JP4569171B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に関する。
光走査装置から出射するレーザ光で、感光体に潜像を形成し、この潜像を現像器で現像して感光体上にトナー像を形成する。感光体上に形成されたトナー像は記録紙などに転写され、そして、転写されたトナー像を記録紙に定着することで、画像を記録する公知の電子写真プロセスを用いた画像形成装置が知られている。
また、帯電器、現像器、トナータンク、クリーニング器などと、感光体とが一体となったプロセスカートリッジを構成し、このプロセスカートリッジが画像形成装置に対し、着脱可能な構成となった画像形成装置がある。
このような画像形成装置は、プロセスカートリッジの着脱に応じて、画像形成装置の動作を許可する機構を設けている。
更に、レーザ光が外部に漏出しないように、プロセスカートリッジを取り出すと、光走査装置への電源入力が電気的に切られ、レーザ光が照射しないようにした画像形成装置がある。(例えば、特許文献1を参照)。
また、光走査装置のレーザ光が出射する方向と反対側をプロセスカートリッジの着脱方向側とし、レーザ光が照射される画像形成装置の内壁面を乱反射面とし、レーザ光が外部に漏出しないようした画像形成装置がある。(例えば、特許文献2参照)。
特開平5−323714号公報 特開平4−190253号公報
しかしながら、最近、プロセスカートリッジからトナータンクを着脱可能な構成とし、トナータンクのみ交換可能としたプロセスカートリッジがある。
さて、プロセスカートリッジの着脱に応じて画像形成装置の動作を許可する機構を設けていても、ユーザーがトナータンクを装着し忘れた状態のプロセスカートリッジを装着しても画像形成装置は動作してしまう。
このため、完全にトナー切れとなり白紙で出力されてしまう。あるいは、トナーとキャリアとを混合した現像剤を用いる現像方式の場合、トナーが無くなると、キャリアが感光体を傷つけたり、キャリアが感光体に付着した後、記録紙に転写されて定着器に運ばれ、定着器のローラを傷つけるなど、故障の原因となる。
また、特開平4−190253号公報の記載の構成では、レーザ光の光路自体は遮断されないので、オペレーターが装置内部を覗き込むと、レーザ光を直接見ることができた。
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、現像剤タンクが着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、現像剤タンクが装着されていないプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着すると起こる不具合を防止することを目的とする。
請求項1に記載の画像形成装置は、画像形成装置本体に着脱可能に装着され、感光体と、前記感光体に形成された潜像を現像する現像部と、前記現像部へ供給する現像剤を収容する現像剤タンクと、を少なくとも備え、前記現像剤タンクが着脱可能なプロセスカートリッジと、前記現像剤タンクに設けられ、前記プロセスカートリッジの筐体から突出するとともに、前記プロセスカートリッジに前記現像剤タンクが装着され固定される第1状態と、該プロセスカートリッジから該現像剤タンクを取り外し可能な第2状態と、に変化可能な突起部と、前記第1状態の前記突起部のみを検知する検知手段と、前記検知手段が前記突起部を検知すると、前記画像形成装置本体の動作を許可する許可手段と、前記突起部の前記第2状態から前記第1状態への変化を禁止する禁止手段と、を備え、前記現像剤タンクには、前記突起部がスライド可能に収容された突起部収容部と、前記突起部を一方の方向にスライドすると前記現像剤タンクから前記突起部が突出可能な現像剤タンク側突出孔と、が設けられ、前記プロセスカートリッジの筐体には前記現像剤タンク側突出孔に対応するように形成され、前記突起部が突出可能となる突起孔を有し、前記突起部収容部には、前記突起部が一方の方向にスライドし、該突起部が前記突出孔から突出した前記第1状態となると、一方の方向へのスライドを禁止する第1禁止部材と、他方の方向へのスライドを禁止する第2禁止部材と、前記第1禁止部材での禁止を解除する解除手段と、を備え、前記解除手段で前記第1禁止部材での禁止を解除すると、前記突起部が前記第1状態から更に一方の方向にスライドして外れた前記第2状態となることを特徴としている。
請求項1に記載の画像形成装置は、画像形成に伴い、現像剤タンクの現像剤が消費され減少する。現像剤が減少し所定の量以下となるとプロセスカートリッジを取り出し、現像剤タンクのみを新しい現像剤タンクと交換する。そして、再度、プロセスカートリッジを画像形成装置に装着する。現像剤タンクには、表示手段が備えられており、画像形成装置には表示手段を検知する検知手段が備えられている。そして、プロセスカートリッジが装着され、検知手段が現像剤タンクの表示手段を検知すると、許可手段が画像形成装置本体の動作を許可する。
よって、プロセスカートリッジに現像剤タンクが装着されていないプロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着しても、検知手段が現像剤タンクの表示手段を検知しないので、許可手段が動作を許可しない。
したがって、現像剤タンクが装着されていないことによる不具合、例えば、完全に現像剤切れとなり無印字となることがない。
また、プロセスカートリッジの筐体から突出する突起部が現像剤タンクに設けられている。
現像剤タンクを交換するために、まず、突起部を第2状態として現像剤タンクを取り出す。新しい現像剤タンクを装着し突起部を第1状態として固定する。現像剤タンクをプロセスカートリッジに固定後、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する。そして、検知手段が第1状態の突起部を検知し、許可手段が画像形成装置の動作を許可する。
