JP5625097B2 - 回転規制部材、機械装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転規制部材、機械装置及び画像形成装置に関する。

下記特許文献１には、複写機のトナーコンテナに関する従来技術が開示されている。このトナーコンテナは、複写機の機種に応じた仕様で構成されており、回転シャッターが回動して閉状態から開状態になることにより内容物であるトナーを複写機に供給する。このようなトナーコンテナには、適合する複写機に装着されたときにのみ回転シャッターが回動するようにロック機構が設けられている。

このロック機構は、トナーコンテナのケーシングに設けられた凸部と、回転シャッターの回転軸に装着されるロック板等から構成されており、凸部がロック板に形成されたロック穴に挿入されることにより回転シャッターの回動を規制する。上記ロック板は個々の仕様（例えばスクリュー径が異なる仕様）のトナーコンテナに対応して別々に用意されており、製造現場では作業員がトナーコンテナの仕様に適合するロック板を装着することによりトナーコンテナを製造している。
このような複写機（画像形成装置）やトナーコンテナについては、例えば下記特許文献１に詳細が開示されている。

特開２００９−１６８８５８号公報

ところで、上記従来のロック機構では、トナーコンテナの仕様（例えばスクリュー径）毎にロック板を別々に用意する必要があるのでコストアップになる。また、このコストアップを回避するために、異なる仕様のトナーコンテナに対して共通のロック板を用いることが考えられるが、この場合には回転軸に対して誤った姿勢で装着する事態、つまり誤装着の虞がある。このように異なる仕様のロック板が装着された場合には、ロック機構が正常に機能しないので、回転シャッターの回動を正常に規制することができず、例えばトナーの外部への漏れ等の問題を起こす。

本発明は、上述した事情に鑑みたものであり、コストダウンを図ると共に、誤装着を防止して回転シャッターの回動規制等、回転規制機能を確実に発揮させることを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、回転規制部材に係る解決手段として、軸の形状に対応した形状に設定され、所定の角度関係で軸が挿入される軸挿入穴と、該軸挿入穴の周りの異なる位置に形成され、外部と係合することにより軸の回転規制機能を発揮する複数の回転規制部とを備え、軸挿入穴が軸の形状に応じて当該軸周りに異なる角度で装着されることにより複数の回転規制部の何れかが外部と係合する、という手段を採用する。

本発明に係る回転規制部材、機械装置及び画像形成装置によれば、軸に対する誤装着を防止して回転規制機能を確実に発揮することが可能である。

本発明の一実施形態に係るロック板Ａ（回転規制部材）の構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るロック板Ａ（回転規制部材）の小径トナーコンテナＢ1への装着状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るロック板Ａ（回転規制部材）の大径トナーコンテナＢ2への装着状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るロック板Ａが適用される複写機Ｓの概略構成を示す模式図である。 上記複写機Ｓにおけるトナーコンテナ７０の構成を示す断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係るロック板Ａ（回転規制部材）は、図１に示すように、軸挿入穴１、小径用ロック穴２ａ、大径用ロック穴２ｂ、小径用スプリング穴３ａ、大径用スプリング穴３ｂ等が形成された略円盤状の樹脂部材である。

軸挿入穴１は、図１に示すように、一点鎖線で示す中心軸に対して非対象な形状に形状設定されている。すなわち、軸挿入穴１は、３つの直線部１ａ〜１ｃと、直線部１ａと直線部１ｃとを円弧状に結ぶ円弧部１ｄから形成されている。これら直線部１ａ〜１ｃ及び円弧部１ｄのうち、直線部１ａと直線部１ｃとは対向する位置関係にあり、また直線部１ｂと円弧部１ｄとは互いに対向する関係にある。このような形状の軸挿入穴１は、図２Ａ、図２Ｂに示されているように、小径トナーコンテナＢ1（機械装置）の回転軸ｂ1あるいは大径トナーコンテナＢ2（機械装置）の回転軸ｂ2が所定の角度関係で挿入される。

すなわち、回転軸ｂ1，ｂ2は、断面形状が上記軸挿入穴１と同形状に形成された棒状部材である。したがって、軸挿入穴１は、自らの中心軸つまり回転軸ｂ1，ｂ2の中心軸周りに特定の角度関係でのみ回転軸ｂ1，ｂ2が挿入できるように形成されている。つまり、ロック板Ａが小径トナーコンテナＢ1の回転軸ｂ1に挿入される角度は、ロック板Ａが大径トナーコンテナＢ2の回転軸ｂ2に挿入される角度に対して１８０°反転している。

