JP5002218B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真技術を用い、トナーを内包したユニットの、例えば、トナーカートリッジ交換、すなわち本体から脱着操作を行なうことによりトナーの補充を行なう画像形成装置に関するものである。

従来の画像形成装置においては、その本体外装扉や、この本体外装扉内に別途設けられ、画像形成装置本体に内包された、種々のサプライ、及びユニット、部品のメンテナンス・交換等の際に開閉される扉の開閉により、サプライ、ユニット、及び部品等の交換が行なわれている。
交換されるユニット、サプライ等がその使用前、或いは使用後にトナーを内包する場合は、その脱着の際、振動等により、当該ユニット等、或いはその周辺に付着したトナーが落下することがある。上記扉と、画像形成装置本体との間には隙間が生じるため、落下トナーが機外や、扉下部の機内、給紙装置等を汚染することがある。

昨今、カラー化、装置の小型化の要求や、作業性の向上（アプライアンス）の要求等から、ユニット等の交換の際に開閉される扉の形状や、開閉方向が多様化しており、上述した不都合を回避する技術が種々提案されている（例えば、特許文献１乃至５参照）。
特に、特許文献１では、トナーカートリッジ交換時に上記扉の隙間から下部へのトナーの落下を防止する技術が開示されている。この技術は、扉の開閉方向が限定される上、扉下部に固定のトナー受けを設置するスペースが必要になるという問題を有している。
特許第２７３２３８６号 特開２００１−８３８０１公報 特開２００２−１６２８１７公報 特開２００２−１８２４７０公報 特開２００２−２２９３１８公報

しかしながら、カラー化、装置の小型化の要求や、作業性の向上（アプライアンス）の要求等が厳しくなっている現状では、かかる要求に対応できない技術もあり、早急の改善が望まれている。
そこで、本発明の目的は、扉下部に十分なスペースが無い場合にも、扉と画像形成装置本体間の隙間からトナーが下部に落下するのを防止できる画像形成装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、装置本体に設けたトナー内包容器の収容部を開閉するトナー内包容器用開閉扉を備えている画像形成装置において、前記収容部の下方に位置して水平方向に回転開閉可能な前記トナー内包容器用開閉扉の開放動作に連動して外部に突出することにより前記トナー内包容器用開閉扉と装置本体との隙間を覆うトナー受け部材を備えたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、前記トナー受け部材は扇形であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記トナー内包容器用開閉扉は、回転して開閉可能であり、回転支点が前記トナー内包容器開口部側に設けられていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、前記トナー内包容器用開閉扉が、種々のサプライ、及びユニット、部品のメンテナンス・交換の等の際に開閉される前記装置本体の外装扉の内側に設けられるとともに、前記トナー受け部材が、前記トナー内包容器用開閉扉と、前記装置本体との隙間、及び前記外装扉と前記装置本体との隙間双方を覆うように設けられることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、前記トナー内包容器用開閉扉が、種々のサプライ、及びユニット、部品のメンテナンス・交換の等の際に開閉される前記装置本体の外装扉の内側に設けられていることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、前記トナー内包容器が、現像ユニットに対しトナーを供給するトナーカートリッジであることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、前記トナー受け部材が、複数のトナーカートリッジを上下方向に並置させ、１つのトナー内包容器用開閉扉の開閉で各々のトナーカートリッジを交換する構成であり、前記トナー内包容器用開閉扉の最下部に設置されていることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、前記トナー内包容器が、トナーを内包した状態で脱着交換されるトナーカートリッジであることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、前記トナー内包容器が、クリーニングユニット等から回収された回収トナーを内包する廃トナーカートリッジであることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、前記トナー内包容器が、トナーを内包する複数のトナーカートリッジから形成されたプロセスカートリッジであることを特徴とする。

