JP4386324B2 - 電子写真装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置に関し、特に、低コストで交換作業が容易なトナーカートリッジを有する電子写真装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真装置は、静電潜像が形成される感光体などの物体表面に粉末状のトナーを付着させ、そのトナーを物体表面から記録体に転写することにより、記録体に画像を形成するものである。なお、物体表面に付着している不要なトナーは廃トナーとして回収される。
【0003】
電子写真装置において、トナーを補給する技術としては、従来より、外部よりトナーを直接投入するタイプと、トナーカートリッジを装置本体から取り外して新しいものに交換するタイプとが広く用いられている。
【0004】
図6に、カートリッジ交換タイプの電子写真装置に用いられるトナーカートリッジの従来の構成を模式的に示す。図6において、トナーカートリッジ70には、新トナーを収容する空間としての新トナー収容部71と、廃トナーを収容する空間としての廃トナー収容部72とが設けられ、さらに、新トナーを外部に供給する開口としての供給口73と、廃トナーを受け入れる開口としての受入口74とがそれぞれ設けられている。
【0005】
また、カートリッジ交換時におけるトナーによる汚染を防止すること等を目的として、上記供給口73、及び上記受入口74には、開閉機構75,76が個々に設けられている。図6(b)は供給口73に設けられる開閉機構75、図6(c)は受入口74に設けられる開閉機構76をそれぞれ示している。
【0006】
例えば、図6(b)の開閉機構75は、シャッター部材77を周方向に移動させることにより、上記供給口73を開閉するように構成され、図6(c)の開閉機構76は、金属製のバネ部材78に接続されたシャッター部材79を直線的に摺動させることにより、上記受入口74を開閉するように構成されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、電子写真装置の低コスト化が進み、トナーカートリッジにおいても、低コスト化や交換作業の簡易化が求められる傾向にある。
【0008】
本発明は、上述する事情に鑑みてなされたものであり、低コスト化や交換作業の簡易化を図ることができるトナーカートリッジを備えた電子写真装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の電子写真装置は、収納部と新トナー受容部と廃トナー受容部とを具備して前記収納部に着脱自在に収納されるトナーカートリッジを含む電子写真装置において、前記トナーカートリッジは、前記新トナー受容部のトナーを外部へ供給するための供給口と、外部から廃トナーが前記廃トナー受容部へ引入される受入口と、前記供給口と前記受入口を共に開放する開放位置及び共に閉鎖する閉鎖位置にスライディングできるように設置されるシャッターとを含み、前記収納部には、前記シャッターに設置された係合部と係合して、前記トナーカートリッジが前記収納部に着脱される時に、前記シャッターを各々前記開放位置と前記閉鎖位置にスライディングするように案内するガイド溝が設けられ、前記トナーカートリッジが前記収納部に装着された時、前記シャッターは前記開放位置にスライディングすることを特徴とする。
【0010】
前記トナーカートリッジは、前記シャッターを前記閉鎖位置にロッキングさせるロッキング位置とロッキングを解除する解除位置とを有するロックアームをさらに含み、前記収納部には、前記トナーカートリッジが前記収納部に着脱される時に前記ロックアームを前記解除位置と前記ロッキング位置に各々案内するガイドホームが設けられることが好ましい。
【0011】
前記トナーカートリッジは、前記供給口と前記受入口が形成されて前記供給口と前記受入口を前記新トナー受容部と廃トナー受容部とに各々連結させる供給通路と受入通路に区分された受渡部をさらに含み、前記受渡部は、前記トナーカートリッジの外部に突出されており、前記シャッターは、前記受渡部にスライディングできるように設置されることが好ましい。
【0012】
前記トナー受容部から新しいトナーを前記供給口へ搬送する第1搬送手段と、
前記受入口から廃トナーを前記廃トナー受容部へ搬送する第2搬送手段との内の少なくともいずれの一つを具備することが好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子写真装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明の電子写真装置のトナーカートリッジの実施形態の一例を示す斜視図、図2は本例のトナーカートリッジの概略的な断面図である。
