JP5825136B2

JP5825136B2 - 画像形成ユニット

Info

Publication number: JP5825136B2
Application number: JP2012031431A
Authority: JP
Inventors: 麻里恵橋本
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2032-02-16
Also published as: JP2013167787A

Description

本発明は、画像形成装置に着脱自在に装着される画像形成ユニットに関り、特に像担持体を備えた現像部と、画像形成に寄与しなかったトナーを廃トナーとして排出する廃トナー排出部とを有する画像形成ユニットに関する。

従来、トナーを用いて画像を形成する電子写真式の画像形成装置がある。このような画像形成装置においては、像担持体上に現像されたトナー像が、転写部で用紙又は中間転写体に転写された後は、残余のトナーは廃トナーとしてクリーナで回収されている。

廃トナーは像担持体と中間転写体の両方で発生する。像担持体上に残留した廃トナーは画像形成ユニットに一体に組み付けられているクリーナで除去され、廃トナー排出部に滞留した後、画像形成装置側の廃トナー搬送路を介して廃トナー回収容器に回収される。

中間転写体上に残留した廃トナーは中間転写体に接して配置されたクリーナで除去され、上記同様に廃トナー搬送路を介して廃トナー回収容器に回収される。

画像形成ユニットは画像形成装置に着脱自在に構成されるユニットであり、画像形成装置から抜脱されて又は交換ユニットとして画像形成装置に装着される前に単体であるときは、廃トナー排出部の廃トナー排出口から廃トナーが漏れ出ないようにする必要がある。

そのため、廃トナーを排出する廃トナー排出口と、廃トナー排出口を開閉するシャッタ部材と、廃トナーを収容する廃トナーボトルとを備え、廃トナー排出口が廃トナーボトル内に挿入されると廃トナーボトル側の係合部にシャッタ部材が係合して移動し廃トナー排出口を開くようにした廃トナー排出口の誤開放を防止できる画像形成装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）

特開２０１０−０９２０８０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、廃トナーボトル側の係合部に係合するシャッタ部材側の係合部が外部に露出しているため、誤って外部部材が突き当ったりすると、シャッタ部材が移動して廃トナー排出口を開放してしまう恐れがある。

そこで、本発明では、シャッタ部材側の係合部を保護カバーで覆うようにして保護カバーの装着状態ではシャッタ部材の開成動作を阻止するよう構成する。しかしながら、そのようにすれば、係合部に誤って外部部材が突き当る恐れは無くなるが、元来、廃トナー排出口は周囲のユニット本体に比較して小さいものであるから、シャッタ部材ひいては保護カバーも必然的に小さなものになる。

保護カバーが小さいと注意外の存在となり、ユニット本体を画像形成装置に装着して廃トナー排出口を廃トナーボトルと係合させる際、事前に保護カバーの取り外しを忘れてしまい、保護カバーと廃トナーボトルの係合部とが衝突して、廃トナーボトルの係合部や廃トナー排出口のシャッタ部材が破損するという新たな不具合が生じた。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、画像形成装置外に在って単体であるとき廃棄トナー排出部の廃棄トナー排出口を開閉するシャタを保護するよう廃棄トナー排出部に装着され、画像形成装置に装着されるとき廃棄トナー排出部から取り忘れなく抜脱されるシャッタ保護部材を備えた画像形成ユニットを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の画像形成ユニットは、廃トナーを排出する廃トナー排出口を有する廃トナー排出部と、該廃トナー排出部に設けられ、上記廃トナー排出口を開閉するシャッタ部材と、画像形成装置に装着される際に除去されるべく上記廃トナー排出部に着脱自在に装着され、該装着状態では上記シャッタ部材の開成動作を阻止するシャッタ保護部材と、上記画像形成装置に装着される際に除去されるべく像担持体を保護する着脱自在な保護カバーと、上記シャッタ保護部材と上記保護カバーにそれぞれ設けられ、上記シャッタ保護部材が装着状態のままでは上記保護カバーの除去を不能にする互いに係合する係合部と、を備えるように構成される。

本発明は、取り忘れ防止機能を備えるシャッタ保護部材を設けることにより、画像形成装置外に在って単体であるとき廃トナー排出部の廃トナー排出口を開閉するシャタを保護するよう廃トナー排出部に装着され、画像形成装置に装着されるときは廃トナー排出部から取り忘れなく取り外されるシャッタ保護部材を備えた画像形成ユニットを提供することが可能となる。

