉部材であり、挿入されたトナー容器10を密閉する。なお、前記開口部材作用部としては、開口部材受け部23に作用し開口部材受け部23を介して開口部材13を移動させる構成でもよい。トナー容器10が装着部20に装着された状態では、装着部20の雄カップリング32とトナー容器10の雌カップリング11Dとが結合可能な状態となって、モータM1の回転により雄カップリング32が回転したときに、バネ33の作用で両者は結合する。トナー容器10は駆動系30及びカップリング11D、32を介してモータM1により回転駆動される。トナー容器10の装着時は、鍔13Bを利用したトナー容器の種類の識別が行われ、例えば、トナーの色が異なるなど、装着部20に装着すべきものと異なるトナー容器が装着されたときには、鍔13Bが開口部材受け部23に設けた突起23Aに整合せず、正しいトナー容器のみが装着される。
【0051】
モータM1によりトナー容器10は回転駆動され、トナーは螺旋状の突起11Cによりトナー排出口11Aへ搬送される。トナー排出口11Aから流出したトナーは装着部20に設けられた落下口20Bから落下して搬送スクリュー116、117からなるトナー補給装置により搬送され、現像装置103A(図3に示す)に供給される。搬送スクリュー116、117はモータM2により駆動される。
【0052】
次に、トナー容器10の装着の際のシール部材14の剥離について、トナー排出口11Aの開口過程を示す図9により説明する。
【0053】
図9(a)はトナー容器10が未装着の状態を示し、図9(b)は装着された状態を示す。
【0054】
図9(a)に示すように、シール部材14は未装着の状態では、接着材16により装着部11Nに接着されており、トナー排出口11Aを密閉している。トナー容器10の画像形成装置100への装着により、前記に説明したように開口部材13はトナー容器本体11に対して図左方向に移動して、開口部材13を周回しているシール部材14は開口部材13に追随して移動するので、接着が剥離される。この剥離過程において、シール部材14の余裕分14Aは図9(a)では、左側、即ち、開口部材13の移動方向の先方側に形成されているが、装着された状態では、図9(b)に示すように、移動方向の後方側に形成されている。このようなシール部材14の余裕分14Aによって、トナー排出口11Aは開口部材、言い換えると、トナー容器10の移動の初期においては、開口されないである程度移動した後に始めて開口される。このようなシール部材14の開口機構によって、トナー容器10の着脱の際のトナー漏れやトナー飛散が防止される。
【0055】
15は抑え部材としての接着テープであり、余裕分14Aによるシール部材14の浮き上がりを防止する。
【0056】
次に、容器受け部21のロック手段及び開口部材13の駆動機構を図7、10及び11により説明する。
【0057】
容器受け部21の左端部に形成された取っ手部には、圧縮バネS3により時計方向に付勢されたロックレバー140が設けられる。ロックレバー140を圧縮バネS3に抗して反時計方向に回転させることによって、ロックが解除されて、容器受け部21を図7における左方向に移動させて画像形成装置から引き出すことができる。
【0058】
図10は図7におけるX3から見たトナー容器10及び容器受け部21の側面図、図11は図10における線X4−X4に沿った断面図である。
【0059】
容器受け部21には、開口部材受け部23が設けられ、スライドレール211に支持される。容器受け部21と開口部材受け部23とは案内溝146と案内ピン147とによって案内されて、開口部材受け部23の容器受け部21に対する相対移動を可能にしている。
【0060】
トナー容器10が容器受け部21に装着されると、トナー容器10は容器受け部21により支持されるとともに、開口部材受け部23により支持される。
【0061】
開口部材受け部23には、その底部にフック142が軸142Aによって、フック144が軸144Aによりそれぞれ回転可能に支持されている。フック142は引っ張りバネS1により時計方向に付勢され、フック144は圧縮バネS2によって反時計方向に付勢される。図11(a)は容器受け部21が装着部20に装着されていない状態を示し、図11(b)は装着された状態を示す。
【0062】
容器受け部21が未装着の状態では、容器受け部21に対して、開口部材受け部23は図7及び図11(a)の状態にあり、フック144は容器受け部21に設けた突起145により押されて、時計方向に最も回転した位置にある。この位置では、フック142はフリーであり、引っ張りバネS1により付勢されて最も時計方向に回転した位置にある。
【0063】
容器受け部21を画像形成装置本体の装着部20に装着すると、突起145がフック144から離れるとともに、フック142が容器受け部21に設けた突起143により引っ張りバネS1の付勢に抗して反時計方向に回転する。その結果、図11(b)のように、フック144がフック142の復帰を妨げる状態になって、フック142が係止される。フック142は、また、画像形成装置本体に設けた係止部材148により係止される。このようにして、容器受け部21を画像形成装置100の所定位置に装着したときに、開口部材13を開口部材受け部23に係止した状態が形成される。その結果、トナー容器10は画像形成装置内の正規の位置に固定され、トナー容器10の回転時のトナー容器10のずれが防止される。
【0064】
装着されたトナー容器10を取り出すときには、単に、容器受け部21を引き出すだけでよい。即ち、図8及び図11(b)の状態で容器受け部21を画像形成装置本体から引き出すと、画像形成装置本体に固定した係止部材148により開口部材受け部23が係止されている結果、最初に容器受け部21に対して開口部材受け部23が変位して、開口部材13はトナー排出口11Aを覆う方向へ移動する。この動作において、突起145がフック144を押すとともに、突起143がフック142を開放するので、図11(b)の状態から、フック142が時計方向に回転し、フック144が時計方向に回転して図11(a)の状態が形成される。図11(a)の状態は、開口部材13及びシール部材14がトナー排出口11Aを閉鎖した状態である。
【0065】