さて、検知手段は、現像剤タンクがプロセスカートリッジに固定された第1状態の突起部のみを検知する、したがって、現像剤タンクがプロセスカートリッジに固定されていない第2状態のまま装着しても検知手段が検知しないので、許可手段が画像形成装置の動作を許可しない。
また、第2状態から第1状態への変化を禁止する禁止手段を備えている。
よって、第2状態として取り外した現像剤タンクを、再度取り付けても第1状態とならない。したがって、一旦取り外した現像剤タンクを間違ってプロセスカートリッジに取り付けても固定できない。また、固定されないまま(第1状態のまま)画像形成装置本体に装着しても、第1状態でないので検知手段が検知しないので、許可手段が動作を許可しない。
また、突起部は突起部収容部にスライド可能に収容されている。プロセスカートリッジに現像剤タンクを装着し、突起部を一方の方向にスライドさせると筐体の突出孔から突出した第1状態となる。第1状態となると、第1禁止部材と第2禁止部材とが係合部に係合し、一方と他方の両方向共にスライドが禁止される。よって、突起部は固定され、現像剤タンクもプロセスカートリッジに固定される。
現像剤タンクを取り外すため解除手段で第1禁止部材での禁止を解除する。第1禁止部材での禁止が解除されるので、第1状態から一方の方向にのみ突起部はスライドする。そして、一方の方向にスライドすると突起部は外れ、第2状態となり現像剤タンクが取り外し可能となる。
なお、他方の方向のスライドは第2禁止部材が禁止しているので、一旦外れた突起部を、再度、突起部収容部に収容することはできない。(第1状態にはならない)。
したがって、取り外した現像剤タンクを間違ってプロセスカートリッジに取り付けても固定できない。また、画像形成装置本体に装着しても、検知手段が突起部を検知しないので、許可手段が動作を許可しない。
請求項2に記載の画像形成装置は、画像形成装置本体に着脱可能に装着され、感光体と、前記感光体に形成された潜像を現像する現像部と、前記現像部へ供給する現像剤を収容する現像剤タンクと、を少なくとも備え、前記現像剤タンクが着脱可能なプロセスカートリッジと、前記現像剤タンクに設けられ、前記プロセスカートリッジの筐体から突出するとともに、前記プロセスカートリッジに前記現像剤タンクが装着され固定される第1状態と、該プロセスカートリッジから該現像剤タンクを取り外し可能な第2状態と、に変化可能な突起部と、前記第1状態の前記突起部のみを検知する検知手段と、前記検知手段が前記突起部を検知すると、前記画像形成装置本体の動作を許可する許可手段と、前記突起部の前記第2状態から前記第1状態への変化を禁止する禁止手段と、を備え、前記現像剤タンクは、前記突起部と一体となって構成され、外周面に第1凸部と第2凸部とが形成された回転可能な回転部と、前記突起部を前記第1状態から更に一方の方向に回転した前記第2状態となると、第2凸部を係止し、一方の方向への回転を禁止する係止部と、を備え、前記プロセスカートリッジの筐体は、前記突起部を一方の方向に回転し前記第1状態となると前記第1凸部と係合し、前記現像剤タンクを固定する固定部を備え、前記回転部が取り付けられる前記現像剤タンクの取付部は、前記第1状態となると、前記回転部の内部に設けられた第1係合部と係合し、一方の方向への回転を禁止する第1禁止部材と、他方の方向への回転を禁止する第2禁止部材と、前記第1禁止部材での禁止を解除する解除手段と、前記第2状態となると、前記回転部の内部に設けられた第2係合部と係合し、他方の方向への回転を禁止する第3禁止部材と、を備えることを特徴としている。
請求項2に記載の画像形成装置は、突起部と一体となって構成され、外周面に第1凸部と第2凸部とが形成された回転可能な回転部を備えている。
プロセスカートリッジに現像剤タンクを装着し、突起部を一方の方向に回転し第1状態となると、回転部の内部に設けた第1禁止部材と第2禁止部材とが、第1係合部と係合し、一方と他方との両方向共に回転が禁止される。更に、プロセスカートリッジの筐体の固定部と第1凸部とが係合し、プロセスカートリッジに現像剤タンクが固定される。
現像剤タンクを取り外すため解除手段で第1禁止部材での禁止を解除する。第1禁止部材での禁止が解除されるので、第1状態から一方の方向にのみ突起部は回転可能となる。そして、一方の方向に回転すると第1凸部が固定部から外れ、第2状態となり現像剤タンクが取り外し可能となる。
なお、第2状態となると、第2凸部が係止部で係止され、一方の方向への回転を禁止する。更に、第2係合部が第3禁止部材と係合し、他方の方向への回転を禁止する。よって、突起部は第2状態まま固定され、第1状態に復帰できない。
したがって、一旦取り外した現像剤タンクを間違ってプロセスカートリッジに取り付けても固定できない。また、画像形成装置本体に装着しても、検知手段は第2状態の突出部は検知しないので、許可手段が動作を許可しない。
請求項3に記載の画像形成装置は、請求項2に記載の構成において、前記現像剤タンクには、前記現像部へ現像剤を供給する現像剤供給口と、前記回転部の回転と連動し、前記現像剤供給口を開閉するシャッターと、を備え、前記突起部が前記第1状態となると前記シャッターが開くことを特徴としている。
請求項3に記載の画像形成装置は、突起部が、プロセスカートリッジプロセスカートリッジに現像剤タンクが固定される第1状態となると、現像部へ現像剤を供給する現像剤供給口シャッターが開く。よって、シャッターを開け忘れたまま、画像形成装置本体に装着されることはない。
以上説明したように本発明によれば、現像剤タンクが装着されていないプロセスカートリッジを装着しても動作しないので、現像剤タンクが装着されていないことによる不具合が生じない。
以下、本発明に係る画像形成装置を適用した一例として、公知の電子写真プロセスを適用したレーザプリンタについて図面を参照して説明する。なお、公知の電子写真プロセスとは、感光体に対する帯電、レーザ等の露光による潜像の形成、トナーによる潜像の現像を経て、感光体上に形成されたトナー像を記録紙などに転写し、そして、トナー像を記録紙に定着することで、画像を記録する一連のプロセスを言う。