本発明の実施例１に係る画像形成ユニットを備えたフルカラーの画像形成装置（プリンタ、本体装置）の内部構成を説明する断面図である。 (a)は実施例１に係る画像形成ユニットがプリンタの装着部から抜脱された直後又は装着される直前の単体で在る状態を示す斜視図、(b)は(a)のＡ−Ａ´断面矢視図である。 (a)は工場での組立前又は交換用に搬送途上にある画像形成ユニットを２つの保護カバーと共に示す斜視図、(b)はシャッタ保護部材を取り付けた直後の図である。 (a)はドラム保護カバーのみを取り出して示す図、(b)はシャッタ保護部材のみを取り出して示す図である。図３(b)の状態に在る画像形成ユニットを本体装置に取り付ける際の保護カバー取り外しの必須の手順を示す図（その１）である。図３(b)の状態に在る画像形成ユニットを本体装置に取り付ける際の保護カバー取り外しの必須の手順を示す図（その２）である。図３(b)の状態に在る画像形成ユニットを本体装置に取り付ける際の保護カバー取り外しの必須の手順を示す図（その３）である。図３(b)の状態に在る画像形成ユニットを本体装置に取り付ける際の保護カバー取り外しの必須の手順を示す図（その４）である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る画像形成ユニットを備えたフルカラーの画像形成装置（以下、単にプリンタ、又は本体装置という）の内部構成を説明する断面図である。

図１に示すプリンタ１は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部２、転写ベルトユニット３、トナー供給部４、給紙部５、ベルト式定着ユニット６、及び両面印刷用搬送ユニット７で構成されている。

上記画像形成部２は、いわゆる背面転写方式で転写ベルト８の下部走行部表面８ａにトナー画像を転写するために、その転写ベルト８の下部走行部表面８ａに接して同図の右から左へ４個の画像形成ユニット９（９ｋ、９ｃ、９ｍ、９ｙ）を多段式に並設した構成をとっている。

この画像形成部２は、図１に示す印刷実行時位置から、それより下方の保守位置に、昇降可能にプリンタ１本体のフレームに保持されている。上記４個の画像形成ユニット９のうち上流側（図の左側）の３個の画像形成ユニット９ｙ、９ｍ及び９ｃは、それぞれ減法混色の三原色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の色トナーによるモノカラー画像を形成する。

また、画像形成ユニット９ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。上記の各画像形成ユニット９は、画像を現像するトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下イエロー（Ｙ）のトナー用の画像形成ユニット９ｙを例にしてその構成を説明する。

画像形成ユニット９は、最上部に像担持体としての感光体ドラム１０を備えている。この感光体ドラム１０は、その周面が例えば有機光導電性材料で構成されている。この感光体ドラム１０の周面に当接し又は近傍を取り巻いて、クリーナ１１、帯電ローラ１２、光書込ヘッド１３、及び現像器１４の現像ローラ１５が配置されている。

現像器１４は、外部を覆うユニット筐体１６、内部に設けられた隔壁１７、現像ローラ１５、第１の攪拌搬送スクリュー１８、及び第２の攪拌搬送スクリュー１９を備えている。第１及び第２の攪拌搬送スクリュー１８及び１９は、特には図示しないが、スクリュー軸と、このスクリュー軸と一体に構成されて回転するフィンから成る。

この現像器１４には、トナー供給部４のトナー補給容器２０（２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ）から、同図にはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋで示すようにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のいずれかのトナーが供給される。

転写ベルトユニット３は、本体装置のほぼ中央で図の左右方向に扁平なループ状になって延在する無端状の上述した転写ベルト８と、この転写ベルト８を掛け渡されて転写ベルト８を図の矢印ａで示す反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ２１と従動ローラ２２を備えている。

上記の転写ベルト８には、一次転写ローラ２３がユニットと一体に組み込まれている。一次転写ローラ２３は転写ベルト８を介して感光体ドラム１０に圧接し、下方を循環移動する転写ベルト８の下部走行部表面８ａにトナー像を直接転写（一次転写）する。

転写ベルト８は、そのトナー像を更に用紙に転写（二次転写）すべく用紙への二次転写部２４まで搬送する。二次転写部２４は、駆動ローラ２１に隣接して下流側（図では上方）に配置された転写補助ローラ２５と、この転写補助ローラ２５に転写ベルト８を介して圧接する二次転写ローラ２６とで形成されている。