本発明によれば、扉下部に十分なスペースが無い場合にも、扉と画像形成装置本体間との隙間からトナーが下部に落下するのを防止できる画像形成装置を提供することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。本発明における画像形成装置本体、並びに作像動作、現像カートリッジ（現像器）の構成動作は、特許文献２、３及び４に記載されているそれらと同様な構成動作である。
図１は本発明に関わる画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの構成を示す概略図である。図２は図１の現像カートリッジのうちの１個を示す概略図である。尚、カラーレーザプリンタを以下単に「プリンタ」と称する。
図１のプリンタ１は、感光体ユニット２、帯電装置３、書き込みユニット４、現像ユニット５、中間転写ベルト６、給紙ユニット７、２次転写ユニット８、定着ユニット９、クリーニングユニット１０などを備えている。

感光体ユニット２の像担持体である感光体１１は、表面に有機感光層が形成されているベルト状の感光体が使用されている。この感光体ベルト１１の周辺には、帯電装置３、現像装置である現像ユニット５、クリーニングユニット１０、第１及び第２廃トナーボトル１２、１３が設置されている。帯電装置３は、感光体ベルト１１に高電圧を印加して、感光体ベルト１１の表面に一様な電位を付与する。
書き込みユニット４は、図示しない半導体レーザ、及びポリゴンミラー４Ａ、ｆ／θレンズ４Ｂ、反射ミラー４Ｃなどを備えている。半導体レーザからは、黒（以下、Ｂと略す）、シアン（以下、Ｃと略す）、マゼンタ（以下、Ｍと略す）、イエロー（以下、Ｙと略す）の各画像信号に対応したレーザ光が出射される。
これらのレーザ光は、ポリゴンミラー４Ａ、ｆ／θレンズ４Ｂ、反射ミラー４Ｃを介して、感光体ベルト１１上に入射して光書き込みが行われる。これにより、感光体ベルト１１の表面に各色の静電潜像が形成される。

現像ユニット５は、感光体ベルト１１に帯電装置３により付与される電位とは逆極性の電荷が付与されて帯電された各色のトナーが、それぞれ個別に収容された４個の現像（トナー）カートリッジ１４を備えている。給紙ユニット７には本体給紙トレイ１５及び給紙コロ１６が示されている。
各現像ユニット５は、それぞれ同様な構成を有しているので、図２に、各現像ユニット５のうちの１個を詳しく示している。各現像ユニット５には、図２に示すように、現像ローラ１７、トナー補給路１８、アジテータ１９、ＩＤチップ、ドクタローラ２１等が設けられている。
各現像ユニット５の現像ローラ１７を介して、上記各色トナーが感光体ベルト１１の表面の静電潜像に静電吸着されて、感光体ベルト１１の表面に各色のトナー像が順に形成される。

この感光体ベルト１１の表面の一部には、中間転写ベルト６が当接している。この中間転写ベルト６には、上記各色トナーとは逆極性の電荷が印加される。これにより、感光体ベルト１１の表面に形成された各色のトナー像が、中間転写ベルト６上に順次重ね合わされて転写され、中間転写ベルト６上に４色のカラー画像が形成される。
この中間転写ベルト６上に形成されたカラー画像は、２次転写ユニット８により、給紙ユニット７から搬送ローラによって搬送されてきた転写紙に、トナーとは逆極性の電荷が付与されることにより転写紙に転写される。そして、このカラー画像が転写された転写紙は、定着ユニット９によりトナーが溶融定着された後、プリンタ本体の外に排出される。

図３は本発明による画像形成装置の第１の実施の形態の外観を示す概略斜視図である。図４は第１の実施の形態の外装カバーを開いた状態を示す概略斜視図である。図５は第１の実施の形態のインナーカバーを開いた状態を示す概略斜視図である。図６はトナーカートリッジを引き出した状態を示す概略斜視図である。図７はインナーカバーの動きを説明するためにそれが閉じている状態を示す概略図である。図８はインナーカバーの動きを説明するためにそれが開いている第１の状態を示す概略図である。図９はインナーカバーの動きを説明するためにそれが開いている第２の状態を示す概略図である。