図1において、本例のトナーカートリッジ11は、電子写真装置に設けられる収納部12に着脱自在に収納される。収納部12は、一面が開放されたボックス状に形成されており、開放端側から上記トナーカートリッジ11が着脱自在に収納される。
【0014】
図2に示すように、トナーカートリッジ11は、粉末状の新トナーを収容する空間としての新トナー収容部20と、廃トナーを収容する空間としての廃トナー収容部21とを有する。また、トナーカートリッジ11には、新トナーを外部に供給する開口としての供給口22と、廃トナーを受け入れる開口としての受入口23とが設けられている。供給口22は、供給通路24を介して上記新トナー収容部20に接続され、受入口23は、受入通路25を介して上記廃トナー収容部21に接続されている。
【0015】
本例では、上記供給口22及び上記受入口23は、1つの箇所にまとめて設けられている。具体的には、トナーカートリッジ11には筒状に突出して形成された受渡部26が設けられており、この受渡部26の周面に上記供給口22及び上記受入口23が対向配置して設けられている。また、受渡部26は、内部空間が2つに分割されており、一方の空間が供給通路24として上記供給口22及び新トナー収容部20に接続され、他方の空間が受入通路25として上記受入口23及び廃トナー収容部21に接続されている。
【0016】
また、供給通路24、及び受入通路25にはそれぞれ、トナーを搬送する搬送手段としてのスクリュー27,28が配設されている。スクリュー27,28はそれぞれ、各通路24,25内で回転自在に支持され、駆動部29により駆動される。供給通路24に配されるスクリュー27は、新トナー収容部20から供給口22に向けて新トナーを搬送するように回転し、受入通路25に配されるスクリュー28は、受入口23から廃トナー収容部21に向けて廃トナーを搬送するように回転する。なお、本例のように、トナーの搬送手段としてのスクリュー27,28を備えることにより、新トナーの供給口22と廃トナーの受入口23とを、1つの箇所に容易にまとめることができる。また、供給口22と受入口23とが1つの箇所にまとまることにより、トナーカートリッジ11のコンパクト化を容易に図ることができる。
【0017】
さて、本例のトナーカートリッジ11は、上記供給口22と上記受入口23とを1つの部材(シャッター30)で開閉する開閉機構31を備えている。図3は、開閉機構31の構成及び動きを説明するための模式図、図4は、トナーカートリッジ11の概略的な断面図である。
【0018】
図3において、シャッター30は、一方の端面が閉じられた略筒状に形成されている。また、シャッター30は、開放端にトナーカートリッジ11の上記受渡部26が軸方向に挿入され、この受渡部26に対して軸方向に摺動自在に取り付けられている。
【0019】
開閉機構31は、上記シャッター30、上記シャッター30の周面に設けられる係合部としてのフォロア32、収納部12の内側面に設けられるガイド溝33、シャッター30の移動をロックするロック機構34等を含む。なお、図3にはフォロア32は1つしか示されていないが、実際にはフォロア32は上記シャッター30の周面の左右両側に設けられている。
【0020】
上記構成の開閉機構31では、収納部12に対してトナーカートリッジ11を着脱する際、フォロア32がガイド溝33に沿って移動する。この際、ガイド溝33は、フォロア32を介して、シャッター30を軸方向に案内する。ガイド溝33は、トナーカートリッジ11が収納部12の奥に進むに従って、フォロア32を介して、シャッター30をトナーカートリッジ11の本体から離れる方向に案内する。
【0021】
また、ロック機構34は、トナーカートリッジ11の本体側に配設される係止部40、シャッター30に設けられた支点軸41を中心に回転自在に配されるロックアーム42、ロックアーム42に設けられたロックアーム用フォロア43、トナーカートリッジ11に設けられたガイド溝44等を含む。
【0022】
ロックアーム42はポリアセタール等の樹脂からなり、その一部(弾性部45)は薄板状に形成され、弾性体として機能する。弾性部45はシャッター30に設けられた突起46に一端が当接され、支点軸41を中心とするロックアーム42の配設角度の変化に応じて湾曲する。ロックアーム用フォロア43がガイド溝44に沿って移動することにより、ロックアーム42の配設角度が変化する。
また、ロックアーム42の爪が係止部40に係止されることにより、シャッター30の軸方向の移動がロックされ、ロックアーム42の爪が係止部40から外れると、シャッター30は軸方向に移動自在となる。本例では、ロック機構34は、トナーカートリッジ11が収納部12から取り外されるとシャッター30の移動をロックし、トナーカートリッジ11が収納部12に収納され始めた初期の段階で上記ロックを解除する。
【0023】