また、本発明が適用される画像形成装置は、以下で説明するレーザプリンタに限らず、複写機、ファクシミリ、あるいは、複合機等であっても良い。
まず、本発明の第1実施形態について説明する。
図1は、レーザプリンタ11の概略構成を示している。レーザプリンタ11は、上述した公知の電子写真プロセスにより、外部装置から入力した画像情報に基づいてトナー像を形成し、この画像を記録紙Pに記録するものである。なお、以下の説明において、本発明の本質とは直接関係しないものについては、詳細な説明を省略する。
まず、レーザプリンタ11の構成の概要と記録紙Pに画像の形成を行うプロセスの概要とを説明する。なお、図に向かって左側を正面側とする。
図1に示すように、レーザプリンタ11の内部の中央付近に、感光体ドラム20が回転可能に配置されている。感光体ドラム20は駆動手段(図示省略)により、矢印Kの方向に回転する。
感光体ドラム20の左上部に接触するようにローラー帯電器22が配置されている。ローラー帯電器22は帯電バイアスが印加され、感光体ドラム20を所定の電位に帯電する。帯電後、感光体ドラム20の上方に配置された光走査装置44から出射されたレーザ光LAによって露光が行われ、画像情報に応じた潜像が感光体ドラム20の表面に形成される。
現像装置27は、所定の極性に帯電したトナーが担持されている現像ローラ26を備える現像部24と、この現像部24に供給するトナーが収容されたトナータンク120とがで構成している。
そして、感光体ドラム20の表面に形成された潜像は、現像ローラ26に現像バイアスを印加することで現像されトナー像となる。トナー像は、感光体ドラム20と転写ローラ32とのニップ部に送られる。
一方、レーザプリンタ11の下部には、記録紙Pが収容された給紙カセット48が配置されている。記録紙Pは、ピックアップローラ36により送り出され、搬送ローラ38によって搬送される。そして、レジストローラ40により所定のタイミングで転写ローラ32と感光体ドラム20とのニップ部に送られる。
転写ローラ32には前述したトナーの所定の電位と逆極性の電圧が印加され、感光体ドラム20のトナー像は記録紙Pに転写される。トナー像が転写した記録紙Pは定着器34に送られる。定着器34は熱と圧力とで記録紙Pにトナー像を定着する。トナー像が定着した記録紙Pは、レーザプリンタ11の上部の排紙トレイ42に排紙される。
トナー像は転写ローラ32で記録紙Pに全ては転写されずに、一部は感光体ドラム20に残留トナーとして残る。残留トナーはクリーニング器28のクリーニングブレード30で掻き取られ、クリーニング器28の内部29に回収される。
レーザプリンタ11の内部には、レーザプリンタ11の各部を制御する制御部39を備えている。また、各部に電源を供給する電源部37を備えている。
さて、感光体ドラム20、現像装置27、クリーニング器28、ローラー帯電器22とは一体となり、プロセスカートリッジ100を構成している。そして、プロセスカートリッジ100はレーザプリンタ本体12に対して着脱可能に装着されている。
プロセスカートリッジ100の筐体102の後端部(図1では左側)には、光走査装置44のレーザ光LAを出射する出射口が形成されている下面44Aより高い、遮光壁103が立設されている。
レーザプリンタ11の正面部には、プロセスカートリッジ100を着脱するための開閉カバー50が設けられている。開閉カバー50は、下端部の回動軸52を中心に開閉する。そして、図2に示すように、開閉カバー50を開け、プロセスカートリッジ100を着脱することができる。
また、プロセスカートリッジ100の着脱方向は、光走査装置44から出射されたレーザ光LAの露光方向とは反対側となっている。(図1、図2に示すように、レーザ光LAの露光方向は右方向、プロセスカートリッジ100の着脱方向は左方向)。
図3に示すように、プロセスカートリッジ100は、上面の蓋部105が後端部の回動軸108を中心に開閉する。そして、蓋部105を開け、トナータンク120のみを交換可能となっている。なお、蓋部105は図示しないロック機構で閉じた状態で固定される。
トナータンク120の前面部には、長手方向に長い、四角形状のトナー供給口158が形成されており、そこから現像部24にトナーを補給する。
図7に示すように、トナータンク120の内部にはシャッター156が備えられている。シャッター156は、回転軸154を中心に回転し、トナー供給口158を開閉する。
図6に示すように、回転軸154の一方の端部が、トナータンク120の一方の側面124外に突出している(図1、図2、図3では奥側であるので、図示されていない)。そして、突出した回転軸154にレバー152が取り付けられている。
図4に示すように、トナータンク120の他方の側面126(図1、図2、図3では手前側)には、棒状の突起棒122が突設している。
図4と図6とに示すように、プロセスカートリッジ100の筐体102の側面104、106には、係合溝130、140が形成され、前述した回転軸154と突起棒122とが嵌る。
なお、図6(b)に示すように、係合溝140に回転軸154が嵌った状態では、回転軸154に取り付けられたレバー152はプロセスカートリッジ100の筐体102の側面106の外側に位置する。
図4に示すように、突起棒122が嵌る他方の側面104の係合溝130は、係合溝130の溝方向と直交する方向にスライド可能なロック板132で開閉する。また、ロック板132は、バネ134で係合溝130を閉じる方向に付勢されている。更に、ロック板132の端部は、傾斜部132Aが形成されている。
したがって、図4(b)に示すように、突起棒122を係合溝130に上方向から入れると、傾斜部132Aに当接したのち、更に下方に押すと、右側にスライドする力が発生し、ロック板132は、バネ134の付勢力に対抗しスライドして開く。よって、突起棒122はロック板132の下方に入る。そして、突起棒122がロック板132の下方に入ると、ロック板132は、バネ134の付勢力によってスライドして閉じる。よって、突起棒122は上方に抜けないようにロックされる。
