JP5170184B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、カラープリンタなどの画像形成装置に関する。
タンデム型のカラープリンタにおいて、本体ケーシングに対して、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラック用の4つの感光ドラムを一体的に着脱可能な構成としたものが知られている。
この種のカラープリンタでは、たとえば、フレームが本体ケーシング内から水平方向に引き出し可能に設けられている。4つの感光ドラムは、フレームの引き出し方向に並べた状態で、フレームに保持されている。また、フレームには、各感光ドラムに対応して、現像ローラを有する現像カートリッジが着脱可能に上方から装着される。現像カートリッジの内部に収容されているトナーがなくなると、フレームが本体ケーシング外に引き出され、その状態で、トナーのなくなった現像カートリッジがフレームから取り出されて、新品の現像カートリッジがフレームに装着される。
特開2006−98772号公報
近年、プリンタメーカに対して、低コスト化および環境への配慮が要求されている。低コスト化および環境配慮の面からは、トナーがなくなったときに、現像カートリッジごと新品と交換する方式ではなく、現像ローラをフレームに残した状態で、トナーを収容したトナーカートリッジのみを交換可能な方式(トナーカートリッジ交換方式)が望ましい。
ところが、トナーカートリッジ交換方式を採用した場合、フレームにおけるトナーカートリッジが装着される部分がトナーで汚れるため、フレームの見栄えが悪くなる。また、トナーカートリッジにトナーの流通のための開口部が下向きに形成される構成では、その開口部に対応してフレームに形成されるフレーム側開口部が上向きとなるため、現像ローラを収容する現像器内にフレーム側開口部を介してトナー以外の異物が混入するおそれがある。
本発明の目的は、保持部材の見栄えを良くすることができ、また、現像器へのトナー以外の異物の混入を防止することができる、画像形成装置を提供することである。
前記の目的を達成するため、本発明は、画像形成装置において、装置本体と、前記装置本体内に収容された収容位置と前記装置本体外に引き出された引出位置とに移動可能に設けられ、複数のカートリッジ収容部を有する保持部材と、各前記カートリッジ収容部に対応して前記保持部材に設けられた複数の現像器と、前記保持部材が前記引出位置に引き出された状態で前記カートリッジ収容部に対して着脱可能にそれぞれ構成されており、内部にトナーを収容し、トナーを前記現像器に供給するための開口部が前記カートリッジ収容部に収容された状態で下向きとなるように形成された筐体と、前記開口部を開放する開放位置と前記開口部を閉塞する閉塞位置とに移動可能なシャッタとをそれぞれ有する複数のトナーカートリッジと、前記保持部材に設けられ、前記カートリッジ収容部を上方に開放する開姿勢と前記カートリッジ収容部に上方から対向する閉姿勢とに変位可能なカバー部材とを備えることを特徴としている。
本発明によれば、保持部材は、装置本体内に収容された収容位置と装置本体外に引き出された引出位置とに移動可能である。保持部材には、複数のカートリッジ収容部が設けられている。各カートリッジ収容部には、トナーカートリッジが着脱される。このトナーカートリッジの着脱は、保持部材が引出位置に引き出された状態で行うことができる。また、保持部材には、各カートリッジ収容部に対応して、現像器が設けられている。
トナーカートリッジは、内部にトナーを収容する筐体を備えている。筐体には、トナーを現像器に供給するための開口部が形成されている。この開口部は、トナーカートリッジがカートリッジ収容部に収容された状態で下向きとなる。また、トナーカートリッジは、開口部を開放する開放位置と開口部を閉塞する閉塞位置とに移動可能なシャッタを備えている。
そして、保持部材には、カバー部材が設けられている。カバー部材は、開姿勢と閉姿勢とに変位可能である。カバー部材が開姿勢をなす状態で、カートリッジ収容部が上方に開放される。一方、カバー部材が閉姿勢をなす状態では、カバー部材がカートリッジ収容部に上方から対向し、カートリッジ収容部がカバー部材により上方から覆われる。そのため、カートリッジ収容部がトナーで汚れていても、その汚れがユーザなどに見えることを防止できる。その結果、保持部材の見栄えを良くすることができる。また、カートリッジ収容部にトナー以外の異物が入ることを防止でき、異物がトナーカートリッジから現像器へのトナーの供給経路を介して現像器に混入することを防止できる。
図1は、本発明の一実施形態に係るカラープリンタの断面図である。 図2は、図1に示されるカラープリンタの斜視図であり、ドロワユニットが収容位置に位置する状態を示す。 図3は、図1に示されるカラープリンタの斜視図であり、ドロワユニットが引出位置に位置する状態を示す。 図4Aは、図1に示されるドロワユニットおよびトナーカートリッジの斜視図であり、トナーカートリッジがドロワユニットから離脱された状態を示す。 図4Bは、図1に示されるドロワユニットおよびトナーカートリッジの右側から見た断面図であり、トナーカートリッジがドロワユニットから離脱された状態を示す。 図5は、図4Aに示されるトナーボックスの分解斜視図である。 図6は、図4Bに示される駆動伝達機構の斜視図である。 図7Aは、図1に示されるドロワユニットおよびトナーカートリッジの斜視図であり、トナーカートリッジがドロワユニットに装着され、カバー部材が開姿勢をなした状態を示す。 図7Bは、図1に示されるドロワユニットおよびトナーカートリッジの右側から見た断面図であり、トナーカートリッジがドロワユニットに装着され、カバー部材が開姿勢をなした状態を示す。 図8は、図1に示されるドロワユニットおよびトナーカートリッジの右側から見た断面図であり、トナーカートリッジがドロワユニットに装着され、カバー部材が閉姿勢をなした状態を示す。 図9Aは、第2実施形態に係るドロワユニットおよびトナーカートリッジの斜視図であり、トナーカートリッジがドロワユニットから離脱された状態を示す。 図9Bは、図9Aに示されるドロワユニットおよびトナーカートリッジの右側から見た断面図であり、トナーカートリッジがドロワユニットから離脱された状態を示す。 図9Cは、図9Aに示されるドロワユニットおよびトナーカートリッジの右側から見た断面図であり、トナーカートリッジがドロワユニットから離脱された状態を示す。 