次に、図3(a)から(d)に示す順に、トナーカートリッジ11を収納部12に収納する際の開閉機構21の動作について説明する。図3(a)において、トナーカートリッジ11が収納部12に収納される前の段階では、シャッター30はトナーカートリッジ11の本体に最も近づいた位置に配置されている。また、ロックアーム42の爪が係止部40に係止され、シャッター30の軸方向の移動がロックされた状態にある。
【0024】
図3(b)において、トナーカートリッジ11が収納部12に収納され始めた初期の段階では、ロック機構34のフォロア43がガイド溝44に案内されることにより、ロックアーム42の配設角度が変化し、ロックアーム42の爪が係止部40から外れ、ロックが解除される。これにより、シャッター30が軸方向に移動自在となる。
【0025】
図3(c)において、トナーカートリッジ11が収納部12の奥に進む段階(図3(c))では、シャッター30に設けられたフォロア32が収納部12に設けられたガイド溝33に沿ってシャッター30の軸方向に移動し、これに伴い、シャッター30がトナーカートリッジ11の本体から離れる方向に移動する。このとき、ロック機構34では、ロックアーム42の弾性部45が湾曲した状態となる。
【0026】
図3(d)において、トナーカートリッジ11が収納部12に完全に収納された段階(図3(d))では、シャッター30のフォロア32がガイド溝33に案内されることにより、シャッター30がトナーカートリッジ11の本体から最も離れた位置に配置される。このとき、ロック機構34では、ロックアーム42の弾性部45の湾曲した状態が解消されて元に戻る。
【0027】
このように、本例の開閉機構31では、収納部12にトナーカートリッジ11を収納する際、ガイド溝33でフォロア32を案内することにより、収納動作に連動して、シャッター30がトナーカートリッジ11の本体から離れる方向に移動する。また、これとは逆に、収納部12からトナーカートリッジ11を取り外す際、開閉機構31では、上記収納時と逆の順、すなわち図3(d)から(a)に示す順にシャッター30が移動する。すなわち、開閉機構31では、取り外し動作に連動して、ガイド溝33でフォロア32を案内することにより、シャッター30がトナーカートリッジ11の本体に近づく。さらに、トナーカートリッジ11が収納部12から取り外される前に、ロック機構34により、シャッター30の移動がロックされる。
【0028】
次に、図4において、(a)は収納部12からトナーカートリッジ11が取り外されている状態(先の図3(a)に対応)、(b)は収納部12にトナーカートリッジ11が収納された状態(先の図3(d)に対応)、をそれぞれ示している。なお、この図4に示すように、シャッター30には、受渡部26に設けられた供給口22及び受入口23に対応する開口50,51がそれぞれ設けられている。
【0029】
図4(a)において、収納部12からトナーカートリッジ11が取り外されている場合には、前述したように、シャッター30はトナーカートリッジ11の本体に最も近づいた位置に配置される。この場合、シャッター30の開口50,51とトナーカートリッジ11の開口(供給口22及び受入口23)とは軸方向の位置がそれぞれずれた状態にあり、供給口22及び受入口23は閉状態となる。
【0030】
図4(b)において、収納部12にトナーカートリッジ11が収納されている場合には、前述したように、シャッター30はトナーカートリッジ11の本体から最も離れた位置に配置される。この場合、シャッター30の開口50,51とトナーカートリッジ11の開口(供給口22及び受入口23)との軸方向の位置がそれぞれ一致した状態にあり、供給口22及び受入口23が開状態となる。
【0031】
供給口22が開状態になると、先の図2に示したスクリュー27を介して新トナー収容部20から供給口22に向けて新トナーが搬送され、供給口22及び開口50を介して、その新トナーが外部に排出(供給)される。また、受入口23が開状態になると、廃トナーが開口51及び受入口23を介して、トナーカートリッジ11内に流入し、先の図2に示したスクリュー28を介して受入口23から廃トナー収容部21に向けて廃トナーが搬送される。
【0032】
このように、本例のトナーカートリッジ11では、収納部12への着脱動作に連動して、トナーの受け渡しを行う供給口22及び受入口23を、シャッター30によって開閉する。この開閉動作が着脱動作に連動して行われることにより、カートリッジの交換時において、供給口22と受入口23とを開閉する作業を省略化あるいは簡易化し、作業性の向上を図ることができる。しかも、本例のトナーカートリッジ11では、トナーの受け渡しを行う供給口22及び受入口23を1つの部材(シャッター30)で開閉する。そのため、従来に比べて部品点数を少なくし、低コスト化を図ることができる。
【0033】
なお、本例では、先の図3に示したロックアーム42を含め、トナーカートリッジ11を構成する部材は、すべて樹脂製からなる。これにより、交換時に取り外したトナーカートリッジ11の廃棄処理が容易となる。