したがって、トナータンク120をプロセスカートリッジ100から取り出す際は、図5に示すように、突起棒122を根元から折る。そして、トナータンク120を取り外す。
さて、前述したように、トナータンク120の前面部にはトナー供給口150が開いている。図7(a)に示すように、トナータンク120を取り付けたときは、シャッター156は閉じている。よって、図6(b)に示すように、レバー152を回転させ、図7(b)(c)に示すように、シャッター156を開く。シャッター156が開くと、トナータンク120のトナー供給口158と現像部24のトナー補給口25(図3参照)とが連通し、トナータンク120から現像部24へトナーが供給可能となる。なお、トナー供給口158の形成面とトナー補給口25との形成面との隙間は、図示しないスポンジなどのシール部材でシールされており、隙間からトナー漏れを起こすことはない。
図1、図8(b)に示すように、プロセスカートリッジ100をレーザプリンタ本体12に装着すると、プロセスカートリッジ100の筐体102の側面104から突出している突起棒122(図4参照)と、側面106から突出している回転軸154(図6参照)とがU字状の位置決め部160に入り、プロセスカートリッジ100が位置決めされる。なお、図1、図8(b)の図では手前側にある位置決め部160のみが図示されているが、奥側にも回転軸154(図6参照)が入る位置決め部160が設けられている。
更に、突起棒122側にのみスイッチ162が備えられており、突起棒122は、スイッチ162のレバー163を押し下げ、スイッチ162をオンする。しかし、図2、図8(A)に示すように、プロセスカートリッジ100が装着されていない場合は、突起棒122でレバー163が押し下げられていないのでスイッチ162はオフしている。このスイッチ162は制御部39に繋がり、スイッチ162がオンすると制御部39がレーザプリンタ11の動作を許可する。
また、スイッチ162は電源部37から光走査装置44への電源を供給する電源ラインに取り付けられており、スイッチ162がオンのときは電源ラインが繋がり、光走査装置44に電源が供給される。しかし、スイッチ162がオフのときは電源ラインが遮断され、光走査装置44に電源が供給されない。つまり、スイッチ162は光走査装置44の電源許可手段を兼ねている。
つぎに、第1の実施形態の作用について説明する。
記録紙Pに画像形成を行っていくに伴い、プロセスカートリッジ100のトナータンク120のトナーが消費され減少していく。トナーが減少し、トナー残量が所定の量以下になると、図示しない操作パネルなどに、トナーが少なくなったことを表示する。ユーザーは、図2に示すように、開閉カバー50を開け、プロセスカートリッジ100を取り出す。
さて、プロセスカートリッジ100のトナータンク120のトナーは少なくなっているが、感光体ドラム20等の他の部品は、まだ使用可能である。よって、プロセスカートリッジ100のトナータンク120のみを交換する。
以下に、トナータンク120の交換方法を説明する。
ユーザーは図3に示すように、プロセスカートリッジ100の蓋部105を開ける。図4(b)に示すように、トナータンク120は、突起棒122がロック板132に引っかかり、上方に抜くことができない。よって、図5(a)に示すように、突起棒122を根元から折り、図5(b)に示すように、トナータンク120を取り外し、新しいトナータンク120を装着する。(装着方法は、既に説明済み)。そして、トナータンク120の交換が完了すると蓋部105を閉め、図6(b)に示すように、レバー152を回転させ、図7(b)(c)に示すように、シャッター156を開く。
トナータンク120の交換が完了すると、図1、図8(b)に示すように、プロセスカートリッジ100をレーザプリンタ本体12に装着する。
なお、プロセスカートリッジ100は、図6(b)に示す、レバー152を回転させた位置、すなわち、シャッター156が開いた状態のレバー152の位置では、レーザプリンタ本体12に装着できる。しかし、図6(a)に示す、レバー152を回転させていない位置、すなわち、シャッター156が閉じた状態のレバー152の位置では、レーザプリンタ11内部に備える図示しない部材にレバー152が引っかかり、レーザプリンタ本体12に装着できない。
プロセスカートリッジ100をレーザプリンタ本体12に装着すると、プロセスカートリッジ100の筐体102の側面104、106から突出している突起棒122と回転軸154とがU字状の位置決め部160に入り、プロセスカートリッジ100が位置決めされる。また、突起棒122が、スイッチ162のレバー163を押し下げてスイッチ162をONする。よって、レーザプリンタ11の動作が可能となるとともに、光走査装置44に電源が供給される。
プロセスカートリッジ100にトナータンク120を装着し忘れると、突起棒122が突出してないので、スイッチ162が突起棒122を検知しない。よって、レーザプリンタ11は動作しない。したがって、トナータンク120が装着されていないことによる不具合、例えば、完全にトナー切れとなり無印字となる(白紙で出力される)ことがない。
また、光走査装置44に電源が供給されないので、レーザ光LAは露光しない。
更に、突起棒122が位置決め部160に入らないので、プロセスカートリッジ100が位置決めされない。よって、正常に動作しない。また、トナータンク120の装着し忘れに、すぐに気がつく。
なお、図5に示すように、トナータンク120を取り外すには、突起棒122を折る必要がある。よって、一旦取り外したトナータンク120を、間違って再度プロセスカートリッジ100に装着しても、固定することはできない。