図10Aは、図9Aに示されるドロワユニットおよびトナーカートリッジの斜視図であり、トナーカートリッジがドロワユニットに装着される途中で、カバー部材が開姿勢となる途中の状態を示す。 図10Bは、図9Aに示されるドロワユニットおよびトナーカートリッジの右側から見た断面図であり、トナーカートリッジがドロワユニットに装着される途中で、カバー部材が開姿勢となる途中の状態を示す。 図11Aは、図9Aに示されるドロワユニットおよびトナーカートリッジの斜視図であり、トナーカートリッジがドロワユニットに装着され、カバー部材が開姿勢をなした状態を示す。 図11Bは、図9Aに示されるドロワユニットおよびトナーカートリッジの右側から見た断面図であり、トナーカートリッジがドロワユニットに装着され、カバー部材が開姿勢をなした状態を示す。 図12Aは、第3実施形態に係るドロワユニットおよびトナーカートリッジの斜視図であり、トナーカートリッジがドロワユニットから離脱された状態を示す。 図12Bは、図12Aに示されるドロワユニットおよびトナーカートリッジの左側から見た断面図であり、トナーカートリッジがドロワユニットから離脱された状態を示す。 図12Cは、図12Aに示されるドロワユニットおよびトナーカートリッジの右側から見た断面図であり、トナーカートリッジがドロワユニットから離脱された状態を示す。 図13は、変形例に係るドロワユニットの平面図であり、カバー部材が開姿勢をなした状態を示す。 図14は、図13に示すドロワユニットの平面図であり、トナーカートリッジが装着され、カバー部材が閉姿勢をなした状態を示す。 図15Aは、図14に示すドロワユニットの一部およびトナーカートリッジの斜視図であり、ドロワユニットのスペースに正しいトナーカートリッジが装着され、カバー部材が開姿勢をなした状態を示す。 図15Bは、図14に示すドロワユニットの一部およびトナーカートリッジの斜視図であり、ドロワユニットのスペースに正しいトナーカートリッジが装着され、カバー部材が閉姿勢をなした状態を示す。 図16Aは、図14に示すドロワユニットの一部およびトナーカートリッジの斜視図であり、ドロワユニットのスペースに誤ったトナーカートリッジが装着され、カバー部材が開姿勢をなした状態を示す。 図16Bは、図14に示すドロワユニットの一部およびトナーカートリッジの斜視図であり、ドロワユニットのスペースに誤ったトナーカートリッジが装着され、カバー部材が閉姿勢に変位できない状態を示す。
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
1.カラープリンタ
図1に示されるように、画像形成装置の一例としてのカラープリンタ1は、タンデム型のカラープリンタである。カラープリンタ1は、図1〜3に示されるように、装置本体の一例としての本体ケーシング2を備えている。本体ケーシング2内には、タンデム型プロセスユニットの一例としてのドロワユニット3が装着されている。本体ケーシング2の前面には、フロントカバー4が開閉可能に設けられている。そして、ドロワユニット3は、フロントカバー4を開けた状態で、本体ケーシング2内の収容位置(図2に示される位置)と本体ケーシング2外の引出位置(図3に示される位置)との間で水平方向に移動させることができる。
なお、フロントカバー4が設けられている側(図1における右側)をカラープリンタ1の前側(正面側)とする。また、カラープリンタ1の上下左右に関しては、カラープリンタ1を前側から見たときを基準とする。また、ドロワユニット3およびこれに装着されるトナーカートリッジ11の前後上下左右については、本体ケーシング2に装着された状態を基準とする。図2,3では、フロントカバー4の図示が省略されている。
ドロワユニット3には、図1に示されるように、4つの像担持体の一例としての感光ドラム5がそれぞれ左右方向に延びる回転軸線を中心に回転可能に保持されている。4つの感光ドラム5は、ブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの各色用として設けられ、前側からブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの順に前後方向に等間隔で並列に配置されている。
また、ドロワユニット3には、4つの帯電器6が保持されている。4つの帯電器6は、それぞれ感光ドラム5に対応して設けられ、その対応する感光ドラム5の後上方に配置されている。帯電器6は、たとえば、ワイヤおよびグリッドを備えるスコロトロン型帯電器である。
さらに、ドロワユニット3には、4つの現像器7が保持されている。4つの現像器7は、それぞれ感光ドラム5に対応して設けられ、その対応する感光ドラム5の前上方に配置されている。
各現像器7は、現像フレーム8を備えている。現像フレーム8には、現像ローラ9および供給ローラ10が保持されている。
現像ローラ9は、左右方向に延びる回転軸線を中心に回転可能に設けられ、感光ドラム5に接触するように配置されている。
供給ローラ10は、左右方向に延びる回転軸線を中心に回転可能に設けられ、現像ローラ9に対して前上方から接触するように配置されている。
ドロワユニット3において、各現像器7の上部には、トナーを収容するトナーカートリッジ11を装着するためのカートリッジ収容部の一例としてのスペース12が設けられている。トナーカートリッジ11は、ドロワユニット3が引出位置に引き出された状態で、ドロワユニット3の上方から各現像器7の上方のスペース12に装着される。現像器7には、トナーカートリッジ11からトナーが供給される。
本体ケーシング2内において、ドロワユニット3の上方には、各色に対応した4本のレーザビームを出射する露光器13が配置されている。
感光ドラム5の回転に伴って、感光ドラム5の表面は、帯電器6からの放電によって一様に帯電された後、露光器13からのレーザビームにより選択的に露光される。この露光によって、感光ドラム5の表面から電荷が選択的に除去され、感光ドラム5の表面に静電潜像が形成される。静電潜像が現像ローラ9に対向すると、現像ローラ9から静電潜像にトナーが供給される。これによって、感光ドラム5の表面にトナー像が形成される。
なお、露光器13に代えて、4つのLEDアレイが各感光ドラム5に対応して設けられてもよい。
本体ケーシング2の底部には、用紙Pを収容する給紙カセット14が配置されている。給紙カセット14に収容されている用紙Pは、各種ローラにより、搬送ベルト15上に搬送される。搬送ベルト15は、4つの感光ドラム5に下方から対向して配置されている。感光ドラム5に対して搬送ベルト15の上側部分を挟んで対向する各位置には、転写ローラ16が配置されている。搬送ベルト15上に搬送された用紙Pは、搬送ベルト15の走行により、搬送ベルト15と各感光ドラム5との間を順次に通過する。そして、感光ドラム5の表面上のトナー像は、用紙Pと対向したときに、用紙Pに転写される。