ここで、小径トナーコンテナＢ1は、内部に設けられたスパイラルローラのスクリュー径が大径トナーコンテナＢ2の内部に設けられたスパイラルローラのスクリュー径よりも小径なトナーコンテナであり、逆に大径トナーコンテナＢ2は、内部に設けられたスパイラルローラのスクリュー径が小径トナーコンテナＢ1の内部に設けられたスパイラルローラのスクリュー径よりも大径なトナーコンテナである。上記回転軸ｂ1，ｂ2は、このような小径トナーコンテナＢ1あるいは大径トナーコンテナＢ2内に設けられた後述する回転シャッターの回転軸である。

小径用ロック穴２ａは、図１に示すように、軸挿入穴１において互いに対向する直線部１ｂ及び円弧部１ｄのうち、円弧部１ｄ側に設けられた長穴である。換言すると、小径用ロック穴２ａは、中心軸を基準として見た場合に、円弧部１ｄの後方の位置に形成されている。このような小径用ロック穴２ａは、図２Ａに示されているように、ロック板Ａが小径トナーコンテナＢ1の回転軸ｂ1に装着された状態で、小径用突起部ｂ3（係合部）が挿入される。小径用突起部ｂ3は、小径トナーコンテナＢ1において回転軸から所定距離離れた部位に形成されている。小径用ロック穴２ａは、この小径用突起部ｂ3との係合によって回転軸ｂ1の回動を規制する。

大径用ロック穴２ｂは、図１に示すように、軸挿入穴１において互いに対向する直線部１ｂ及び円弧部１ｄのうち、直線部１ｂ側に設けられた長穴である。換言すると、この大径用ロック穴２ｂは、中心軸を基準として見た場合に、直線部１ｂの後方、つまり上述した小径用ロック穴２ａとは凡そ１８０°異なる位置関係となるように形成されている。このような大径用ロック穴２ｂは、図２Ｂに示されているように、ロック板Ａが大径トナーコンテナＢ2の回転軸ｂ2に装着された状態で、大径用突起部ｂ4（係合部）が挿入される。大径用突起部ｂ4は、大径トナーコンテナＢ2において回転軸ｂ2から所定距離離れた部位に形成されている。大径用ロック穴２ｂは、この大径用突起部ｂ4との係合によって回転軸ｂ2の回動を規制する。

ここで、上記小径用ロック穴２ａと大径用ロック穴２ｂとは中心軸から異なる距離に形成されており、小径用ロック穴２ａは、大径トナーコンテナＢ2の大径用突起部ｂ4を挿入することはできず、小径トナーコンテナＢ1に形成された小径用突起部ｂ3のみが挿入可能な形状あるいは／及び位置に設定され、一方、大径用ロック穴２ｂは、小径トナーコンテナＢ1の小径用突起部ｂ3を挿入することはできず、大径トナーコンテナＢ2の大径用突起部ｂ4のみが挿入可能な形状あるいは／及び位置に設定されている。

小径用スプリング穴３ａは、図１に示すように、中心軸を基準として見た場合に、上記円弧部１ｄと小径用ロック穴２ａとの間に比較的大きな角度範囲で延在する長穴である。このような小径用スプリング穴３ａは、上述したように小径用ロック穴２ａが小径トナーコンテナＢ1の小径用突起部ｂ3に係合した場合において、回転軸ｂ1にある程度の回転力が作用した際にロック板Ａが破損しないようにロック板Ａにある程度の弾性を付与するために設けられている。

大径用スプリング穴３ｂは、図１に示すように、中心軸を基準として見た場合に、上記直線部１ｂと大径用ロック穴２ｂとの間に比較的大きな角度範囲で延在する長穴である。このような大径用スプリング穴３ｂは、上述したように大径用ロック穴２ｂが大径トナーコンテナＢ2の大径用突起部ｂ4に係合した場合において、回転軸ｂ2にある程度の回転力が作用した際にロック板Ａが破損しないようにロック板Ａにある程度の弾性を付与するために設けられている。

続いて、このようなロック板Ａが適用されるトナーコンテナ７０を備える複写機Ｓ（画像形成装置）の概略構成例を図３及び図４を参照して説明する。
複写機Ｓは、図３に示すように、画像読取部４、印刷部５、用紙カセット６、給紙トレー７、排紙トレー８等から構成されている。画像読取部４は、原稿台に載置された原稿の画像を光学的に読み取るものである。印刷部５は、上記画像読取部４が読み取った原稿画像を用紙に印刷するものである。用紙カセット６は多数枚の用紙を収容するものである。給紙トレー７は、作業者によって手差しされた用紙を保持する用紙保持部である。排紙トレー８は、印刷後の用紙を保持する用紙保持部である。このような複写機Ｓでは、用紙カセット６あるいは給紙トレー７から印刷部５に用紙が供給され、当該印刷部５によって用紙上に画像読取部４が読み取った原稿画像が印刷される。そして、印刷後の用紙は、印刷部５から排紙トレー８に排出される。