また、トナータンク120が固定されないままプロセスカートリッジ100をレーザプリンタ本体12に装着しても、突起棒122が突出していないので、スイッチ162が検知しない。よって、レーザプリンタ11は動作しないし、光走査装置44に電源が供給されない。また、正常に位置決めもされない。
なお、図1に示すように、レーザ光LAの露光方向は、プロセスカートリッジ100の装着方向(図2参照)と同方向側となっている。よって、光走査装置44のレーザ光が、何らの原因で出射しても、レーザ光LAの露光方向はプロセスカートリッジ100の着脱方向と反対側であるので、着脱の際にレーザ光LAは開閉カバー50側(開放側)には向かわない。
さて、トナータンク120が装着されたプロセスカートリッジ100を装着するとレーザプリンタ11は動作可能となり、光走査装置44にも電源が供給されレーザ光LAが出射可能な状態となる。しかし、プロセスカートリッジ100の後端部(図1では左側)には、プロセスカートリッジ100の上面102Aと光走査装置44の下面44Aとの間隔より高い、遮光壁103が立設されている。よって、開閉カバー50を開いた状態でレーザ光LAが出射しても、レーザ光LAの反射光は遮光壁103で遮光され漏出しない。
また、レーザプリンタ11は、プリンタエンジンとして、その他の画像形成装置に例えば、複写機やファクシミリ、あるいは複合機などに用いられることがある。
例えば、図20に示すように、レーザプリンタ11の上方にスキャナー装置13を配置してデジタル複写機10としても、プロセスカートリッジ100の着脱方向は正面方向側(略水平方向)であるので、プロセスカートリッジ100の着脱を妨げない。つまり、拡張性の高いレーザプリンタ11となっている。
つぎに、本発明の第2実施形態を説明する。なお、第1実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図9に示すように、トナータンク220の側面には、四角形状の挿入穴222があいている。また、プロセスカートリッジ200の筐体202には、挿入穴222に対応する位置に、挿入穴222と同一形状の突出孔230があいている。そして、プロセスカートリッジ200にトナータンク220を装着し、突起板224を突出孔230と挿入穴222との両方に挿入することで、トナータンク220が固定される。
図9(b)に示すように、突起板224の先端部分(挿入方向)は、二股に分かれた二股部226が形成され、その二股の先端の頭部226Aは三角形状をしている。また、頭部226Aの幅は、突起板224の胴部の幅より広くなっている。
挿入穴222の入り口は、突起板224の胴部の幅と略同じ大きさであるが、頭部226Aの幅より狭い。しかし、内部(図示省略)は頭部226Aより広くなっている。
突起板224を突出孔230と挿入穴222とに挿入しようとすると、頭部226Aが突出孔230の入口あたる。しかし、更に挿入しようと押し込むと、二股部226が狭くなり、二股部226が突出孔230と挿入穴222とに入る。頭部226Aの全体が挿入穴222に入ると、挿入穴222の内部は頭部226Aより広いので、二股部226が広がる。そして、突起板224を抜こうとしても、頭部226Aが引っかかり抜けない。
トナータンク220を取り外すには、図10に示すように、突起板224を二股部226の根元から折る。そして、トナータンク220を取り外す。なお、二股部226は挿入穴222の中に残り、頭部226Aが引っかかり抜けないので取り出せない。
さて、図11に示すように、位置決め部260は、突起板224の形状に応じ断面が三角状となっている。なお、反対側の位置決め160はU字形状である。
第1の実施形態同様、プロセスカートリッジ200を装着すると、突起板224が位置決め部260に入り、プロセスカートリッジ100が位置決めされるとともに、突起板224がスイッチのレバー163を押し下げ、スイッチ162がONする。なお、図11(a)のように、プロセスカートリッジ200が装着されていない場合は、スイッチ162はOFFとなる。
つぎに、第2の実施形態についての作用を説明する。
トナーが所定の量以下となるとユーザーは、プロセスカートリッジ200のトナータンク220のみを交換する。
前述したように、図9に示すように突起板224は、挿入穴222と突出孔230とから抜くことができない。よって、図10(a)に示すように、突起板224を二股部226の根元から折り、図10(b)に示すように、トナータンク220を取り外し、新しいトナータンク220を装着する。(装着方法は既に説明)。
第1の実施形態と同様に、トナータンク220を装着し忘れると、スイッチ162が突起板224を検知しない。よって、レーザプリンタ11は動作しない。また、光走査装置44に電源が供給されないので、レーザLAは露光しない。更に、プロセスカートリッジ200が位置決めされないので、正常に動作しない。
なお、図10に示すように、トナータンク220を取り外すには、突起板224を折る必要がある。よって、一旦取り外したトナータンク220を、間違って再度プロセスカートリッジ200に装着し、新しい突起板234を挿入しようとしても、挿入穴222に二股部226が残っているので、挿入できない。したがって、一旦取り外したトナータンク220を間違って再度プロセスカートリッジ200に装着しても固定できない。
また、固定されないままプロセスカートリッジ200をレーザプリンタに装着しても、突起板224が突出していないので、スイッチ162が検知しない。よって、レーザプリンタ11は動作しないし、光走査装置44にも電源が供給されない。また、正常に位置決めもされない。
つぎに、本発明の第3の実施形態を説明する。なお、第1実施形態及び第2実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図12に示すように、トナータンク320の上部には突起板324がスライド可能に収められている突起板収容部322が設けられている。