搬送ベルト15に対して用紙Pの搬送方向における下流側には、定着器17が設けられている。トナー像が転写された用紙Pは、定着器17に搬送される。定着器17では、加熱および加圧により、トナー像が用紙Pに定着される。トナー像が定着した用紙Pは、各種ローラにより、本体ケーシング2の上面の排紙トレイ18に排出される。
なお、図2,3では、排紙トレイ18の図示が省略されている。
2.ドロワユニット
(1)ドロワフレーム
図4Aに示されるように、ドロワユニット3は、保持部材の一例としてのドロワフレーム31を備えている。ドロワフレーム31は、左右方向に間隔を空けて対向する1対の側板32,33と、側板32,33の各前端部間に架設されるフロントビーム34と、側板32,33の各後端部間に架設される図示されないリヤビームとを備え、全体として、平面視で四角枠状をなしている。
4つの感光ドラム5、4つの帯電器6および4つの現像器7(図1参照)は、側板32,33により、その左右両側から挟まれた状態で一括して保持されている。そして、側板32,33の間において、各現像器7の上方にトナーカートリッジ11を装着するためのスペース12が設けられている。言い換えれば、側板32,33は、各4つの感光ドラム5、帯電器6および現像器7を保持するとともに、トナーカートリッジ11を装着するためのスペース12を確保する間隔を左右方向に空けて、左右方向において互いに対向している。
(2)操作部材
右側の側板33には、4つの操作部材37がそれぞれスペース12に対応して設けられている。操作部材37は、左右方向に延び、側板33を回転可能に貫通する軸38と、軸38に相対回転不能に結合されたレバー39とを有している。そして、操作部材37は、軸38を支点とする揺動により、レバー39が水平方向に延びる第1位置と、レバー39が前下がりに傾斜する第2位置(図4Aに示される位置)とに移動可能である。
(3)現像フレーム
図4Bに示されるように、現像フレーム8は、前後方向に等間隔で配置され、側板32,33間に架設されている。トナーカートリッジ11を装着するための各スペース12は、現像フレーム8によって区切られている。
現像フレーム8には、現像ローラ9を収容する現像室41が形成されている。現像室41は、感光ドラム5側が開放されており、この現像室41における開放側の端部に、現像ローラ9が配置されている。
現像フレーム8は、現像室41とトナーカートリッジ11を装着するためのスペース12との間に、現像室41側に向けて円弧状に凸湾曲した板状の仕切壁42を有している。この仕切壁42により、現像フレーム8内が現像室41とその上方のスペース12とに仕切られている。仕切壁42の周方向の中央部には、スペース12にトナーカートリッジ11が装着された状態で、そのトナーカートリッジ11に形成されている3つの連通口58(図5参照)と対向する位置に、3つの矩形状の開口43が形成されている。
また、現像フレーム8は、仕切壁42の上端から上方に延びるスペース仕切壁40を有している。各スペース仕切壁40により、各現像フレーム8の上方のスペース12が仕切られている。
(4)シャッタ駆動部材
仕切壁42の上方には、後述するシャッタ73を駆動するためのシャッタ駆動部材44が移動可能に配置されている。
シャッタ駆動部材44は、仕切壁42にほぼ沿うように現像室41側に向けて円弧状に凸湾曲した板状をなしている。シャッタ駆動部材44の下面の左右両端部には、ラックギヤ45が形成されている。シャッタ駆動部材44の上面には、後述する各シャッタ駆動用開口88と対応する位置に、シャッタ駆動用突起46が形成されている。
(5)カバー部材
ドロワフレーム31には、各スペース12に対応して、カバー部材47が設けられている。カバー部材47は、左右方向に延びる略矩形平板状をなしている。カバー部材47は、左右方向に延びる一端部がスペース仕切壁40の上端部に回動可能に結合されており、スペース仕切壁40の上端部から鉛直上方に延びて起立した開姿勢(図4A,4B参照)と、他端部が前側に倒伏して、ドロワフレーム31の上端面に沿って延びる閉姿勢(図3参照)とに変位可能に設けられている。
図3に示されるように、カバー部材47が閉姿勢をなす状態において、カバー部材47の前右角部48は、矩形状に切り欠かれており、その切り欠かれた前右角部48には、前上方に傾斜して延びて前方に屈曲し、前方にさらに延びる摘み部49が形成されている。この摘み部49が形成されていることにより、カバー部材47が閉姿勢をなす状態で、摘み部49の下方の空間50を通して、ドロワフレーム31内がその外部から視認可能となっている。よって、スペース12にトナーカートリッジ11が装着された状態で、カバー部材47が閉姿勢をなしていても、ユーザなどは、摘み部49の下方の空間50を通して、その装着されているトナーカートリッジ11を視認することができ、トナーカートリッジ11の装着を確認することができる。したがって、摘み部49の下方の空間50は、判断部の一例であると言える。
(6)案内溝
左側の側板32の内側面(右側面)には、図4Aに示されるように、各スペース12に対応して、2つの案内溝110,111が互いに前後方向に間隔を空けて形成されている。各案内溝110,111は、上下方向に延び、上方に開放されている。前側の案内溝110は、後側の案内溝111よりも上下方向に長く延びている。
また、右側の側板33の内側面(左側面)には、2つの案内溝112,113が互いに前後方向に間隔を空けて形成されている。案内溝112,113は、上下方向に延び、上方に開放されている。前側の案内溝112は、後側の案内溝113よりも上下方向に長く延びている。
3.トナーカートリッジ
(1)筐体
図5に示されるように、トナーカートリッジ11は、内部にトナーを収容する樹脂製の筐体51を備えている。筐体51は、左右方向に延びる中空の略半円柱状に形成されている。具体的には、筐体51は、内部にトナーを収容する空間が形成され、左右に長い略長方形状の上面52と、上面52の前端縁に接続され、下方に向けて凸湾曲する断面略半円弧状の外周面の一例としての円弧面53と、円弧面53の後端縁から後方に向けて上面52と平行に延びる固定面54と、上面52の後端縁と固定面54の後端縁とに跨がる後面55と、上面52、円弧面53、固定面54および後面55の各左端縁間に跨がる左側面56と、上面52、円弧面53、固定面54および後面55の各右端縁間に跨がる右側面57とを有する形状をなしている。