印刷部５についてさらに詳しく説明すると、印刷部５は、図３に示すように、感光体ドラム（感光体）１０、帯電器２０、レーザスキャニングユニット３０、現像器４０、クリーニングユニット５０、定着器６０及びトナーコンテナ７０を備えている。

感光体ドラム１０は、周面が所定の感光材料から構成されており、この周面に静電潜像及び該静電潜像に基づくトナー像が形成される。帯電器２０は、感光体ドラム１０に対して対向配置されており、感光体ドラム１０の周面を帯電状態とする。レーザスキャニングユニット３０は、原稿画像に基づいて生成されたレーザ光を感光体ドラム１０の周面に走査状に照射する。帯電器２０によって感光体ドラム１０の周面が帯電され、またレーザスキャニングユニット３０によって帯電された感光体ドラム１０の周面にレーザ光が走査されることによって、感光体ドラム１０の周面に原稿画像に基づく静電潜像が形成される。

現像器４０は、図３に示すように、中空の筐体４０ａと、現像器用スパイラルローラ４０ｂと、現像ローラ４０ｃと、ブレード４０ｄとを備えており、筐体４０ａに形成された開口４０ｅを介してトナーコンテナ７０から供給されたトナーを感光体ドラム１０の周面に供給することにより、上記静電潜像をトナー像として現像する。このように感光体ドラム１０の周面に形成されたトナー像は、用紙カセット６あるいは給紙トレー７から供給された記録用紙の表面に転写される。

クリーニングユニット５０は、感光体ドラム１０に対向配置されており、上述したように感光体ドラム１０から記録用紙にトナー像が転写された後に感光体ドラム１０に残存するトナーを除去するものである。定着器６０は、熱及び圧力を記録用紙に加えることによって、トナーを記録用紙に定着させるものである。

トナーコンテナ７０は、複写機Ｓに対して着脱可能に構成されており、中空の筐体７０ａと、スパイラルローラ７０ｂと、アジテータ７０ｃと、回転シャッター７０ｄとを備えている。このようなトナーコンテナ７０は、筐体７０ａに一定量のトナーを内容物として収容すると共に、筐体７０ａに形成された開口７０ｅを介して現像器４０にトナーを供給する。すなわち、トナーコンテナ７０の開口７０ｅと上記現像器４０の開口４０ｅとはトナーコンテナ７０が複写機Ｓに正常装着された状態において対向する位置関係となり、トナーコンテナ７０内のトナーは、これら両開口４０ｅ、７０ｅを介して現像器４０に供給される。

また、スパイラルローラ７０ｂは、筐体７０ａ内において開口７０ｅ近傍に設けられると共に周面に螺旋状のブレードが形成されており、矢印で示すように軸周りに回転することによりトナーを攪拌しつつ開口７０ｅから現像器４０の開口４０ｅに向けて送り出す。なお、このようなスパイラルローラ７０ｂのスクリュー径は、上述した小径トナーコンテナＢ1や大径トナーコンテナＢ2のように、トナーコンテナ７０の仕様に応じて異なるものである。アジテータ７０ｃは、筐体７０ａ内に設けられ、当該筐体７０ａ内で矢印に示すように回転することにより筐体７０ａ内のトナーをスパイラルローラ７０ｂの方向に送り出す。

回転シャッター７０ｄは、上記スパイラルローラ７０ｂの軸と同心状に設けられた回転軸（上述した回転軸ｂ1，ｂ2に相当するもの）周りに回転することにより、筐体７０ａ内のトナーの開口７０ｅからの排出を規制するものである。すなわち、この回転シャッター７０ｄは、実線で示す状態が開口７０ｅを開放した状態、つまりトナーの開口７０ｅからの排出を許容する状態である。一方、回転シャッター７０ｄの一点鎖線で示す状態は、開口７０ｅを閉塞した状態、つまりトナーの開口７０ｅからの排出を遮断する状態である。

ここで、図４に示すトナーコンテナ７０は、図２Ａ、図２Ｂに示す小径トナーコンテナＢ1や大径トナーコンテナＢ2とは外形が多少異なっているが、内部機構は基本的に同一である。本ロック板Ａは、このようなトナーコンテナ７０が複写機Ｓに装着される前段階、例えば梱包されて運搬される段階において、回転シャッター７０ｄが回動して内容物であるトナーが外部に排出されることを規制するものである。