また、プロセスカートリッジ300の筐体302には、突起板324がスライドすると突出する突出孔330があいている。よって、プロセスカートリッジ300にトナータンク320を装着し、突起板324をスライドし突出孔330から突出させることで、トナータンク320が固定される。
図14は、突起板収容部322の内部構造を模式的に示している。
突起板324の底面には溝部324Aが形成されている。図14(a)に示すように、突起板収容部322には、第1板バネ332と第2板バネ334とが、いずれも下端のみが固定されている。第1板バネ332の固定されていない上端は、突出孔330と反対方向(図14(d)の矢印S2方向)に傾いている。第2板バネ334の固定されていない上端は、突出孔330方向(矢印S1方向)に傾いている。
図14(b)に示すように、突起板324をスライドし突出孔330から突出させると、第1板バネ332と第2板バネ334との上端が、溝部324Aに係合する。したがって、突起板324は左右いずれの方向にもスライドしない。
図13に示すように、トナータンク320の上面には、解除ボタン326が備えられている。図13(a)に示すように、解除ボタン326を押すと、図14(c)に示すように、第1板バネ332の上端が押され、溝部324Aから外れる。よって、図14(c)に示すように、矢印S1方向にのみスライド可能となる。したがって、解除ボタン326を押しながら、突起板324をスライドすることで、突起板324が取り外される。そして、図13(c)に示すように、トナータンク320が取り外し可能となる。
なお、図14(d)に示すように、再度、突起板324を矢印S2方向に挿入しようとしても、第2板バネ334の上端に当たり、挿入できない。
第2の実施形態同様、図11に示すように、プロセスカートリッジ300を装着すると突起板324が位置決め部260に入り、プロセスカートリッジ100が位置決めされるとともに、突起板324が、スイッチのレバー163を押し下げ、スイッチ162がONする。
つぎに、第3の実施形態についての作用を説明する。
トナーが所定の量以下となるとユーザーは、プロセスカートリッジ300のトナータンク320のみを交換する。上述したように、図13と図14とに示すように、解除ボタン326を押しながら、突起板324をスライドして取り外す。そして、トナータンク320を取り外し、新しいトナータンク320を装着する。
なお、図14(d)に示すように、再度、突起板324を挿入しようとしても、第2板バネ334の上端に当たり、挿入できない。よって、一旦取り外したトナータンク320を、間違って再度プロセスカートリッジ300に装着しても、固定することはできない。また、固定されないままプロセスカートリッジ300をレーザプリンタ本体に装着しても、突起板324が突出していないので、スイッチ162が検知しない。よって、レーザプリンタは動作しないし、光走査装置44に電源が供給されない。また、正常に位置決めもされない。
つぎに、本発明の第4の実施形態を説明する。なお、第1実施形態で説明した部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図15に示すように、トナータンク420の他方の側面には、ロック部422が設けられている。ロック部422には、回転可能なダイヤル部424が備えられ、ダイヤル部424の端面にはレバー426が設けられている。ダイヤル部424の外周上には、1対の第1凸部428,429が形成されている。更に、第1凸部428,429よりトナータンク420側の位置の外周上に第2凸部414(図18(c)、図19参照)が形成されている。
また、筐体402の側面には係止ピン412が立設している。
図16に示すように、第1凸部428はテーパー面428Aが形成されている。テーパー面428Aは、外側ほど狭くなり、かつ下側ほど狭くなるように形成されている。また、上面は台形状をし、その下底側がダイヤル部424との連結部分であり、この下底が最大幅Dとなる。なお、図16では、第1凸部428のみ図示しているが、第1凸部429も左右上下が逆となっているが、同形状である。
図15に示すように、プロセスカートリッジ300の筐体402にダイヤル部424が嵌る半円形状の係合部430が形成されている。また、係合部430の上端部には、固定リブ432,433が形成されている。
図15(b)に示すように、プロセスカートリッジ300の筐体402にトナータンク420を係合部430にダイヤル部424が嵌るように装着する。
図17のように、固定リブ432と筐体402との隙間490,491は第1凸部428,429の最大幅Dより若干狭いが、第1凸部428下面、第1凸部429の上面の最大幅は隙間490,491より広い。
そして、図15(c)に示すように、レバー426でダイヤル部424を回転させると第1凸部428,429のテーパー面428A,429Aで固定リブ432,433が広がり、第1凸428,429が固定リブ432,433と筐体402との隙間490,491に嵌り、固定される。なお、図17(b)での固定リブ432,433の広がりは、実際より極端に描いている。
図19は、ロック部422の内部構造を模式的に示している。
ダイヤル部424の内壁には、第1溝部424Aと第2溝部424Bとが形成されている。また、ダイヤル部424が取り付けられているトナータンク420の側壁の取付面419に第1板バネ416と第2板バネ417とが、いずれも下端のみが固定されている。第1板バネ416の固定されていない上端は、回転方向(矢印T方向)とは反対方向である反時計周り方向に傾いている。第2板バネ417の固定されていない上端は、回転方向(矢印T方向)である時計回り方向に傾いている。
上述したように、図15(b)(c)に示すようにレバー426でダイヤル部424を矢印T方向に回転させると、図17に示すように、第1凸部428、429が固定リブ432,433と筐体402との隙間490,491に嵌まる。そして、図19(b)に示すように、第1板バネ416と第2板バネ417との上端が、第1溝部424Aに係合する。したがって、ダイヤル部424は、いずれの方向にも回転しない。