円弧面53には、その最下端よりも少し後方の部分に、筐体51の内外を連通する3つの開口部の一例としての連通口58が形成されている。3つの連通口58は、左右方向に間隔を空けて並べて形成され、それぞれ左右方向に長い長方形状をなしている。
また、円弧面53には、各連通口58の左右両側に、円弧面53の周方向に延びる細長い溝状の逃がし用溝59が形成されている。
円弧面53の前端部には、図4Aに示されるように、複数の位置決め用突起60が左右方向に間隔を空けて形成されている。各位置決め用突起60は、前方に延び、屈曲して上方に延びる鉤状をなしている。
左側面56には、図5に示されるように、円弧面53の周縁に囲まれる部分の中央より少し前寄りの位置に、円柱状の被案内突起61が突設されている。また、左側面56の後上端部には、円柱状の被案内突起62が突設されている。
右側面57には、図4Aに示されるように、その前端部の上下方向中央に、円柱状の被案内突起63が突設されている。また、右側面57の後上端部には、円柱状の被案内突起64が突設されている。
トナーカートリッジ11は、図5に示されるように、筐体51の円弧面53に貼着されるトナーシール71と、円弧面53を覆うように設けられるシャッタカバー72と、円弧面53とシャッタカバー72との間に設けられるシャッタ73とをさらに備えている。
(2)トナーシール
トナーシール71は、各連通口58に対応して設けられている。トナーシール71は、連通口58に対応した開口74を有するシート状に形成されている。そして、トナーシール71は、連通口58と開口74とが対向して連通するように位置合わせされて、筐体51の円弧面53に貼着され、連通口58の周囲を取り囲んでいる。
(3)シャッタカバー
シャッタカバー72は、樹脂フィルムからなり、筐体51の円弧面53に沿って湾曲している。シャッタカバー72の左右方向の幅は、円弧面53の左右方向の幅とほぼ等しく、シャッタカバー72は、円弧面53を左右方向のほぼ全幅にわたって被覆している。
シャッタカバー72の前端部には、複数の位置決め用開口80が左右方向に間隔を空けて形成されている。各位置決め用開口80には、図4Aに示されるように、筐体51の円弧面53に形成された位置決め用突起60が係合している。より具体的には、シャッタカバー72の前端部には、各位置決め用突起60と左右方向において同じ位置に、位置決め用突起60を挿通可能なサイズの位置決め用開口80が形成されている。そして、各位置決め用開口80には、位置決め用突起60が挿通されて、その上端縁が位置決め用突起60に係止されている。
また、シャッタカバー72の後端部は、筐体51の固定面54に沿うように折り曲げられている。このシャッタカバー72の後端部には、図5に示されるように、複数のビス挿通孔81が左右方向に間隔を空けて形成されている。そして、各位置決め用開口80と位置決め用突起60とが係合され、各ビス挿通孔81にビスが挿通されて、各ビスの先端部が筐体51の固定面54にねじ込まれることにより、シャッタカバー72が筐体51に取り付けられている。
また、シャッタカバー72には、各トナーシール71と対向する位置に、トナー流通用開口83が形成されている。トナー流通用開口83は、左右方向に長い長方形状をなし、その開口面積が連通口58の開口面積よりも大きく、連通口58の全域を露出させるように形成されている。
さらに、シャッタカバー72には、筐体51の各逃がし用溝59と対向する位置に、前後方向(シャッタカバー72の周方向)に長く延びるガイド用開口85が形成されている。ガイド用開口85の前後方向の長さは、逃がし用溝59の前後方向の長さ以上である。また、ガイド用開口85の左右方向の幅は、逃がし用溝59の左右方向の幅以上である。そして、ガイド用開口85は、逃がし用溝59の全体と対向している。
(4)シャッタ
シャッタ73は、樹脂フィルムからなり、筐体51の円弧面53に沿って湾曲している。シャッタ73の左右方向の幅は、シャッタカバー72の左右方向の幅よりも少し小さい。また、シャッタ73は、円弧面53に沿う方向において、トナーシール71の円弧面53に沿う方向の幅よりも大きく、シャッタ73が後述する開放位置と閉塞位置との間で移動されたときに、シャッタ73が筐体51の固定面54および位置決め用突起60に当接しないような幅を有している。
シャッタ73には、筐体51の各逃がし用溝59と対向する位置に、2つのシャッタ駆動用開口88がシャッタ73の周方向に間隔を開けて形成されている。シャッタ73が開放位置および閉塞位置のいずれに位置している状態においても、すべてのシャッタ駆動用開口88が逃がし用溝59と対向し、シャッタカバー72のガイド用開口85と対向して連通するように、その各位置における2つのシャッタ駆動用開口88の間隔が決められている。
そして、シャッタ73は、筐体51の円弧面53とシャッタカバー72との間に挟まれて、それらにより保持された状態で、開放位置と閉塞位置との間で移動される。
開放位置において、シャッタ73の後端部は、トナーシール71の前端部とシャッタカバー72との間に挟まれる。そのため、筐体51の連通口58およびトナーシール71の開口74が互いに連通した状態で開放され、筐体51の内外が連通する。
一方、閉塞位置は、開放位置に対して後側の位置である。閉塞位置において、シャッタ73の後端縁は、トナー流通用開口83の後端縁よりもわずかに後側に位置する。そのため、筐体51の連通口58およびトナーシール71の開口74の全域がシャッタ73により覆われ、筐体51の内外がシャッタ73により遮断される。このとき、トナーシール71は、シャッタ73と筐体51の円弧面53との間に挟まれる。
4.駆動伝達機構
ドロワフレーム31内には、各シャッタ駆動部材44に対応して、シャッタ駆動部材44に駆動力を伝達するための駆動伝達機構が設けられている。
ドロワフレーム31内において、図6に示されるように、操作部材37の軸38の先端部(左端部)には、駆動ギヤ91が相対回転不能に取り付けられている。駆動ギヤ91には、右ピニオンギヤ92が噛合している。右ピニオンギヤ92は、左右方向に幅を有しており、その右端部で駆動ギヤ91と噛合し、その駆動ギヤ91との噛合部分に対する左側でシャッタ駆動部材44の右側のラックギヤ45に噛合している。一方、左側のラックギヤ45には、左ピニオンギヤ93が噛合している。右ピニオンギヤ92と左ピニオンギヤ93とは、連結軸94で連結されている。