次に、本実施形態に係るロック板Ａの作用効果について詳しく説明する。
図２Ａ、図２Ｂに示すように、小径トナーコンテナＢ1の回転軸ｂ1と大径トナーコンテナＢ2の回転軸ｂ2とは、ロック板Ａの軸挿入穴１と同一形状に形成されている。すなわち、回転軸ｂ1及び回転軸ｂ2は、軸挿入穴１と同様に３つの直線部と１つの円弧部とから構成されている。

また、小径トナーコンテナＢ1について見ると、図２Ａに示すように、ロック板Ａの小径用ロック穴２ａは、回転軸ｂ1の円弧部が小径用突起部ｂ3と対峙するように回転軸ｂ1の回動角度が設定されている場合にのみ、小径用突起部ｂ3に挿入されて回転軸ｂ1の回動を規制する。小径トナーコンテナＢ1は、回転軸ｂ1の円弧部が小径用突起部ｂ3と対峙する回転軸ｂ1の回動状態において内部のトナーの外部への供給を遮断する状態、つまり回転シャッターが閉状態である。

一方、大径トナーコンテナＢ2について見ると、図２Ｂに示すように、ロック板Ａの大径用ロック穴２ｂは、回転軸ｂ2の直線部１ｂ側が大径用突起部ｂ4と対峙するように回転軸ｂ2の回動角度が設定されている場合にのみ、大径用突起部ｂ4に挿入されて回転軸ｂ2の回動を規制する。大径トナーコンテナＢ2は、回転軸ｂ2の直線部１ｂ側が大径用突起部ｂ4と対峙する回転軸ｂ2の回動状態において内部のトナーの外部への供給を遮断する状態、つまり回転シャッターが閉状態である。

すなわち、ロック板Ａは、小径トナーコンテナＢ1については、回転軸ｂ1の円弧部が小径用突起部ｂ3と対峙するように回転軸ｂ1の回動角度が設定されている場合のみに、小径トナーコンテナＢ1に正常装着され、一方、大径トナーコンテナＢ2については、回転軸ｂ2の直線部１ｂ側が大径用突起部ｂ4と対峙するように回転軸ｂ2の回動角度が設定されている場合のみに、大径トナーコンテナＢ2に正常装着される。換言すると、ロック板Ａは、回転軸ｂ1の直線部１ｂ側が小径用突起部ｂ3と対峙する状態では小径トナーコンテナＢ1に正常装着されず、一方、回転軸ｂ2の円弧部が大径用突起部ｂ4と対峙する状態では大径トナーコンテナＢ2に正常装着されない。

そして、ロック板Ａは、このように小径トナーコンテナＢ1あるいは大径トナーコンテナＢ2に正常装着された場合に、小径トナーコンテナＢ1あるいは大径トナーコンテナＢ2に応じて小径用ロック穴２ａあるいは大径用ロック穴２ｂの何れかが小径用突起部ｂ3あるいは大径用突起部ｂ4の何れかと係合して回転軸ｂ1あるいは回転軸ｂ2の回動、つまり回転シャッターの開閉を規制する。

したがって、このようなロック板Ａによれば、小径トナーコンテナＢ1あるいは大径トナーコンテナＢ2という異なる仕様のトナーコンテナに対して共通して使用することが可能であり、よってコストダウンを実現することが可能であると共に、小径トナーコンテナＢ1及び大径トナーコンテナＢ2への誤装着を防止して小径トナーコンテナＢ1及び大径トナーコンテナＢ2における各回転シャッターの回動を確実に規制することが可能である。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、小径トナーコンテナＢ1と大径トナーコンテナＢ2という２つの異なる仕様のトナーコンテナに対応するようにロック板Ａを構成したが、中心軸周りの異なる角度にさらに多くのロック穴を設けることにより、３つ以上の異なる仕様のトナーコンテナに対応することが考えられる。例えば、中心軸周りに９０°ずつ異なる位置にロック穴を設けることにより、異なる４つの仕様のトナーコンテナに対応することが可能となる。

（２）本発明に係る機械装置は、上記実施形態の小径トナーコンテナＢ1及び大径トナーコンテナＢ2に限定されない。本発明に係る機械装置は、回転シャッターを備える装置であれば如何なるでも良く、例えば冷蔵庫の製氷機に用いられる水タンク等、各種のタンクであっても良い。

