JP4943900B2 - 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。
画像形成装置の開発において、装置の小型化、単純化、低価格化が重要な課題となっている。装置の小型化のためには部品を効率よく配置する必要があり、そのために装置内部の余分な空間は少なくなっている。
しかし、画像形成装置には、消耗品や本体の寿命内に交換が必要となる部品があり、本体内部の消耗品や交換部品を取り出すには、それらに容易にアクセスできる構成とする必要がある。
そのため、小型＝表面積が小さい装置は、上面・正面・左右側面に複数の開口部を設ける必要がある。
特に、上部を開口してトナーカートリッジを着脱する構成においては、カートリッジの下部に位置する中間転写ベルトは露出してしまい、異物落下でベルトを破損したり、ユーザの手に触れて汚れる可能性がある。
特許文献１には、中間転写ベルトを覆うようにユニットケースを設けた画像形成装置が開示されている。このようなユニットケースで中間転写ベルトを覆えば、覆われた部分に関してはベルトの破損や汚損を防止できる。
特許第３６０８６４６号公報
しかし、上部を開口してトナーカートリッジを着脱する構成においては、特許文献１のように常に内部を遮蔽する構造としてしまうと、トナーカートリッジを容易に着脱できなくなってしまう。
すなわち、カバーを開いて装置内を露出させた状態では内部を保護する必要があるが、トナーカートリッジを装着する際には、装着部分を十分に露出させる必要がある。
すなわち、カバーを開いて装置内を露出させた状態では内部を保護する必要があるが、トナーカートリッジを装着する際には、装着部分を十分に露出させる必要がある。
本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、装置内を露出させた状態では装置内を隠蔽し、トナーカートリッジを装着する際には隠蔽を解除できる画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、上記目的を達成するために、トナーカートリッジを着脱可能な画像形成装置であって、トナーカートリッジの着脱に連動して開閉し装置内部を隠蔽する遮蔽部材を有し、遮蔽部材は、回転軸によって回動自在に支持された扉であり、扉は、トナーカートリッジと当接する面が凹となるクランク断面形状であり、トナーカートリッジが未装着の状態では閉状態となるように付勢されており、トナーカートリッジが装着される際に押し開かれることを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
本発明においては、扉の回転軸が、感光体の軸方向と平行に配置されることが好ましい。また、扉が観音開きに配置されることが好ましく、観音開きの両扉は、閉状態では先端が回転軸よりも下に位置し、側面視Ｖ字状を呈することがより好ましい。また、トナーカートリッジを装着する際に、該トナーカートリッジの装着方向を案内するガイド部材を有することが好ましい。また、扉は、該扉に付着した物体を受け止める懐形状が先端部に形成されていることが好ましい。
本発明の上記のいずれの構成においても、トナーカートリッジの着脱方向が上下方向であることが好ましい。
本発明によれば、装置内を露出させた状態では装置内を隠蔽し、トナーカートリッジを装着する際には隠蔽を解除できる画像形成装置を提供できる。
本発明の好適な実施の形態に係る画像形成装置について説明する。図１に本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す。図中一点鎖線は用紙の搬送経路を示す。用紙束から給紙ローラＡ２によって用紙Ａ１が一枚ずつ分離されてレジストローラＡ３を経て２次転写ローラＡ４に達する。
レーザユニットＡ５から書き込まれたトナーカートリッジＡ６Ｂ〜Ａ６Ｙに画像が形成されて転写ベルトＡ７によって画像が１次転写される。さらに、転写ベルトＡ７は、２次転写ローラＡ４を通過する際に用紙Ａ１に画像を転写する。