操作レバー37が操作されて、駆動ギヤ91が回転すると、駆動ギヤ91から右ピニオンギヤ92に回転力が与えられる。右ピニオンギヤ92に与えられた回転力は、右側のラックギヤ45に入力されるとともに、連結軸94および左ピニオンギヤ93を介して、左側のラックギヤ45に入力される。これにより、シャッタ駆動部材44が仕切壁42に沿って前後方向に移動し、シャッタ駆動部材44とともにシャッタ73が開放位置と閉塞位置との間で移動する。
5.トナーカートリッジの着脱
(1)トナーカートリッジの装着
トナーカートリッジ11は、ドロワユニット3(ドロワフレーム31)が本体ケーシング2外の引出位置(図3参照)に引き出された状態で、図4A,4Bに示されるように、ドロワフレーム31内の各スペース12に対して上方から着脱される。なお、このスペース12に対するトナーカートリッジ11の装着は、現像器7に対するトナーカートリッジ11の装着とも考えられる。
トナーカートリッジ11がドロワユニット3から離脱した状態で、シャッタ73は、閉塞位置に位置している。
トナーカートリッジ11がスペース12に装着されるときには、図4A,4Bに示されるように、そのスペース12に対応するカバー部材47が開姿勢とされる。また、操作部材37は、第2位置に位置している。そして、筐体51の左側面56に突設された被案内突起61,62がそれぞれ側板32の案内溝110,111に上方から差し込まれる。また、筐体51の右側面57に突設された被案内突起63,64がそれぞれ側板33の案内溝112,113に上方から差し込まれる。これにより、被案内突起61〜64が案内溝110〜113に案内されて、図7A,7Bに示されるように、トナーカートリッジ11がスペース12に装着される。
トナーカートリッジ11がスペース12に装着されると、各シャッタ駆動用突起46がガイド用開口85を介して各シャッタ駆動用開口88に係合し、シャッタ73とシャッタ駆動部材44との結合が達成される。
その後、カバー部材47が開姿勢から図8に示される閉姿勢に変位される。また、操作部材37が第2位置から第1位置に移動される。操作部材37の移動に伴い、駆動ギヤ91が右側から見て時計回りに回転する。そして、駆動ギヤ91の回転に伴って、右ピニオンギヤ92および左ピニオンギヤ93が右側から見て反時計回りに回転し、右ピニオンギヤ92および左ピニオンギヤ93の回転がシャッタ駆動部材44のラックギヤ45に伝達される。これにより、シャッタ駆動部材44が開口43と対向する位置から開口43と対向しない位置まで前方に移動する。このシャッタ駆動部材44の移動に伴って、シャッタ73は、シャッタ駆動部材44と一体的に閉塞位置から前方に移動し、図1に示される開放位置に配置される。
カバー部材47が閉姿勢をなす状態では、カバー部材47がトナーカートリッジ11に上方から対向し、トナーカートリッジ11の上方がカバー部材47により覆われる。そのため、トナーカートリッジ11をドロワフレーム31から抜き出すことはできない。すなわち、カバー部材47は、ドロワフレーム31からのトナーカートリッジ11の離脱を規制するための規制部として機能する。
この後、フロントカバー4(図1参照)が閉じられると、カラープリンタ1における画像形成動作を開始することができる。
(2)トナーカートリッジの離脱
トナーカートリッジ11がドロワユニット3から取り外されるときには、フロントカバー4が開かれて、ドロワユニット3が収容位置から引出位置に引き出される。
そして、操作部材37が第1位置から第2位置に移動される。操作部材37の移動に伴い、駆動ギヤ91が右側から見て反時計回りに回転し、右ピニオンギヤ92および左ピニオンギヤ93が右側から見て時計回りに回転する。右ピニオンギヤ92および左ピニオンギヤ93の回転は、シャッタ駆動部材44のラックギヤ45に伝達される。これにより、シャッタ駆動部材44が開口43と対向する位置から開口43と対向しない位置まで後方に移動する。このシャッタ駆動部材44の移動に伴って、シャッタ73は、シャッタ駆動部材44と一体的に開放位置から後方に移動し、閉塞位置に配置される。
その後、カバー部材47が図8に示される閉姿勢から図7A,7Bに示される開姿勢に変位される。
そして、図4A,4Bに示されるように、トナーカートリッジ11がスペース12から上方に引き上げられる。トナーカートリッジ11がドロワユニット3から取り外された状態では、シャッタ73が閉塞位置に配置されているので、その取り出されたトナーカートリッジ11の筐体51内からトナーがこぼれるおそれはない。
6.作用効果
(1)作用効果1
以上のように、ドロワフレーム31は、本体ケーシング2内に収容された収容位置と本体ケーシング2外に引き出された引出位置とに移動可能である。ドロワフレーム31には、4つのスペース12が設けられている。各スペース12には、トナーカートリッジ11が着脱される。このトナーカートリッジ11の着脱は、ドロワフレーム31が引出位置に引き出された状態で行うことができる。また、ドロワフレーム31には、各スペース12に対応して、現像器7が設けられている。
トナーカートリッジ11は、内部にトナーを収容する筐体51を備えている。筐体51には、トナーを現像器7に供給するための連通口58が形成されている。この連通口58は、トナーカートリッジ11がスペース12に収容された状態で下向きとなる。また、トナーカートリッジ11は、連通口58を開放する開放位置と連通口58を閉塞する閉塞位置とに移動可能なシャッタ73を備えている。
そして、ドロワフレーム31には、カバー部材47が設けられている。カバー部材47は、開姿勢と閉姿勢とに変位可能である。カバー部材47が開姿勢をなす状態で、スペース12が上方に開放される。一方、カバー部材47が閉姿勢をなす状態では、カバー部材47がスペース12に上方から対向し、スペース12がカバー部材47により上方から覆われる。そのため、スペース12がトナーで汚れていても、その汚れがユーザなどに見えることを防止できる。その結果、ドロワフレーム31の見栄えを良くすることができる。また、スペース12にトナー以外の異物が入ることを防止でき、異物がトナーカートリッジ11から現像器7へのトナーの供給経路を介して現像器7(現像室41)に混入することを防止できる。
(2)作用効果2
カバー部材47には、スペース12にトナーカートリッジ11が装着されているか否かを判断するための判断部の一例として、摘み部49の下方に空間50が形成されている。そのため、カラープリンタ1のユーザなどがスペース12にトナーカートリッジ11が装着されているか否かを容易に確認することができる。