以下、図３乃至図９を参照して本発明の主要部について説明する。画像形成装置１の装置本体前面には、外装カバー（外扉）２２が、回転支点２３により、図４に示すごとく、上下方向へ回動して開放されるように配置されている。
これによって、画像形成装置１内に設けられた、例えば、帯電装置（チャージャ）３、定着ユニット９、感光体・中間転写装置、及び各々のクリーニングユニット等を内包する感光体ユニット（ＰＣＵ）２、感光体クリーニングユニットから排出されたトナーを内包する廃トナーカートリッジ１２、中間転写クリーニングユニットから排出されたトナーを内包する廃トナーカートリッジ１３等の交換、又はメンテナンスが実施される。
図中、符号２４は上下方向に併設された現像ユニット５（図１及び２）の４色のトナーカートリッジ１４を交換する際に、トナーカートリッジの収納部を開閉するインナーカバー（トナー内包容器用開閉扉）を示している。さらに、図４には給紙ユニット７を示している。

カラー化、装置の小型化の要求や、作業性の向上の要求等から、水平方向回転のインナーカバー（トナー内包容器用開閉扉）２４を有した場合でも、画像形成装置１本体間の隙間２７からトナーが下部に落下するのを防止できる。
従来から知られている、例えば、光学式のトナー残量検知や、使用した画像情報から算出した情報等により、トナーカートリッジ１４の交換時期が表示された場合には、インナーカバー（内扉）２４を、図７乃至図９に示した支点２５を中心に、水平方向に回転開放し、画像形成装置１前面方向にトナーカートリッジ１４を引き出し、新たなトナーカートリッジと交換する。

使用後のトナーカートリッジ１４を収容部から引き出す際、振動等により、その周辺に付着したトナーが落下することがある。インナーカバー２４と、画像形成装置１本体の間には隙間があり、落下トナーが外装カバー（外扉）２２上やインナーカバー２４下部の機内を汚染することがある。
さらに、外装カバー２２と、画像形成装置１本体との間に隙間があると、給紙ユニット７、機外（床）等を汚染することがある。これを回避するために、本実施の形態においては、インナーカバー２４の下端縁と一体に、扇状のトナー受け部材２６を配設している。
本発明の特徴は、装置本体に設けたトナー内包容器の収容部を開閉するトナー内包容器用開閉扉２４を備えている画像形成装置において、収容部の下方に位置してトナー内包容器用開閉蓋の開放動作に連動して外部に突出することによりトナー内包容器用開閉蓋と装置本体との隙間を覆うトナー受け部材２６を備えた構成にある。

図７乃至図９には、インナーカバー開閉時の動きを示している。インナーカバー２４の回転開閉支点２５はトナーカートリッジ１４の開口側に設けられている。トナーカートリッジ１４の引出し時の落下トナーは、図９の２４ａ部で受け止められ、インナーカバー２４と、画像形成装置１本体の間の隙間２７に落下トナーが入ることを防止している。
トナー受け部材２６は、外装カバー２２と画像形成装置１との隙間も覆う形となり、給紙ユニット７や機外（床）等を汚染することが防止される。なお、トナー受け部材２６の外周縁には、立ち上がり部２６ａ（図５）が設けられ、トナー受け部２６からのトナーの漏洩を防止している。

本発明によれば、最も交換頻度、回数の多いトナーカートリッジ１４の交換時にインナーカバー（トナー内包容器用開閉扉）２４と画像形成装置１本体間の隙間２７からトナーが下部に落下するのを防止できる。
本発明によれば、複数の現像ユニット５を上下方向に並置させ、１つのトナー内包容器用開閉扉の開閉で各々のトナーカートリッジ１４を交換する構成で、トナー内包容器用開閉扉２４と画像形成装置１本体間の隙間からトナーが下部に落下するのを防止することができる。
本発明によれば、トナーカートリッジ１４と同様に、トナーを内包した状態で収容部から脱着交換される現像ユニット５の交換においてもインナーカバー（トナー内包容器用開閉扉）２４と画像形成装置１本体間の隙間２７からトナーが下部に落下するのを防止できる。