レーザユニットＡ５から書き込まれたトナーカートリッジＡ６Ｂ〜Ａ６Ｙに画像が形成されて転写ベルトＡ７によって画像が１次転写される。さらに、転写ベルトＡ７は、２次転写ローラＡ４を通過する際に用紙Ａ１に画像を転写する。
用紙Ａ１は定着ローラ対Ａ８によって加熱されることで画像が定着させられ、排紙ローラ対Ａ９によって排紙トレイＡ１０に排出される。
前側板と後側板との間にセットされたレーザユニットＡ５は、前側板と後側板との間に架け渡されたシャフトＡ１１を中心にして、シャフトＡ１１に対して摺動回動することができる。具体的には、ケーシングの各位置決め軸は、それぞれ対応する光学位置決め溝の幅よりも小径に形成されており、溝内を溝幅方向に移動することができる。但し、レーザユニットＡ５が動作位置にセットされている状態では、引張コイルバネの張力によって引っ張られることで、光学位置決め溝の内壁に突き当たっている。その状態から、シャフトＡ１１を中心にしてレーザユニットＡ５を回転させると、ケーシングの各位置決め軸がそれぞれ対応する光学位置決め溝の内壁に摺擦しながら、溝内を鉛直方向下側から受け側に向けて移動し、やがて、溝内から出る。そして、レーザユニットＡ５が待避位置まで待避して、係止機構によってそこに係止される。これにより、レーザユニットＡ５の直下に位置していた４つのトナーカートリッジＡ６Ｂ〜Ａ６Ｙが露出する。
［トナーカートリッジ着脱］
図２に、トナーカートリッジを着脱する様子を示す。
上カバーＡ１２を開けると、カバー側に係合するレーザユニットＡ５が退避して、トナーカートリッジ（Ａ６Ｂ〜Ａ６Ｙ）にアクセス可能となる。トナーカートリッジＡ６Ｂ〜Ａ６Ｙは上方へ引き抜くことで取り外し可能である。且つ、下方に挿入することで装着可能である。
このとき、トナーカートリッジＡ６Ｂ〜Ａ６Ｙを本体から取り出した状態では、転写ベルトＡ７は上方から露出している。落下する埃などの異物がベルトに付着したり、手で触れられたりすることでベルト表面を汚してしまうと異常画像やベルト破損の原因となる。
図２に、トナーカートリッジを着脱する様子を示す。
上カバーＡ１２を開けると、カバー側に係合するレーザユニットＡ５が退避して、トナーカートリッジ（Ａ６Ｂ〜Ａ６Ｙ）にアクセス可能となる。トナーカートリッジＡ６Ｂ〜Ａ６Ｙは上方へ引き抜くことで取り外し可能である。且つ、下方に挿入することで装着可能である。
このとき、トナーカートリッジＡ６Ｂ〜Ａ６Ｙを本体から取り出した状態では、転写ベルトＡ７は上方から露出している。落下する埃などの異物がベルトに付着したり、手で触れられたりすることでベルト表面を汚してしまうと異常画像やベルト破損の原因となる。
［ベルト露出対策］
図３に、転写ベルトＡ７を隠蔽する機構を示す。
トナーカートリッジＡ６Ｂ〜Ａ６Ｙより上部に扉２２、２３が配置される。扉２２、２３は一対で構成され、カートリッジ一色につき１対ずつ配置される。扉２２、２３は、観音開きをして、支点となる軸方向は感光体の軸線方向と平行に配され、常に閉状態となるように上向きの力が加えられている。
図３に、転写ベルトＡ７を隠蔽する機構を示す。
トナーカートリッジＡ６Ｂ〜Ａ６Ｙより上部に扉２２、２３が配置される。扉２２、２３は一対で構成され、カートリッジ一色につき１対ずつ配置される。扉２２、２３は、観音開きをして、支点となる軸方向は感光体の軸線方向と平行に配され、常に閉状態となるように上向きの力が加えられている。
ここではトーションスプリング２４によって付勢することによって閉状態を維持するようにしている。また、閉状態の扉は先端が下向きとなるように待機位置を規制している。さらに、扉の上にはトナーカートリッジの挿入位置を一定化する案内溝２５が設けられている。
図４、図５に、トナーカートリッジを装着する際の扉の動作を示す。