【0034】
図5は、本発明の電子写真装置の実施形態の一例を模式的に示す図であり、本例での電子写真装置10には、上述したトナーカートリッジ11が用いられる。
図5において、トナーカートリッジ11は、装置本体に設けられた収納部12に着脱自在に収納される。また、トナーカートリッジ11から供給される新トナーは、複数のローラを有するプロセスユニット55に設けられた感光体ドラム56に付着される。なお、プロセスユニット55内であって感光体ドラム56の周面には、不図示の転写ローラ、残留トナーを除去するクリーナ、帯電ローラなどが配置されている。
さらに、帯電ローラによって所定の電位に帯電された感光体ドラム56の表面に静電潜像を記録する不図示のレーザ走査ユニットが設けられている。静電潜像が形成された感光体ドラム56の表面に新トナーが付着すると、その感光体ドラム56と転写ローラとの間に印刷用紙が通される。これにより、印刷用紙にトナーが転写され、印刷用紙に文字や絵などの画像が形成される。また、転写後、感光体ドラム56の表面に付着している不要なトナーはクリーナによって除去され、廃トナーとしてトナーカートリッジ11に回収される。
【0035】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【0036】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電子写真装置によれば、新トナーの供給口と廃トナーの受入口とを一の開閉部材で開閉することから、低コスト化やトナーカートリッジの交換作業の簡易化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のトナーカートリッジの実施形態の一例を示す斜視図である。
【図2】 本例のトナーカートリッジの概略的な断面図である。
【図3】 開閉機構の構成及び動きを説明するための模式図である。
【図4】 トナーカートリッジの概略的な断面図である。
【図5】 本発明の電子写真装置の実施形態の一例を模式的に示す図である。
【図6】 電子写真装置に用いられるトナーカートリッジの従来の構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
10 電子写真装置
11 トナーカートリッジ
12 収納部
20 新トナー収容部
21 廃トナー収容部
22 供給口
23 受入口
27 スクリュー(第1搬送手段)
28 スクリュー(第2搬送手段)
30 シャッター(開閉部材)
31 開閉機構
32 フォロア(係合部)
33 ガイド溝
34 ロック機構
Claims (4)
- 収納部と新トナー受容部と廃トナー受容部とを具備して前記収納部に着脱自在に収納されるトナーカートリッジを含む電子写真装置において、
前記トナーカートリッジは、前記新トナー受容部のトナーを外部へ供給するための供給口と、
外部から廃トナーが前記廃トナー受容部へ引入される受入口と、
前記供給口と前記受入口を共に開放する開放位置及び共に閉鎖する閉鎖位置にスライディングできるように設置されるシャッターとを含み、
前記収納部には、前記シャッターに設置された係合部と係合して、前記トナーカートリッジが前記収納部に着脱される時に、前記シャッターを各々前記開放位置と前記閉鎖位置にスライディングするように案内するガイド溝が設けられ、
前記トナーカートリッジが前記収納部に装着された時、前記シャッターは前記開放位置にスライディングすることを特徴とする電子写真装置。 - 前記トナーカートリッジは、前記シャッターを前記閉鎖位置にロッキングさせるロッキング位置とロッキングを解除する解除位置とを有するロックアームをさらに含み、
前記収納部には、前記トナーカートリッジが前記収納部に着脱される時に前記ロックアームを前記解除位置と前記ロッキング位置に各々案内するガイドホームが設けられることを特徴とする請求項1に記載の電子写真装置。 - 前記トナーカートリッジは、前記供給口と前記受入口が形成されて前記供給口と前記受入口を前記新トナー受容部と廃トナー受容部とに各々連結させる供給通路と受入通路に区分された受渡部をさらに含み、
前記受渡部は、前記トナーカートリッジの外部に突出されており、
前記シャッターは、前記受渡部にスライディングできるように設置されることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子写真装置。 - 前記トナー受容部から新しいトナーを前記供給口へ搬送する第1搬送手段と、前記受入口から廃トナーを前記廃トナー受容部へ搬送する第2搬送手段との内の少なくともいずれか一つを具備することを特徴とする請求項3に記載の電子写真装置。
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