図18に示すように、トナータンク420の上部に解除ボタン410が備えられている。解除ボタン410を押すと、図19(b)に示すように、第1板バネ416の上端が押され、第1溝部424Aから外れる。よって、矢印T方向にのみ回転可能となる。したがって、解除ボタン410を押しながら、ダイヤル部424を回転し、第1凸部428,429を固定リブ432,433と筐体402との隙間490,491から外す。(図17(b)参考)。なお、図17(c)から判るように、固定リブ432,433と筐体402との隙間490,491は第1凸部428,429の最大幅Dより若干狭く、またテーパー面428A,429も作用しないので、逆方向(矢印Tと逆方向)に回転させても隙間490,491には入らない。
更に回転させていくと第2凸部414が係止ピン412に当たり、回転が止まるとともに、第2溝部424Bに第3板バネ418に係合し、逆回転が禁止される。そして、図18(c)に示すようにトナータンク420が取り外し可能となる。
なお、第1実施形態から第3実施形態と異なり、トナータンク420の奥側の回転軸154にはレバー152が設けられていない(図6参考)。しかし、ダイヤル部424は回転軸154と繋がっており、レバー426を回転し、図15(c)の状態となると、図7と同様にシャッター156が開く。つまり、レバー426がシャッター156を開閉するレバー152(図6参照)を兼ねている。
第2の実施形態同様、図11に示すように、プロセスカートリッジ300を装着するとレバー426が位置決め部260に入り、プロセスカートリッジ100が位置決めされるとともに、レバー426がスイッチのレバー163を押し下げ、スイッチ162がONする。
つぎに、第4の実施形形態についての作用を説明する。
トナーが所定の量以下となるとユーザーは、プロセスカートリッジ400のトナータンク420のみを交換する。上述したように、図18、図19に示すように、解除ボタン410を押しながら、レバー426を回転して、トナータンク420を取り外し、新しいトナータンク420と交換する。
なお、レバー426を回転し、図15(c)の状態となると、図7と同様にシャッター156が開くので、交換作業が簡単である。
なお、一旦取り外したトナータンク420を、間違って再度プロセスカートリッジ100に装着しても、レバー426は回転しないので、固定することはできない。また、固定されないままプロセスカートリッジ400をレーザプリンタに本体に装着しても、レバー426が図15(c)の位置にないので、スイッチ162がレバー426を検知しない。よって、レーザプリンタ11は動作しないし、光走査装置44に電源が供給されない。また、正常に位置決めもされない。
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態では、現像剤はトナーのみを使用した現像方式であったが、これに限定されない。例えば、トナーとキャリアとを混合した現像剤を用いる現像方式であっても良い。なお、トナーとキャリアとを混合した現像剤を用いる現像方式の場合、トナーが無くなると、キャリアが感光体表面を傷つけたり、キャリアが感光体表面に付着した後、記録紙に転写されて定着器に運ばれ、定着器のローラを傷つけるなど、故障の原因となるが、本発明ではこのようなことも防止される。
本発明の第1の実施形態にかかるレーザプリンタの内部を模式的に示す図である。 プロセスカートリッジを着脱する様子を示す図である。 プロセスカートリッジに対しトナータンクを着脱する様子を示す図である。 本発明の第1の実施形態に係るプロセスカートリッジにトナータンクを装着する様子を(a)から(b)に順番に示す図である。 本発明の第1の実施形態に係るプロセスカートリッジからトナータンクを取り出す様子を(a)から(b)に順番に示す図である。 プロセスカートリッジにトナータンクを装着し、レバーを回転する様子を(a)から(b)に順番に示す図である。 トナータンクの内部のシャッターが開く様子を(a)から(c)に順番に示す図である。 本発明の第1の実施形態に係り、(a)はプロセスカートリッジを装着前の状態を示し、(b)はプロセスカートリッジを装着し、レーザプリンタ本体と位置決めされるとともにスイッチがオンする様子を示す図である。 本発明の第2の実施形態に係るプロセスカートリッジにトナータンクを装着する様子を(a)から(c)に順番に示す図である。 本発明の第2の実施形態に係るプロセスカートリッジからトナータンクを取り出す様子を(a)から(b)に順番に示す図である。 本発明の第2から第4の実施形態に係り、(a)はプロセスカートリッジを装着する前の状態を示し、(b)はプロセスカートリッジを装着し、レーザプリンタ本体と位置決めされるとともにスイッチがオンする様子を示す図である。 本発明の第3の実施形態に係るプロセスカートリッジにトナータンクを装着する様子を(a)から(c)に順番に示す図である。 本発明の第3の実施形態に係るプロセスカートリッジからトナータンクを取り出す様子を(a)から(c)に順番に示す図である。 本発明の第3の実施形態に係る突起板収容部の内部を模式的に示し、突起板のスライド動作を(a)から(d)に順番に示す図である。 本発明の第4の実施形態に係るプロセスカートリッジにトナータンクを装着する様子を(a)から(c)に順番に示す図である。 (a)本発明の第4の実施形態に係る第1凸部を示す斜視図であり、(b)は(a)図においてb方向から見た図であり、(c)は(a)図においてc方向から見た図である。 (a)本発明の第4の実施形態に係る第1凸部が固定リブと筐体と隙間に係合する前の状態を示し、(b)は係合した後を示し、(c)は(b)のc断面を示し、(d)は(b)のd断面を示す図である。 本発明の第4の実施形態に係るプロセスカートリッジからトナータンクを取り出す様子を(a)から(b)に順番に示す図である。 本発明の第4の実施形態に係るロック部を模式的に示し、ダイヤル部の回転動作を(a)から(d)に順番に示す図である。 本発明の第1の実施形態にかかるレーザプリンタの上方にスキャナーを配置してデジタル複写機とした図である。