トナーカートリッジ（Ａ６Ｂ〜Ａ６Ｙ）を挿入する際、カートリッジ両側面に配した軸３１Ｌ、３１Ｒは、案内溝２５に導かれる。扉２２、２３は、トナーカートリッジＡ６Ｂ〜Ａ６Ｙのハウジングの当接部３２Ｆ、３２Ｒに定位置で当接して押し広げられて退避する。これにより、感光体が誤って扉に接触することを防止している。
トナーカートリッジ（Ａ６Ｂ〜Ａ６Ｙ）を挿入する際、カートリッジ両側面に配した軸３１Ｌ、３１Ｒは、案内溝２５に導かれる。扉２２、２３は、トナーカートリッジＡ６Ｂ〜Ａ６Ｙのハウジングの当接部３２Ｆ、３２Ｒに定位置で当接して押し広げられて退避する。これにより、感光体が誤って扉に接触することを防止している。
さらに、扉２２の中央部は、当接によって退避する側に構成されている。図６に示すようにトナーカートリッジＡ６Ｂ〜Ａ６Ｙの感光体受光窓に進入するレーザ光路を防ぐことなく構成される。図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、扉２２、２３の先端部にはふところがあり、扉が退避した際に扉表面に付着した異物がベルトへ落ちないように受ける役割を果たす。
このように、本実施形態に係る画像形成装置は、トナーカートリッジを外しても中間転写ベルトが露出しない。これにより、装置内の転写ベルトなどが異物の落下によって破損したり、ユーザの手に触れて汚れることがない。
〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。図７に、本実施形態に係る遮蔽構造を示す。本実施形態に係る遮蔽構造は、簾状のシャッタを用いた構成である。
簾形状のシャッタ４１が装置両側面に設けられた案内溝４６に係合し、溝に沿って移動する。簾の軸方向は感光体軸と平行である。シャッタ４１の移動方向の一端は、レバー４４とワイヤ４３とによって連結されている。ワイヤは、滑車４２に巻き付けられており、方向の切り替えを行う。レバー４４は、トナーカートリッジＡ６Ｂ〜Ａ６Ｙの側面に延びたトリガ４７と係合する位置に設置されており、トナーカートリッジＡ６Ｂ〜Ａ６Ｙを装着する際トリガ４７はレバー４４を下方へ押し込む。
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。図７に、本実施形態に係る遮蔽構造を示す。本実施形態に係る遮蔽構造は、簾状のシャッタを用いた構成である。
簾形状のシャッタ４１が装置両側面に設けられた案内溝４６に係合し、溝に沿って移動する。簾の軸方向は感光体軸と平行である。シャッタ４１の移動方向の一端は、レバー４４とワイヤ４３とによって連結されている。ワイヤは、滑車４２に巻き付けられており、方向の切り替えを行う。レバー４４は、トナーカートリッジＡ６Ｂ〜Ａ６Ｙの側面に延びたトリガ４７と係合する位置に設置されており、トナーカートリッジＡ６Ｂ〜Ａ６Ｙを装着する際トリガ４７はレバー４４を下方へ押し込む。
シャッタ４１の移動方向のもう一端は、バネ４５と連結されており、シャッタ４１を引き込み方向へ付勢している。ここでは引っ張りコイルバネを用いた構成を示した。
図８（ａ）に、トナーカートリッジ取り外し時のシャッタ動作を示す。
トナーカートリッジを取り外した際は、バネ４５の付勢力が働き、シャッタ４２は転写ベルトＡ７の表面を覆う方向に移動する。トナーカートリッジを取り外した際は、バネ４５の付勢力が働き、シャッタ４２は転写ベルトＡ７の表面を覆う方向に移動する。シャッタが引き込まれることで連結するワイヤはレバー４４を引き込んで上限位置に待機する。
図８（ａ）に、トナーカートリッジ取り外し時のシャッタ動作を示す。
トナーカートリッジを取り外した際は、バネ４５の付勢力が働き、シャッタ４２は転写ベルトＡ７の表面を覆う方向に移動する。トナーカートリッジを取り外した際は、バネ４５の付勢力が働き、シャッタ４２は転写ベルトＡ７の表面を覆う方向に移動する。シャッタが引き込まれることで連結するワイヤはレバー４４を引き込んで上限位置に待機する。
図８（ｂ）に、トナーカートリッジ装着時のシャッタ４１の動作を示す。