転写ベルト８には、ベルトクリーナ２７が配置されている。ベルトクリーナ２７は、転写ベルト８の従動ローラ２２に掛け渡されている表面に当接するクリーニングブレード２８を備えている。また、ベルトクリーナ２７の左方から下方にかけて隣接して、廃トナー回収容器２９が着脱自在に配置されている。

ベルトクリーナ２７は、クリーニングブレード２８により転写ベルト８の表面に残留する廃トナーを擦り取って除去し、その廃トナーを不図示の搬送スクリューにより廃トナー回収容器２９に送り込んでいる。

トナー供給部４は、転写ベルト８の上部走行部の上方に配置される４個のトナー補給容器２０（２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ）を着脱自在に備えている。４個のトナー補給容器２０には前述したようにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーが収容されている。

これら４個のトナー補給容器２０は、図１では転写ベルトユニット３の向う側に隠れて見えないが、それぞれ装着部のトナー供給口に続くトナー供給路を介して、それぞれに対応する画像形成ユニット９の現像器１４と連結されている。

このトナー供給部４は、特には図示しないが、図１に示す印刷実行時位置から、それより上方の保守位置に、昇降可能に装着部を介してプリンタ１本体のフレームに保持されている。

給紙部５は、上下２段に配置された２個の給紙カセット３０（３０ａ、３０ｂ）を備えている。２個の給紙カセット３０の給紙口（図の右方）近傍には、それぞれ用紙取出ローラ３１、給送ローラ３２、捌きローラ３３、待機搬送ローラ対３４が配置されている。

待機搬送ローラ対３４の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、転写ベルト８、転写補助ローラ２５、二次転写ローラ２６による前述した用紙への二次転写部２４が形成されている。

この二次転写部２４の下流（図では上方）側にはベルト式熱定着ユニット６が配置され、ベルト式熱定着ユニット６の更に下流側には、定着後の用紙をベルト式熱定着ユニット６から搬出する搬出ローラ対３６、及びその搬出される用紙を装置上面に形成されている排紙トレー３７に排紙する排紙ローラ対３８が配設されている。

両面印刷用搬送ユニット７は、外面（図の右方外側面）がプリンタ１の内部を側面から外部に開放又は遮蔽する開閉部材を兼ねている。

この両面印刷用搬送ユニット７は、排紙ローラ対３８の直前から図の右横方向に分岐する開始返送路３９ａ、それから下方に曲がる中間返送路３９ｂ、更に上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる終端返送路３９ｃから成る返送路３９を備えている。

また、返送路３９の途中には、５組の返送ローラ対４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ）が配置されている。上記終端返送路３９ｃの出口は、給紙部５の下方の給紙カセット３０ｂに対応する待機搬送ローラ対３４への搬送路に合流している。

図２(a)は、実施例１に係る画像形成ユニット９が、プリンタ１の装着部から抜脱された直後、又は装着される直前の単体で在る状態を示す斜視図であり、同図(b)は同図(a)のＡ−Ａ´断面矢視図である。尚、図２(a),(b)には、図１と同一の構成部分には図１と同一の番号を付与して示している。

図２(b)に示すように、現像器１４のクリーナ１１の内部には、感光体ドラム１０の周面から除去されて内部に堆積する廃トナーを廃トナー排出口まで搬送する廃トナー排出部４２が配設されている。廃トナー排出口には、図２(a)に示すように、廃トナー排出口を開閉するシャッタ部材４３が配設されている。

シャッタ部材４３は、押し螺旋バネ４４によって、廃トナー排出口を閉じる位置に押し出し付勢されている。シャッタ部材４３の後端部４３ａは、後述するシャッタ保護部材４５のストッパに係合する。

図３(a),(b)は、工場での組立前、又は交換用に搬送途上にある画像形成ユニットを２つの保護カバーと共に示す斜視図である。図３(a)は、図２(a)を更に上方から見た斜視図である。シャッタ保護部材４５は、二枚合わせで開閉する構造である。

すなわち、ドラム保護カバー４６との係合部を備えた外側カバー４５ａと、ヒンジ部を支点にして、両方向矢印ｂで示すように開閉する内側カバー４５ｂとで構成されている。そして、図３(b)は、図３(a)の長手方向を反対にして示す斜視図であり、シャッタ保護部材４５を閉じた状態を示している。