特に、複写機のトナーコンテナにおいて、コストダウンを図ると共に、誤装着防止を図ることができる。

Ａ…ロック板（回転規制部材）、１…軸挿入穴、１ａ〜１ｃ…直線部、１ｄ…円弧部、２ａ…小径用ロック穴（回転規制部）、２ｂ…大径用ロック穴（回転規制部）、３ａ…小径用スプリング穴、３ｂ…大径用スプリング穴、Ｂ1…小径トナーコンテナ（機械装置）、Ｂ2…大径トナーコンテナ（機械装置）、ｂ1，ｂ2…回転軸、ｂ3…小径用突起部（係合部）、ｂ4…大径用突起部（係合部）

Claims (9)

1. 軸の形状に対応した形状に設定され、所定の角度関係で前記軸が挿入される軸挿入穴と、
   該軸挿入穴の周りの異なる位置に形成され、外部と係合することにより前記軸の回転規制機能を発揮する複数の回転規制部とを備え、
   ある軸の形状に応じて前記軸挿入穴がある角度関係で前記ある軸に挿入されると、ある回転規制部が外部と係合し、他の軸の形状に応じて前記軸挿入穴が他の角度関係で前記他の軸に挿入されると、他の回転規制部が外部と係合し、
   前記複数の回転規制部は、前記軸挿入穴の中心軸からそれぞれ異なる距離に形成されていることを特徴とする回転規制部材。
2. 軸の形状に対応した形状に設定され、所定の角度関係で前記軸が挿入される軸挿入穴と、
   該軸挿入穴の周りの異なる位置に形成され、外部と係合することにより前記軸の回転規制機能を発揮する複数の回転規制部とを備え、
   ある軸の形状に応じて前記軸挿入穴がある角度関係で前記ある軸に挿入されると、ある回転規制部が外部と係合し、他の軸の形状に応じて前記軸挿入穴が他の角度関係で前記他の軸に挿入されると、他の回転規制部が外部と係合し、
   弾性を付与するスプリング穴が前記回転規制部に対応して設けられることを特徴とすることを特徴とする回転規制部材。
3. 弾性を付与するスプリング穴が前記回転規制部に対応して設けられることを特徴とする請求項１に記載の回転規制部材。
4. 前記スプリング穴は、前記軸挿入穴と前記回転規制部との間に延在することを特徴とする請求項２または３に記載の回転規制部材。
5. 前記回転規制部は、前記軸挿入穴の周りの異なる位置に２箇所形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転規制部材。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載された回転規制部材と、
   前記回転規制部材の前記軸挿入穴が挿入される回転軸と、
   前記回転軸が前記挿入穴に挿入された状態において、前記複数の回転規制部の何れかに係合する係合部と
   を備えることを特徴とする機械装置。
7. 軸の形状に対応した形状に設定され、所定の角度関係で前記軸が挿入される軸挿入穴と、該軸挿入穴の周りの異なる位置に形成され、外部と係合することにより前記軸の回転規制機能を発揮する複数の回転規制部とを備え、ある軸の形状に応じて前記軸挿入穴がある角度関係で前記ある軸に挿入されると、ある回転規制部が外部と係合し、他の軸の形状に応じて前記軸挿入穴が他の角度関係で前記他の軸に挿入されると、他の回転規制部が外部と係合する回転規制部材と、
   前記回転規制部材の前記軸挿入穴が挿入される回転軸と、
   前記回転軸が前記挿入穴に挿入された状態において、前記複数の回転規制部の何れかに係合する係合部と
   を備え、
   前記回転軸が、回転することによって、内容物を排出する回転シャッターを備えることを特徴とする機械装置。
8. 軸の形状に対応した形状に設定され、所定の角度関係で前記軸が挿入される軸挿入穴と、該軸挿入穴の周りの異なる位置に形成され、外部と係合することにより前記軸の回転規制機能を発揮する複数の回転規制部とを備え、ある軸の形状に応じて前記軸挿入穴がある角度関係で前記ある軸に挿入されると、ある回転規制部が外部と係合し、他の軸の形状に応じて前記軸挿入穴が他の角度関係で前記他の軸に挿入されると、他の回転規制部が外部と係合する回転規制部材と、
   前記回転規制部材の前記軸挿入穴が挿入される回転軸と、
   前記回転軸が前記挿入穴に挿入された状態において、前記複数の回転規制部の何れかに係合する係合部と
   を備え、
   トナーコンテナであることを特徴とする機械装置。
9. 請求項８に記載されたトナーコンテナを具備することを特徴とする画像形成装置。

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