トナーカートリッジを本体に挿入する際、トリガ４７はレバー４４を押し下げる。レバー４４が下限まで下がる際、連結するワイヤ４３が滑車４２を介し、シャッタ４１を引き込み、シャッタ４１は転写ベルトＡ７の表面から退避する。この動作はトナーカートリッジの感光体がベルトに接する前に完了する。
トナーカートリッジを本体に挿入する際、トリガ４７はレバー４４を押し下げる。レバー４４が下限まで下がる際、連結するワイヤ４３が滑車４２を介し、シャッタ４１を引き込み、シャッタ４１は転写ベルトＡ７の表面から退避する。この動作はトナーカートリッジの感光体がベルトに接する前に完了する。
このように、本実施形態に係る画像形成装置は、トナーカートリッジを外しても中間転写ベルトが露出しない。これにより、装置内の転写ベルトなどが異物の落下によって破損したり、ユーザの手に触れて汚れることがない。
〔第３の実施形態〕
本発明を好適に実施した第３の実施形態について説明する。図９に、本実施形態に係る遮蔽構造を示す。本実施形態に係る遮蔽構造は、ロール式シートを用いた構成である。
巻き上げ式のロールシート５１は、シート先端の軸５７が案内溝５６Ｒ、Ｌに嵌合し、溝上を移動する。その際、先端の軸に係合するバネ５５がシートを引出方向に付勢し、転写ベルト上を覆う構造となっている。
ローラシート５１のもう一端は巻き上げ軸５２で構成され、軸端部にプーリ５３が接続されている。プーリ５３は、レバー５４に設けられたラックに係合している。
レバー５４は上下方向に可動する構成で、トナーカートリッジを挿入する際、カートリッジ側面に延びたトリガ５８がレバーを押し下げる。ラックを通じてプーリ５３に回転力が加わり、巻き上げ軸５２はロールシート５１を巻き上げ、転写ベルト表面から退避する。
本発明を好適に実施した第３の実施形態について説明する。図９に、本実施形態に係る遮蔽構造を示す。本実施形態に係る遮蔽構造は、ロール式シートを用いた構成である。
巻き上げ式のロールシート５１は、シート先端の軸５７が案内溝５６Ｒ、Ｌに嵌合し、溝上を移動する。その際、先端の軸に係合するバネ５５がシートを引出方向に付勢し、転写ベルト上を覆う構造となっている。
ローラシート５１のもう一端は巻き上げ軸５２で構成され、軸端部にプーリ５３が接続されている。プーリ５３は、レバー５４に設けられたラックに係合している。
レバー５４は上下方向に可動する構成で、トナーカートリッジを挿入する際、カートリッジ側面に延びたトリガ５８がレバーを押し下げる。ラックを通じてプーリ５３に回転力が加わり、巻き上げ軸５２はロールシート５１を巻き上げ、転写ベルト表面から退避する。
このように、本実施形態に係る画像形成装置は、トナーカートリッジを外しても中間転写ベルトが露出しない。これにより、装置内の転写ベルトなどが異物の落下によって破損したり、ユーザの手に触れて汚れることがない。
〔第４の実施形態〕
本発明を好適に実施した第４の実施形態について説明する。図１０に、本実施形態に係る遮蔽構造を示す。本実施形態にかかる遮蔽構造は、ラック及びギヤによって開閉する片開きの扉である。
扉６１は、感光体軸と平行な支点軸６２を支点に開閉する。支点軸上にプーリ６３が接続される。プーリ６３はレバー６４に設けられたラックに係合している。レバー６４は上下方向に可動する構成で、バネ６５による上方向の付勢により、トナーカートリッジを外した状態では上限に待機する。ここではバネ６５にコイルばねを提供した場合を例とした。
本発明を好適に実施した第４の実施形態について説明する。図１０に、本実施形態に係る遮蔽構造を示す。本実施形態にかかる遮蔽構造は、ラック及びギヤによって開閉する片開きの扉である。
扉６１は、感光体軸と平行な支点軸６２を支点に開閉する。支点軸上にプーリ６３が接続される。プーリ６３はレバー６４に設けられたラックに係合している。レバー６４は上下方向に可動する構成で、バネ６５による上方向の付勢により、トナーカートリッジを外した状態では上限に待機する。ここではバネ６５にコイルばねを提供した場合を例とした。