図３(a),(b)に示すように、本例の画像形成ユニット９が工場での組立前、又は交換用に搬送途上に在るときは、感光体ドラム１０を中心として現像器１４の上部外周部をドラム保護カバー４６で覆われ、更にシャッタ部材４３を外部からの押し込み衝撃から保護するシャッタ保護部材４５が取り付けられている。

図４(a)は、ドラム保護カバー４６のみを取り出して図３(a)の矢印ｃ方向に見た図であり、図４(b)は、シャッタ保護部材４５のみを取り出して図３(a)の矢印ｄ方向に見た図である。

図４(a)に示すように、一方のドラム保護カバー４６には、シャッタ保護部材４５が係合する部分に位置決め溝４７が形成されている。他方のシャッタ保護部材４５には、ドラム保護カバー４６に係合する外側カバー４５ａの後端部に、位置決め溝４７と係合する突条４８が形成されている。

更に、シャッタ保護部材４５の外側カバー４５ａには、内側カバー４５ｂとの合わせ目に係合爪４９が形成されている。内側カバー４５ｂには、外側カバー４５ａとの合わせ目に、係合爪４９に対応する係合凹部５１が形成されている。

外側カバー４５ａに対し、内側カバー４５ｂはヒンジ部５２を回動軸にして開閉する。このシャッタ保護部材４５の外側カバー４５ａと内側カバー４５ｂの内面には、それぞれ、やや盛り上がった段差部５３と、この段差部５３の後端部に、段差部５３より更に突き出たストッパ５４が形成されている。

上記の位置決め溝４７があるために、ユーザ又は保守作業者が本体装置１から画像形成ユニット９を取り外して、その取り外した画像形成ユニット９にドラム保護カバー４６を取り付けたとき、シャッタ保護部材４５も取り付けなければならないことに気付き易い。

また、位置決め溝４７と突条４８があるために、シャッタ保護部材４５を取り付ける取り付け位置の位置決めになって、取り付け作業が容易になる。また、シャッタ保護部材４５は、一旦閉じると係合爪４９と係合凹部５１が強固に係合するので、多少の衝撃で開いてシャッタ部材４３から外れるようなことはない。

更に、シャッタ保護部材４５が閉じると、２つのストッパ５４が、図２に示したシャッタ部材４３の後端部４３ａを後方から押える働きをするため、シャッタ保護部材４５が外されない限り、シャッタ部材４３が廃トナー排出口の開位置に移動することはない。

図５〜図８は、図３(b)の状態に在る画像形成ユニット９を本体装置１に取り付ける際の保護カバー取り外しの必須の手順を示す図である。尚、図５〜図８において、図１乃至図４に示した構成と同一構成部分には図１乃至図４と同一の番号を付与して示している。

図５において、シャッタ保護部材４５は、係合爪４９と係合凹部５１が係合して二つ合わせを強固に閉じている。この状態で、一方では図４(b)に示した２つのストッパ５４がシャッタ部材４３の後端部４３ａを後方から押えている。他方では、ドラム保護カバー４６の外側からドラム保護カバー４６の位置決め溝４７に係合している。

したがって、図６に示すように、先ず、シャッタ保護部材４５の係合爪４９と係合凹部５１との係合を解除して、内側カバー４５ｂを矢印ｅで示すように開き、次に、図７に示すように、シャッタ保護部材４５を取り外してからでないと、ドラム保護カバー４６を取り外すことは出来ない。

図８は、ドラム保護カバー４６を取り外されて、画像形成ユニット９が何らの保護カバーも無くなった状態を示す図である。

画像形成ユニット９を本体装置１に装着する際、画像形成ユニットのほぼ上部全体を覆っているドラム保護カバー４６を取り外すのを忘れることは有り得ないが、小さな部材であるシャッタ保護部材４５の取り外しを忘れることは有り得る。

しかし、本例では図５に示したように、シャッタ保護部材４５は、図６に示すシャッタ部材４３を外から覆っていて、シャッタ部材４３から外れないように配置されていると共に、外側カバー４５ａがドラム保護カバー４６を外側から押さえている。

したがって、ドラム保護カバー４６を取り外すためには、図６及び図７に示した手順で、最初にシャッタ保護部材４５を取り外さなければならない。

つまり、本例においては、シャッタ保護部材４５は、その名の如く、取り外しを忘れられることなく、これにより、図８に示すように、画像形成ユニット９は、全ての保護カバーが取り外されて本体装置１に支障なく装着されることができるようになる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記１]