このように、トナー容器10を画像形成装置100から取り出す過程における、トナー容器10を容器受け部21から取り外し可能になった段階では、開口部材13は開口部材受け部23により駆動されてトナー容器本体11に対して、図11(a)と図5(a)の状態に移動しており、開口部材13とシール部材14とでトナー排出口11Aを閉じている。従って、トナー容器10を取り出す際に発生しやすいトナーの漏れやトナー飛散が良好に防止される。
【0066】
【発明の効果】
請求項1の発明により、▲1▼容器受け部を画像形成装置本体から取り出し、▲2▼取り出した容器受け部から空のトナー容器を取り外す、▲3▼新しい容器を容器受け部に装着する、▲4▼容器受け部を画像形成装置本体に挿入する、という少ない手順で簡単にトナー容器の交換を行うことができる。しかも、この交換操作により取り出されたトナー容器はトナー排出口が閉じている。従って、トナー容器の交換時に生じやすい手や衣服等の汚れが起きることはなく、簡単で清潔な交換作業となる。
【0067】
請求項2の発明により、大型のトナー容器でも安定して装脱することが可能になり、高速機のように大量にトナーを消費する画像形成装置においても簡単にトナー容器の交換を行うことが可能になる。
【0068】
請求項3の発明により、トナー補給のときに、トナー容器の装着部以外の装置部分が開放されないので、安全であり、また、トナー補給が装置の他の部分の作動に影響することがない。
【0069】
前扉を開けてトナー容器を取り出し、装着する方式では前扉の開放によってドアスイッチが作動して装置が停止し、トナー補給の終了後に装置の作動を再開するのに時間を要するなど、作業効率を下げる問題があったが、請求項4の発明により、装置の作動を停止することなくトナー補給を行うことが可能になるので、このような効率の低下はなくなる。
【0070】
請求項5の発明により、容器受け部は確実に画像形成装置本体に係止されるとともに、ワンタッチで容器受け部を取り出すことができる。
【0071】
請求項6の発明により、画像形成装置の奥行きの長さが短縮され、画像形成装置の設置スペースを圧縮することができる。特に、大型のトナー容器が装着される画像形成装置においても、トナー容器装着用のスペースのために画像形成装置の奥行きの長さが増大することがないので、高速機のように大量のトナーが消費される画像形成装置においても、装置の設置スペースを実質的に増やさない。
請求項7の発明により、トナー容器を取り出す際に発生しやすいトナーの漏れやトナー飛散が良好に防止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の画像形成装置を示す図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態にかかる画像形成装置の内部構成の概略を示す図である。
【図4】トナー容器の断面図である。
【図5】トナー容器のトナー排出口近傍の構造を示す図である。
【図6】トナー容器のトナー排出口近傍部分の分解斜視図である。
【図7】画像形成装置本体から取り出した容器受け部を示す図である。
【図8】画像形成装置本体に挿入された容器受け部を示す図である。
【図9】トナー容器におけるトナー排出口の開口過程を示す図である。
【図10】図7におけるX3の方向から見たトナー容器の図である。
【図11】図10におけるX4−X4に沿った断面図である。
【符号の説明】
10 トナー容器
11A トナー排出口
12 固定蓋
13 開口部材
13A、13B 鍔
14 シール部材
11N、20 装着部
20A 着脱口
21 容器受け部
23 開口部材受け部
30 駆動系
32 雄カップリング
M1、M2 モータ
100 画像形成装置
100A 扉
211 スライドレール
Claims (7)
- 画像形成装置本体に出入可能であり、トナー容器を支持する容器受け部、
該容器受け部に設けられ、前記トナー容器の開口部材を変位させる開口部材受け部及び、
前記画像形成装置本体に設けられ、前記容器受け部に支持されたトナー容器が前記画像形成装置に挿入された時に、前記開口部材又は前記開口部材受け部に作用して前記トナー容器のトナー排出口を開口する開口部材作用部、を有し、
前記トナー容器を前記画像形成装置本体内の収納位置に挿入する動作で、前記開口部材作用部により前記開口部材を変位させて、前記トナー排出口を開口し、
前記トナー容器を前記画像形成装置本体内の収納位置から取り出す動作で、前記開口部材受け部により開口部材を変位させて前記トナー排出口を閉じることを特徴とする画像形成装置。 - 前記容器受け部と前記画像形成装置本体との間に出入を案内するスライドレールを設けたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置本体が前記トナー容器の装着部のみを開放可能とする扉を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記扉の開放及び前記容器受け部の取り出しを前記画像形成装置本体を停止させることなく行うことを可能にしたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記容器受け部に、該容器受け部の前記画像形成装置本体からの取り出しをロックする解除可能なロック手段を設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記容器受け部は前記画像形成装置本体の前面と後面とを結ぶ奥行き方向の側壁に平行に出入可能であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記開口部材受け部は前記画像形成装置本体側の係止部材に係止されるフックを有し、
前記容器受け部を前記画像形成装置本体から引き出す際に、前記係止部材への前記フックの係止により、前記開口部材受け部が前記容器受け部に対して変位して前記開口部材が前記トナー排出口を覆う方向に移動してから、前記係止部材への前記フックの係止が開放され、前記トナー容器を取り外し可能な位置まで前記容器受け部と前記開口部材受け部とが引き出されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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