符号の説明
10 デジタル複写機(画像形成装置)
11 レーザプリンタ(画像形成装置)
12 レーザプリンタ本体(画像形成装置本体)
20 感光体ドラム(感光体)
24 現像部
39 制御部(許可手段)
44 光走査装置
100 プロセスカートリッジ
103 遮光壁
120 トナータンク(現像剤タンク)
122 突起棒(突起部)
156 シャッター
158 トナー供給口(現像剤供給口)
162 スイッチ(検知手段、電源供給許可手段)
200 プロセスカートリッジ
220 トナータンク(現像剤タンク)
224 突起板(突起部)
302 筐体
300 プロセスカートリッジ
320 トナータンク(現像剤タンク)
322 突起板収容部(突起部収容部)
324 突起板(突起部)
324A 溝部(第1係合部)
326 解除ボタン(解除手段)
330 突出孔
332 第1板バネ(第1禁止部材)
334 第2板バネ(第2禁止部材)
400 プロセスカートリッジ
410 解除ボタン(解除手段)
412 係止ピン(係止部)
414 第2凸部
416 第1板バネ(第1禁止部材)
417 第2板バネ(第2禁止部材)
418 第3板バネ(第3禁止部材)
169 取付面(取付部)
420 トナータンク(現像剤タンク)
422 ダイヤル部(回転部)
424A 第1溝部(第1係合部)
424B 第2溝部(第2係合部)
426 レバー(突起部)
428 第1凸部
429 第1凸部
490 隙間(固定部)
491 隙間(固定部)

Claims (3)

  1. 画像形成装置本体に着脱可能に装着され、感光体と、前記感光体に形成された潜像を現像する現像部と、前記現像部へ供給する現像剤を収容する現像剤タンクと、を少なくとも備え、前記現像剤タンクが着脱可能なプロセスカートリッジと、
    前記現像剤タンクに設けられ、前記プロセスカートリッジの筐体から突出するとともに、前記プロセスカートリッジに前記現像剤タンクが装着され固定される第1状態と、該プロセスカートリッジから該現像剤タンクを取り外し可能な第2状態と、に変化可能な突起部と、
    前記第1状態の前記突起部のみを検知する検知手段と、
    前記検知手段が前記突起部を検知すると、前記画像形成装置本体の動作を許可する許可手段と、
    前記突起部の前記第2状態から前記第1状態への変化を禁止する禁止手段と、
    を備え、
    前記現像剤タンクには、
    前記突起部がスライド可能に収容された突起部収容部と、
    前記突起部を一方の方向にスライドすると前記現像剤タンクから前記突起部が突出可能な現像剤タンク側突出孔と、
    が設けられ、
    前記プロセスカートリッジの筐体には前記現像剤タンク側突出孔に対応するように形成され、前記突起部が突出可能となる突起孔を有し、
    前記突起部収容部には、
    前記突起部が一方の方向にスライドし、該突起部が前記突出孔から突出した前記第1状態となると、一方の方向へのスライドを禁止する第1禁止部材と、
    他方の方向へのスライドを禁止する第2禁止部材と、
    前記第1禁止部材での禁止を解除する解除手段と、
    を備え、
    前記解除手段で前記第1禁止部材での禁止を解除すると、前記突起部が前記第1状態か
    ら更に一方の方向にスライドして外れた前記第2状態となることを特徴とする画像形成装置。
  2. 画像形成装置本体に着脱可能に装着され、感光体と、前記感光体に形成された潜像を現像する現像部と、前記現像部へ供給する現像剤を収容する現像剤タンクと、を少なくとも備え、前記現像剤タンクが着脱可能なプロセスカートリッジと、
    前記現像剤タンクに設けられ、前記プロセスカートリッジの筐体から突出するとともに、前記プロセスカートリッジに前記現像剤タンクが装着され固定される第1状態と、該プロセスカートリッジから該現像剤タンクを取り外し可能な第2状態と、に変化可能な突起部と、
    前記第1状態の前記突起部のみを検知する検知手段と、
    前記検知手段が前記突起部を検知すると、前記画像形成装置本体の動作を許可する許可手段と、
    前記突起部の前記第2状態から前記第1状態への変化を禁止する禁止手段と、
    を備え、
    前記現像剤タンクは、
    前記突起部と一体となって構成され、外周面に第1凸部と第2凸部とが形成された回転可能な回転部と、
    前記突起部を前記第1状態から更に一方の方向に回転した前記第2状態となると、第2凸部を係止し、一方の方向への回転を禁止する係止部と、
    を備え、
    前記プロセスカートリッジの筐体は、
    前記突起部を一方の方向に回転し前記第1状態となると前記第1凸部と係合し、前記現像剤タンクを固定する固定部を備え、
    前記回転部が取り付けられる前記現像剤タンクの取付部は、
    前記第1状態となると、前記回転部の内部に設けられた第1係合部と係合し、一方の方向への回転を禁止する第1禁止部材と、
    他方の方向への回転を禁止する第2禁止部材と、
    前記第1禁止部材での禁止を解除する解除手段と、
    前記第2状態となると、前記回転部の内部に設けられた第2係合部と係合し、他方の方向への回転を禁止する第3禁止部材と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
  3. 前記現像剤タンクには、
    前記現像部へ現像剤を供給する現像剤供給口と、
    前記回転部の回転と連動し、前記現像剤供給口を開閉するシャッターと、
    を備え、
    前記突起部が前記第1状態となると前記シャッターが開くことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
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