(3)作用効果3
カバー部材47の開姿勢は、カバー部材47がスペース12の上方に延びて起立した姿勢である。一方、カバー部材47の閉姿勢は、カバー部材47が倒伏した姿勢である。よって、カバー部材47を起立/倒伏させることにより、カバー部材47を開姿勢と閉姿勢とに容易に変位させることができる。
(4)作用効果4
ドロワフレーム31には、シャッタ73を開放位置と閉塞位置との間で移動させるために操作される操作部材37が備えられている。よって、操作部材37の操作により、シャッタ73を開放位置と閉塞位置との間で確実かつ容易に移動させることができる。
7.第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
なお、以下では、第2実施形態に係る各部については、前述した各部と構成が異なる部分についてのみ説明する。
(1)構成
図9A,9B,9C,10A,10B,11A,11Bに示される構成では、ドロワフレーム31の各スペース12に対応して、第1カバー部材201および第2カバー部材202からなるカバー部材203が設けられている。
第1カバー部材201および第2カバー部材202は、カバー部材203の閉姿勢(第1カバー部材201および第2カバー部材202がドロワフレーム31の上端面に沿って延びる姿勢)において、前後にほぼ隙間なく並んで配置されている。第1カバー部材201および第2カバー部材202は、どちらも左右方向に延びる略矩形平板状をなしている。
第1カバー部材201は、その左右方向と直交する方向の長さが第2カバー部材202における左右方向と直交する方向の長さより大きい。第1カバー部材201は、左右方向にのびる一端部がドロワフレーム31に回動可能に支持されている。第1カバー部材201は、カバー部材203の閉姿勢において、回動軸線から後方に延び、その上面が側壁32,33の上端面とほぼ面一をなす。また、第1カバー部材201は、カバー部材203の開姿勢において、スペース12内に配置され、その回動軸線から鉛直下方に延びる。
そして、図9Cに示されるように、ドロワフレーム31の左側の側壁32には、各第1カバー部材201の回動軸線の近傍に、左方に延びるボス204が立設されている。このボス204には、付勢部材の一例としての線ばね205が巻回されている。線ばね205の一端部は、ボス204から下方に延び、ドロワフレーム31に対して固定されている。線ばね205の他端部は、ボス204から後方に延び、第1カバー部材201の内面に固定されている。第1カバー部材201は、線ばね205の弾性力により、第1カバー部材201の後端部が持ち上がる方向に付勢されている。
第2カバー部材202は、左右方向にのびる一端部がドロワフレーム31に回動可能に支持されている。第2カバー部材202は、カバー部材203の閉姿勢において、回動軸線から前方に延び、その上面が側壁32,33の上端面とほぼ面一をなす。また、第2カバー部材202は、カバー部材203の開姿勢において、スペース12内に配置され、その回動軸線から鉛直下方に延びる。
そして、図9Bに示されるように、ドロワフレーム31の左側の側壁32には、各第2カバー部材202の回動軸線の近傍に、右方に延びるボス206が立設されている。このボス206には、付勢部材の一例としての線ばね207が巻回されている。線ばね207の一端部は、ボス206から下方に延び、ドロワフレーム31に対して固定されている。線ばね207の他端部は、ボス206から前方に延び、第2カバー部材202の内面に固定されている。第2カバー部材202は、線ばね207の弾性力により、第2カバー部材202の前端部が持ち上がる方向に付勢されている。
なお、図9Bに示される断面と図9Cに示される断面とでは、左右方向における切断位置が異なる。
この構成では、スペース12に対するトナーカートリッジ11の装着前において、図9A,9B,9Cに示されるように、カバー部材203が閉姿勢をなしている。トナーカートリッジ11は、スペース12に対して上方から着脱される。
トナーカートリッジ11がスペース12に向けて下降されると、トナーカートリッジ11が第1カバー部材201および第2カバー部材202に当接する。この当接後、トナーカートリッジ11がさらに下降されると、図10A,10Bに示されるように、トナーカートリッジ11により、第1カバー部材201の後端部および第2カバー部材202の前端部が押し下げられる。これにより、第1カバー部材201および第2カバー部材202は、スペース12内に向けて回動する。
そして、図11A,11Bに示されるように、トナーカートリッジ11がスペース12に装着されると、第1カバー部材201および第2カバー部材202は、それぞれ鉛直下方に延び、トナーカートリッジ11に対してそれぞれ前側および後側から対向し、カバー部材203が開姿勢となる。
一方、スペース12からトナーカートリッジ11が上方に引き出されると、トナーカートリッジ11の移動に伴って、第1カバー部材201および第2カバー部材202は、それぞれ線ばね205,207による付勢により、それぞれ後端部および前端部が持ち上がる方向に回動する。そして、トナーか^-とリッジ11が第1カバー部材201および第2カバー部材202から離れると、カバー部材203が閉姿勢となる。
(2)作用効果
この構成によれば、図4A,4Bに示される構成と同様の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏することができる。
(2−1)作用効果1
スペース12に対するトナーカートリッジ11の装着に連動して、カバー部材203は、閉姿勢から開姿勢に変位する。そして、カバー部材203の開姿勢は、スペース12内でトナーカートリッジ11に側方から対向する姿勢である。よって、開姿勢のカバー部材203がスペース12に対するトナーカートリッジ11の着脱の邪魔になることを防止できる。
(2−2)作用効果2
カバー部材203は、相対的に前方に設けられた第1カバー部材201と、相対的に後方に設けられた第2カバー部材202とに分割して構成されている。そのため、第1カバー部材201および第2カバー部材202の長さ(開姿勢における上下方向の長さ)が短い。よって、カバー部材203が閉姿勢でスペース12内に配置される構成が採用されても、スペース12の上下方向のサイズが大きくなることを防止できる。
(2−3)作用効果3