本発明によれば、現像トナーカートリッジ１４と同様に、クリーニングユニット１０（図１）等から回収された回収トナーを内包する廃トナーカートリッジ１３の交換においても収容部からの脱着時にインナーカバー（トナー内包容器用開閉扉）２４と画像形成装置１本体間の隙間２７からトナーが下部に落下するのを防止できる。
本発明によれば、トナーカートリッジ１４と同様に、トナーを内包する複数のユニットから形成されたプロセスカートリッジを収容部から脱着交換する場合においても内扉であるインナーカバー（トナー内包容器用開閉扉）２４と画像形成装置１本体間の隙間２７からトナーが下部に落下するのを防止できる。

図１０は本発明による画像形成装置の第２の実施の形態の外観を示す概略斜視図である。図１１は第２の実施の形態の外装カバーを開いた状態を示す概略斜視図である。図１２は第２の実施の形態のインナーカバーを開いた状態を示す概略斜視図である。図１３はトナーカートリッジを引き出した状態を示す概略斜視図である。
図１４はインナーカバーの動きを説明するためにそれが閉じている状態を示す概略図である。図１５はインナーカバーの動きを説明するためにそれが開いている第１の状態を示す概略図である。図１６はインナーカバーの動きを説明するためにそれが開いている第２の状態を示す概略図である。

次に、図１０乃至図１６を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。図１０乃至図１６はインナーカバー２８が、支点２８ａを中心に上下方向に回転開閉される画像形成装置である。
インナーカバー（トナー内包容器用開閉扉）２８の下方には、トナー受け部材２９が、回転支点３０（図１４）を中心に配設される。インナーカバー２８が開放された時、トナー受け部材２９が、インナーカバー２８と、画像形成装置１のベース１ａとの隙間２７を覆い、隙間２７へのトナー落下を防止している。図１４乃至図１７には現像ユニット５、トナーカートリッジ１４を示している。

図１７はインナーカバー、トナー受け部材の支点位置、トナー受け部材の長さの関係を示す概略図である。図１８はインナーカバーとトナーカートリッジの関係を示す概略図である。図１９はインナーカバーとトナーカートリッジの関係の別の状態を示す概略図である。
図１７乃至図１９に示したように、インナーカバー２８、トナー受け部材２９の支点３０位置、トナー受け部材２９の長さ等を適切に設定すると、トナー受け部材２９のインナーカバー２８と反対側端部２９ａの位置を、下方側に傾斜を持って配置することができる。
トナー受け部材２９のインナーカバー２８と反対側端部２９ａにトナー受け３１を設けると、インナーカバー２８の開閉により落下トナーはトナー受け３１に集約される。
これにより、隙間２７や、トナー受け部材２９の支点３０側へのトナーの堆積を防止でき、堆積トナーがトナー受け部材２９の縁２９ａを超えて溢れるのを防止し、また、作業時の作業者の汚染を低減している。

図２０は本発明による画像形成装置の第３の実施の形態の外観を示す概略斜視図である。図２１は第３の実施の形態のカートリッジ交換用ドアを開いた状態を示す概略斜視図である。図２２は第３の実施の形態のトナーカートリッジを引き出した状態を示す概略斜視図である。
図２０乃至図２２を参照して、画像形成装置１本体の外装カバー２２に、トナーカートリッジを交換する際に開閉するカートリッジ交換用ドア３２を設けたものである。このカートリッジ交換用ドア３２の下部に、前述のものと同様なトナー受け２６を設けることで、落下トナーによる汚染を防止できる。
このように、二重構造の扉を配していることで、すなわち、画像形成装置外装扉２２にカートリッジ、ユニット等の交換用ドア（扉）３２を設けていることで、作業性を向上した場合でも、扉と画像形成装置本体間の隙間からトナーが下部に落下するのを防止できる。

以上は、現像トナーカートリッジの交換における本発明の実施の形態を記載したが、収容部からの脱着、交換における作業時にトナーの落下の発生が考えられる、例えばクリーニングユニットからの回収トナーを収容した廃トナーカートリッジや、現像ユニット、さらには、トナーを内包する複数のユニットから形成されたプロセスカートリッジに対しても同様である。