廃トナーを排出する廃トナー排出口を有する廃トナー排出部と、
該廃トナー排出部に設けられ、前記廃トナー排出口を開閉するシャッタ部材と、
画像形成装置に装着される際に除去されるべく前記廃トナー排出部に着脱自在に装着され、該装着状態では前記シャッタ部材の開成動作を阻止するシャッタ保護部材と、
を備えたことを特徴とする画像形成ユニット。
[付記２]

像担持体と、
前記画像形成装置に装着される際に除去されるべく前記像担持体を保護する着脱自在な保護カバーと、
前記シャッタ保護部材と前記保護カバーにそれぞれ設けられ、前記シャッタ保護部材が装着状態のままでは前記保護カバーの除去を不能にする互いに係合する係合部と、
を更に備えたことを特徴とする付記１記載の画像形成ユニット。
[付記３]

前記保護カバーに設けられた前記係合部は溝からなり、前記シャッタ保護部材に設けられた前記係合部は突条からなり、前記互いの係合部を介して前記シャッタ保護部材が前記保護カバーに重ねて装着されることで、前記シャッタ保護部材が装着状態のままでは前記保護カバーの除去を不能にすることを特徴とする付記２記載の画像形成ユニット。

本発明は、像担持体を備えた現像部と、画像形成に寄与しなかったトナーを廃トナーとして排出する廃トナー排出部とを有する画像形成ユニットに利用することができる。

１フルカラー画像形成装置（プリンタ、本体装置）
２画像形成部
３転写ベルトユニット
４トナー供給部
５給紙部
６ベルト式定着ユニット
７両面印刷用搬送ユニット
８転写ベルト
８ａ下部走行部表面
９（９ｍ、９ｃ、９ｙ、９ｋ）画像形成ユニット
１０感光体ドラム
１１クリーナ
１２帯電ローラ
１３光書込ヘッド
１４現像器
１５現像ローラ
１６ユニット筐体
１７隔壁
１８第１の攪拌搬送スクリュー
１９第２の攪拌搬送スクリュー
２０（２０ｙ、２０ｍ、２０ｃ、２０ｋ）トナー補給容器
２１駆動ローラ
２２従動ローラ
２３一次転写ローラ
２４二次転写部
２５転写補助ローラ
２６二次転写ローラ
２７ベルトクリーナ
２８クリーニングブレード
２９廃トナー回収容器
３０（３０ａ、３０ｂ）給紙カセット
３１用紙取出ローラ
３２給送ローラ
３３捌きローラ
３４待機搬送ローラ対
３６搬出ローラ対
３７排紙トレー
３８排紙ローラ対
３９返送路
３９ａ開始返送路
３９ｂ中間返送路
３９ｃ終端返送路
４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ）返送ローラ対
４２廃トナー排出部
４３シャッタ部材
４３ａ
４４押し螺旋バネ
４５（４５ａ、４５ｂ）シャッタ保護部材
４６ドラム保護カバー
４５ａ外側カバー
４５ｂ内側カバー
４７位置決め溝
４８突条
４９係合爪
５１係合凹部
５２ヒンジ部
５３段差部
５４ストッパ

Claims

廃トナーを排出する廃トナー排出口を有する廃トナー排出部と、
該廃トナー排出部に設けられ、前記廃トナー排出口を開閉するシャッタ部材と、
画像形成装置に装着される際に除去されるべく前記廃トナー排出部に着脱自在に装着され、該装着状態では前記シャッタ部材の開成動作を阻止するシャッタ保護部材と、
前記画像形成装置に装着される際に除去されるべく像担持体を保護する着脱自在な保護カバーと、
前記シャッタ保護部材と前記保護カバーにそれぞれ設けられ、前記シャッタ保護部材が装着状態のままでは前記保護カバーの除去を不能にする互いに係合する係合部と、
を備えたことを特徴とする画像形成ユニット。
前記保護カバーに設けられた前記係合部は溝からなり、前記シャッタ保護部材に設けられた前記係合部は突条からなり、前記互いの係合部を介して前記シャッタ保護部材が前記保護カバーに重ねて装着されることで、前記シャッタ保護部材が装着状態のままでは前記保護カバーの除去を不能にする
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成ユニット。