また、第1カバー部材201の長さは、第2カバー部材202の長さよりも大きい。これにより、第1カバー部材201および第2カバー部材202が閉姿勢から開姿勢に変位するときに、それらが開姿勢をなすタイミングを異ならせることができる。また、第1カバー部材201および第2カバー部材202が開姿勢から閉姿勢に変位するときに、それらが閉姿勢をなすタイミングを異ならせることができる。これらのタイミングが異なることにより、第1カバー部材201および第2カバー部材202がそれぞれ変位する途中で互いに干渉することを防止できる。
(2−4)作用効果4
カバー部材203を閉姿勢に向けて付勢する線ばね205,207が設けられている。具体的には、第1カバー部材201を閉姿勢に向けて付勢する線ばね205と、第2カバー部材202を開姿勢に向けて付勢する線ばね207とが設けられている。そのため、スペース12にトナーカートリッジ11が装着されていない状態において、カバー部材203を閉姿勢に保持することができる。
3.第3実施形態
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
なお、以下では、第3実施形態に係る各部については、前述した各部と構成が異なる部分についてのみ説明する。
(1)構成
図12A,12B,12Cに示される構成では、ドロワフレーム31の各スペース12に対応して、操作部材を兼ねるカバー部材101が設けられている。カバー部材101は、左右方向に延びる平板状のカバー本体部102と、カバー本体部102の左端部に接続された側面視略1/4扇形状の駆動ギヤ部103とを一体的に有している。そして、カバー部材101は、カバー本体部102がドロワフレーム31の上方に突出して延び上がる開姿勢と、カバー本体部102がドロワフレーム31の上端縁に沿って延びる閉姿勢とに変位可能に設けられている。
以下、カバー部材101の構成についての説明は、カバー部材101が開姿勢をなす状態に基づく。
カバー本体部102は、スペース12の上方をそのほぼ全域にわたって覆うことができるサイズに形成されている。
駆動ギヤ部103は、扇形状の一方の半径をなす部分がカバー本体部102に接続されて、扇形状の円弧をなす部分が前上方に膨出するように形成されている。駆動ギヤ部103には、図12Bに示されるように、その扇形状の中心付近に、左右方向に延びる揺動軸106が回転可能に挿通されている。揺動軸106の左端部は、左側の側板32に相対回転不能に支持されている。これにより、カバー部材101は、揺動軸106を介して側板32に揺動可能に支持されている。そして、カバー部材101は、揺動軸106を支点とする揺動により、開姿勢と閉姿勢とに変位することができる。
駆動ギヤ部103における扇形状の円弧をなす部分の下半分の部分には、ギヤ歯107が形成されている。
駆動ギヤ部103の右側面には、図12Cに示されるように、案内部の一例としての案内溝108が形成されている。案内溝108は、扇形状の円弧をなす部分の上半分の部分において開放され、下方に延び、後下方に屈曲して、揺動軸106が挿通されている部分まで延びている。また、駆動ギヤ部103には、案内溝108の上端とカバー本体部102の内面との間に、後上がり(前下がり)に傾斜する傾斜案内面109が形成されている。
トナーカートリッジ11の筐体51の左側面56には、図5に示される被案内突起61に代えて、円柱状のボス110が突設されている。このボス110には、被駆動ギヤ111が回動可能に保持されている。
また、ドロワフレーム31内には、図12Bに示されるように、トナーカートリッジ11がスペース12に装着された状態で被駆動ギヤ111が噛合する第1伝達ギヤ92と、第1伝達ギヤ92に噛合する第2伝達ギヤ93と、第2伝達ギヤ93およびラックギヤ45に噛合する第3伝達ギヤ94とを備えている。第1伝達ギヤ92、第2伝達ギヤ93および第3伝達ギヤ94は、ドロワフレーム31の左側の側板32に回転可能に保持されている。
被駆動ギヤ111が回転されると、この被駆動ギヤ111から第1伝達ギヤ92に回転力が与えられ、第1伝達ギヤ92が回転する。第1伝達ギヤ92に与えられた回転力は、第2伝達ギヤ93および第3伝達ギヤ94を介して、ラックギヤ45に伝達される。これにより、シャッタ駆動部材44が仕切壁42に沿って前後方向に移動し、シャッタ駆動部材44とともにシャッタ73が開放位置と閉塞位置との間で移動する。したがって、被駆動ギヤ111、第1伝達ギヤ92、第2伝達ギヤ93、第3伝達ギヤ94およびラックギヤ45は、シャッタ73を開放位置から閉塞位置に移動させるための駆動機構(ギヤトレイン)を構成している。
(2)トナーカートリッジの着脱
トナーカートリッジ11がスペース12に装着されるときには、図12A〜12Cに示されるように、そのスペース12に対応するカバー部材101が開姿勢とされる。そして、筐体51の左側面56に突設された支持突起63がカバー部材101の案内溝108に上方から差し込まれる。
このとき、支持突起63は、図12Cに破線で示されるように、カバー本体部102の内面および傾斜案内面109に沿って移動されることにより、案内溝108へと案内される。そして、支持突起63が案内溝108の最深部に到達すると、トナーカートリッジ11のスペース12への装着が達成されて、トナーカートリッジ11がドロワフレーム31に支持される。
この状態において、各シャッタ駆動用突起46がガイド用開口85を介して各シャッタ駆動用開口88に係合し、シャッタ73とシャッタ駆動部材44との結合が達成されている。また、トナーカートリッジ11の被駆動ギヤ111が第1伝達ギヤ92に噛合している。カバー部材101のギヤ歯107は、被駆動ギヤ111の上方に配置され、被駆動ギヤ111と噛合していない。
その後、カバー部材101が開姿勢から閉姿勢に変位される。カバー部材101の変位に伴って、ギヤ歯107が左側から見て時計回りに回転する。この回転の途中で、ギヤ歯107は、被駆動ギヤ111と噛合し、その噛合後のギヤ歯107の回転により、被駆動ギヤ111が左側から見て半時計回りに回転する。被駆動ギヤ111の回転により、被駆動ギヤ111から回転力が発生する。この回転力が第1伝達ギヤ92および第2伝達ギヤ93を介して第3伝達ギヤ94に伝達されて、第3伝達ギヤ94が左側から見て時計回りに回転する。第3伝達ギヤ94の回転に伴って、シャッタ駆動部材44が開口43と対向する位置から開口43と対向しない位置まで前方に移動する。このシャッタ駆動部材44の移動に伴って、シャッタ73は、シャッタ駆動部材44と一体的に閉塞位置から前方に移動し、開放位置に配置される。