本発明に関わる画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの構成を示す概略図である。 図１の現像カートリッジのうちの１個を示す概略図である。 本発明による画像形成装置の第１の実施の形態の外観を示す概略斜視図である。 第１の実施の形態の外装カバーを開いた状態を示す概略斜視図である。 第１の実施の形態のインナーカバーを開いた状態を示す概略斜視図である。 トナーカートリッジを引き出した状態を示す概略斜視図である。 インナーカバーの動きを説明するためにそれが閉じている状態を示す概略図である。 インナーカバーの動きを説明するためにそれが開いている第１の状態を示す概略図である。 インナーカバーの動きを説明するためにそれが開いている第２の状態を示す概略図である。 本発明による画像形成装置の第２の実施の形態の外観を示す概略斜視図である。 第２の実施の形態の外装カバーを開いた状態を示す概略斜視図である。 第２の実施の形態のインナーカバーを開いた状態を示す概略斜視図である。 トナーカートリッジを引き出した状態を示す概略斜視図である。 インナーカバーの動きを説明するためにそれが閉じている状態を示す概略図である。 インナーカバーの動きを説明するためにそれが開いている第１の状態を示す概略図である。 インナーカバーの動きを説明するためにそれが開いている第２の状態を示す概略図である。 インナーカバー、トナー受け部材の支点位置、トナー受け部材の長さの関係を示す概略図である。 インナーカバーとトナーカートリッジの関係を示す概略図である。 インナーカバーとトナーカートリッジの関係の別の状態を示す概略図である。 本発明による画像形成装置の第３の実施の形態の外観を示す概略斜視図である。 第３の実施の形態のカートリッジ交換用ドアを開いた状態を示す概略斜視図である。 第３の実施の形態のトナーカートリッジを引き出した状態を示す概略斜視図である。

符号の説明

１ 画像形成装置、２ 感光体ユニット、５ 現像装置（現像ユニット）、１２ トナー内包容器（廃トナーカートリッジ）、１３ トナー内包容器（廃トナーカートリッジ）、１４ トナー内包容器（現像トナーカートリッジ）２２ 外装カバー、２４ トナー内包容器用開閉扉（インナーカバー）、２５ トナー受け部材２６の回転支点、２６ トナー受け部材、２７ 隙間、２８ トナー内包容器用開閉扉（インナーカバー）、２９ トナー受け部材、２９ａ トナー受け部材２９の最も内側端

Claims (10)

1. 装置本体に設けたトナー内包容器の収容部を開閉するトナー内包容器用開閉扉を備えている画像形成装置において、前記収容部の下方に位置して水平方向に回転開閉可能な前記トナー内包容器用開閉扉の開放動作に連動して外部に突出することにより前記トナー内包容器用開閉扉と装置本体との隙間を覆うトナー受け部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記トナー受け部材は扇形であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記トナー内包容器用開閉扉は、回転して開閉可能であり、回転支点が前記トナー内包容器開口部側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記トナー内包容器用開閉扉は、サプライ、及びユニット、部品のメンテナンス・交換の際に開閉される前記装置本体の外装扉の内側に設けられるとともに、前記トナー受け部材は、前記トナー内包容器用開閉扉と、前記装置本体との隙間、及び前記外装扉と前記装置本体との隙間双方を覆うように設けられることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記トナー内包容器用開閉扉は、サプライ、及びユニット、部品のメンテナンス・交換の際に開閉される前記装置本体の外装扉の内側に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記トナー内包容器は、現像ユニットに対しトナーを供給するトナーカートリッジであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記トナー受け部材は、複数のトナーカートリッジを上下方向に並置させ、１つのトナー内包容器用開閉扉の開閉で各々のトナーカートリッジを交換する構成であり、前記トナー内包容器用開閉扉の最下部に設置されていることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記トナー内包容器は、トナーを内包した状態で脱着交換されるトナーカートリッジであることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記トナー内包容器は、クリーニングユニット等から回収された回収トナーを内包する廃トナーカートリッジであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記トナー内包容器は、トナーを内包する複数のトナーカートリッジから形成されたプロセスカートリッジであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の画像形成装置。

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