トナーカートリッジを挿入する際、カートリッジ側面に延びたトリガ６８がレバー６４を押し下げる。ラックを通じてプーリ６３に回転力が伝達され、支点軸６２は扉６１を回転させて中間転写ベルトＡ７から退避する。トナーカートリッジを外すと、トリガ６８の付勢力が解除され、レバー６４はバネ６５の付勢力で上限に移動し、先の原理の通り扉６１は中間転写ベルトを覆う。
このように、本実施形態に係る画像形成装置は、トナーカートリッジを外しても中間転写ベルトが露出しない。これにより、装置内の転写ベルトなどが異物の落下によって破損したり、ユーザの手に触れて汚れることがない。
なお、上記各実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはなく様々な変形が可能である。
Ａ１ 用紙
Ａ２ 給紙ローラ
Ａ３ レジストローラ
Ａ４ ２次転写ローラ
Ａ５ レーザユニット
Ａ６ トナーカートリッジ
Ａ７ 転写ベルト
Ａ８ 定着ローラ
Ａ９ 排紙ローラ
Ａ１０ 排紙トレイ
Ａ１１ シャフト
Ａ１２ 上カバー
２２、２３ 扉
２４ トーションスプリング
２５ 案内溝
３１ 軸
３２ 当接部
４１ シャッタ
４２ 滑車
４３ ワイヤ
４４ レバー
４５ バネ
４６ 案内溝
４７ トリガ
５１ ロールシート
５２ 巻き上げ軸
５３ プーリ
５４ レバー
５５ バネ
５６ 案内溝
５７ 軸
５８ トリガ
６１ 扉
６２ 支点軸
６３ プーリ
６４ レバー
６５ バネ
Ａ２ 給紙ローラ
Ａ３ レジストローラ
Ａ４ ２次転写ローラ
Ａ５ レーザユニット
Ａ６ トナーカートリッジ
Ａ７ 転写ベルト
Ａ８ 定着ローラ
Ａ９ 排紙ローラ
Ａ１０ 排紙トレイ
Ａ１１ シャフト
Ａ１２ 上カバー
２２、２３ 扉
２４ トーションスプリング
２５ 案内溝
３１ 軸
３２ 当接部
４１ シャッタ
４２ 滑車
４３ ワイヤ
４４ レバー
４５ バネ
４６ 案内溝
４７ トリガ
５１ ロールシート
５２ 巻き上げ軸
５３ プーリ
５４ レバー
５５ バネ
５６ 案内溝
５７ 軸
５８ トリガ
６１ 扉
６２ 支点軸
６３ プーリ
６４ レバー
６５ バネ
Claims (7)
- トナーカートリッジを着脱可能な画像形成装置であって、
前記トナーカートリッジの着脱に連動して開閉し装置内部を隠蔽する遮蔽部材を有し、
前記遮蔽部材は、回転軸によって回動自在に支持された扉であり、
前記扉は、前記トナーカートリッジと当接する面が凹となるクランク断面形状であり、前記トナーカートリッジが未装着の状態では閉状態となるように付勢されており、前記トナーカートリッジが装着される際に押し開かれることを特徴とする画像形成装置。 - 前記扉の回転軸が、感光体の軸方向と平行に配置されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
- 前記扉が観音開きに配置されたことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
- 観音開きの両扉は、閉状態では先端が前記回転軸よりも下に位置し、側面視Ｖ字状を呈することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
- 前記トナーカートリッジを装着する際に、該トナーカートリッジの装着方向を案内するガイド部材を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の画像形成装置。
- 前記扉は、該扉に付着した物体を受け止める懐形状が先端部に形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の画像形成装置。
- 前記トナーカートリッジの着脱方向が上下方向であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の画像形成装置。
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