一方、カバー部材101が閉姿勢から開姿勢に変位される。このカバー部材101の変位に伴って、前述したトナーカートリッジ11の装着時とは逆の動作により、シャッタ73が開放位置から閉塞位置に移動される。
(3)作用効果
カバー部材101は、シャッタ73を開放位置と閉塞位置との間で移動させるために操作される操作部材を兼ねている。これにより、操作部材をカバー部材101とは別部材として設ける必要がないので、カラープリンタ1の部品点数の削減および構成の簡素化を図ることができる。
4.変形例
ドロワフレーム31の各スペース12には、互いに色(種別)の異なるトナーカートリッジ11が装着されるので、各スペース12に非対応のトナーカートリッジ11が誤装着されることを防止するための構成が採用されてもよい。
たとえば、図13に示されるように、各カバー部材47に、矩形状の開口301が互いに左右方向に位置を異ならせて形成され、これに対応して、図14に示されるように、各スペース12に装着されるべきトナーカートリッジ11の筐体51の上面52に、開口301に嵌合可能なサイズの矩形状の突起302が形成されてもよい。
図15Aに示されるように、スペース12に当該スペース12に装着されるべきトナーカートリッジ11が装着された場合には、カバー部材47が開姿勢から閉姿勢に向けて変位されると、図15Bに示されるように、開口301に突起302が嵌合し、カバー部材47が閉姿勢をなす。しかしながら、図16Aに示されるように、スペース12に当該スペース12に装着されるべきトナーカートリッジ11と異なる色のトナーカートリッジ11が装着された場合には、カバー部材47が開姿勢から閉姿勢に向けて変位されると、図16Bに示されるように、開口301に突起302が嵌合せず、カバー部材47が閉姿勢をなさない。
これにより、スペース12に、当該スペース12に装着されるべきトナーカートリッジ11と異なる色のトナーカートリッジ11が装着されること(トナーカートリッジ11の誤装着)を防止できる。この構成では、開口301および突起302が誤装着防止部の一例である。
また、各カバー部材47に形成された開口301の位置により、ユーザなどは、各カバー部材47に対応するスペース12に装着されるべきトナーカートリッジ11の色を識別可能である。すなわち、開口301の位置は、各カバー部材47に対応するスペース12に装着されるべきトナーカートリッジ11の色を表示する表示部の一例として機能する。そのため、トナーカートリッジ11の誤装着を一層防止することができる。
その他、各実施形態の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
1 カラープリンタ
2 本体ケーシング
7 現像器
11 トナーカートリッジ
12 スペース
31 ドロワフレーム
37 操作部材
47 カバー部材
50 空間
51 筐体
58 連通口
73 シャッタ
101 カバー部材
201 第1カバー部材
202 第2カバー部材
203 カバー部材
205 線ばね
207 線ばね
301 開口
302 突起

Claims (10)

  1. 装置本体と、
    前記装置本体内に収容された収容位置と前記装置本体外に引き出された引出位置とに移動可能に設けられ、複数のカートリッジ収容部を有する保持部材と、
    各前記カートリッジ収容部に対応して前記保持部材に設けられた複数の現像器と、
    前記保持部材が前記引出位置に引き出された状態で前記カートリッジ収容部に対して着脱可能にそれぞれ構成されており、内部にトナーを収容し、トナーを前記現像器に供給するための開口部が前記カートリッジ収容部に収容された状態で下向きとなるように形成された筐体と、前記開口部を開放する開放位置と前記開口部を閉塞する閉塞位置とに移動可能なシャッタとをそれぞれ有する複数のトナーカートリッジと、
    前記保持部材に設けられ、前記カートリッジ収容部を上方に開放する開姿勢と前記カートリッジ収容部に上方から対向する閉姿勢とに変位可能なカバー部材と
    前記保持部材に設けられ、前記シャッタを前記開放位置と前記閉塞位置との間で移動させるために操作される操作部材とを備える、画像形成装置。
  2. 前記カバー部材は、前記カートリッジ収容部に前記トナーカートリッジが装着されているか否かを判断するための判断部を有する、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記開姿勢は、前記カバー部材が前記カートリッジ収容部の上方に延びて起立した姿勢であり、
    前記閉姿勢は、前記カバー部材が倒伏した姿勢である、請求項1または2に記載の画像形成装置。
  4. 前記カバー部材は、前記操作部材を兼ねている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  5. 前記開姿勢は、前記カバー部材が前記閉姿勢から前記カートリッジ収容部に対する前記トナーカートリッジの装着に連動して変位し、前記カートリッジ収容部内で前記トナーカートリッジに側方から対向する姿勢である、請求項1または2に記載の画像形成装置。
  6. 前記カバー部材は、前記カートリッジ収容部の配列方向の一方側に設けられた第1カバー部材と、前記第1カバー部材に対して前記配列方向の他方側に設けられた第2カバー部材とに分割して構成されている、請求項に記載の画像形成装置。
  7. 前記第1カバー部材の前記配列方向の長さは、前記第2カバー部材の前記配列方向の長さよりも大きい、請求項に記載の画像形成装置。
  8. 前記カバー部材を前記閉姿勢に向けて付勢する付勢部材を備える、請求項のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  9. 各前記カートリッジ装着部には、互いに種別の異なる前記トナーカートリッジが装着され、
    前記カバー部材は、各前記カートリッジ装着部に対応して複数設けられ、当該対応する前記カートリッジ装着部に装着されるべき前記トナーカートリッジと異なる種別の前記トナーカートリッジの装着を防止するための誤装着防止部を有する、請求項1〜のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  10. 前記カバー部材は、対応する前記カートリッジ装着部に装着されるべき前記トナーカートリッジを表示する表示部を有する、請求項に記載の画像形成装置。
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