(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
トナーボトルといった交換部品は、その交換時において、装置本体から分離することが想定されている。この交換部品の作業は、日常的に複写機やプリンタを使用するエンドユーザにより実施されることが多い。従って、交換部品には、装置本体から容易に取り外せることが望まれる。
【0005】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、機械装置から容易に取り外すための機械部品を簡易構成で且つ低価格で提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、ケースの端部に取り付けられ、ケースを機械装置に対して固定すると共にケースを機械装置から分離するための機械部品である。機械部品は、端面部、及び端面部と交差する方向に延びる側面部を有する本体と、第1の弾性変形部を介して端面部に連結されたハンドルと、第2の弾性変形部を介して側面部に連結されたラッチと、を備える。ハンドルは、第1の連動部を有する。ラッチは、ハンドルが移動する第1の方向において第1の連動部と重なる第2の連動部を有する。
【0007】
ハンドルを第1の方向に移動させると、第1の連動部も第1の方向に移動する。第1の連動部が第1の方向に移動すると、第1の連動部が第2の連動部に当接する。そして、第1の連動部が第2の連動部に当接した状態で、更にハンドルを第1の方向に移動させると、第2の連動部を有するラッチが移動する。このため、ハンドルの操作によって、ラッチを移動させることができる。従って、ケースを機械装置から容易に取り外すことができる。また、ハンドルを第1の方向に対して逆の方向に移動させた場合、第1の連動部は第2の連動部と当接しない。ハンドルを第1の方向に対して逆の方向に移動させる操作によれば、ラッチは移動しない。従って、ラッチが確実に機械装置に係合されるので、ケースを機械装置に対して確実に固定できる。
【0008】
本発明は、ケースの端部に取り付けられ、ケースを機械装置に対して固定すると共にケースを機械装置から分離するための機械部品である。機械部品は、端面部、及び端面部と交差する方向に延びる側面部を有する本体と、第1の弾性変形部を介して側面部に連結されたハンドルと、第2の弾性変形部を介して第1の弾性変形部に連結されたラッチと、を備える。第1の弾性変形部の剛性は、第2の弾性変形部の剛性よりも大きい。
【0009】
ハンドルを移動させると、第1の弾性変形部が変形する。第1の弾性変形部が変形すると、第1の弾性変形部に連結された第2の弾性変形部が移動する。第2の弾性変形部が移動すると、ラッチが移動する。従って、ハンドルの操作によって、ラッチを移動させることができる。従って、ケースを機械装置から容易に取り外すことができる。ここで、第1の弾性変形部の剛性は、第2の弾性変形部の剛性よりも大きい。この構成によれば、ラッチに外力を加えて第2の弾性変形部を変形させた場合、第2の弾性変形部において弾性力が生じる。しかし、この弾性力は、第1の弾性変形部の変形に要する力より小さい。従って、ラッチが機械装置に係合するときに、ラッチの移動に伴うハンドルへの影響を抑制できる。従って、ケースを機械装置へ容易に取り付けることができる。
【0010】
ハンドルは、第1の連動部を有する。ラッチは、ハンドルが移動する第1の方向において第1の連動部と重なる第2の連動部を有する。この構成によれば、ハンドルを第1の方向に移動させると、第1の連動部も第1の方向に移動する。第1の連動部が第1の方向に移動すると、第1の連動部が第2の連動部に当接する。そして、第1の連動部が第2の連動部に当接した状態で、更にハンドルを第1の方向に移動させると、第2の連動部を有するラッチが移動する。このため、ハンドルの操作によって、ラッチを移動させることができる。従って、ケースを機械装置から容易に取り外すことができる。また、ハンドルを第1の方向に対して逆の方向に移動させた場合、第1の連動部は第2の連動部と当接しない。ハンドルを第1の方向に対して逆の方向に移動させる操作によれば、ラッチは移動しない。従って、ラッチが確実に機械装置に係合されるので、ケースを機械装置に対して確実に固定できる。
【0011】
機械装置は、画像形成装置である。この構成によれば、ケースを画像形成装置から容易に取り外すことができる。
【0012】
ケースは、トナーを収容するトナー収容ケースである。この構成によれば、トナー収容ケースを機械装置から容易に取り外すことができる。
【0013】
本発明は、上記機械部品と、機械部品が端部に取り付けられたトナー収容ケースと、を備えるトナーカートリッジである。このトナーカートリッジは、機械部品を備えているので、機械装置から容易に取り外すことができる。
【0014】
本発明は、装置本体と、上記機械部品が端部に取り付けられたトナーカートリッジと、を備える画像形成装置である。トナーカートリッジは、装置本体に対して固定されると共に装置本体から分離される。この画像形成装置では、トナーカートリッジに機械部品が取り付けられている。従って、装置本体からトナーカートリッジを容易に取り外すことができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、機械装置から容易に取り外すことを可能にする機械部品を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
<第1実施形態>
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る機械部品を適用した画像形成装置の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0018】
(画像形成装置の全体構成)
図1に示されるように、画像形成装置(機械装置)1は、記録媒体搬送ユニット10と、転写ユニット20と、感光体ドラム30と、現像ユニット100と、定着ユニット40とを備える。更に、画像形成装置1は、トナー補給ユニット50を備える。トナー補給ユニット50は、トナーカートリッジ60からトナーを一時的に貯留すると共に、貯留したトナーを現像ユニット100に供給する。なお、以下の説明では、画像形成装置1の構成部品において、トナーカートリッジ60を除く全ての構成部品により構成される部分を装置本体と称することがある。すなわち、画像形成装置1は、装置本体と、トナーカートリッジ60とを備える。
【0019】
記録媒体搬送ユニット10は、用紙Pを収容すると共に、用紙Pを記録媒体搬送路上に搬送する。用紙Pは、最終的に画像が形成される記録媒体であり、記録媒体搬送ユニット10のカセットに積層して収容される。記録媒体搬送ユニット10は、用紙Pを二次転写領域Rに到達させる。用紙Pが二次転写領域Rに到達するとき、用紙Pに転写されるトナー像も二次転写領域Rに到達する。
【0020】
転写ユニット20は、トナー像を二次転写領域Rに搬送する。トナー像は、現像ユニット100により現像された像である。転写ユニット20は、転写ベルト21と、懸架ローラ21a、21b、21c,21dと、一次転写ローラ22と、二次転写ローラ24と、を備える。懸架ローラ21a、21b、21c,21dは、転写ベルト21を懸架する。一次転写ローラ22は、感光体ドラム30と共に転写ベルト21を挟持する。二次転写ローラ24は、懸架ローラ21dと共に転写ベルト21を挟持する。
【0021】
転写ベルト21は、循環移動する無端ベルト(rotating endless belt)である。転写ベルト21は、懸架ローラ21a,21b,21c,21dに架け渡されている。一次転写ローラ22は、転写ベルト21の内周側から感光体ドラム30を押圧するように設けられている。二次転写ローラ24は、転写ベルト21の外周側から懸架ローラ21dを押圧するように設けられている。転写ユニット20は、クリーニング装置を備える。クリーニング装置は、転写ベルト21に付着したトナーを除去する。
【0022】
感光体ドラム30は、周面に画像が形成される静電潜像担持体である。感光体ドラム30は、例えば、OPC(Organic PhotoConductor)からなる。画像形成装置1は、カラー画像を形成可能である。画像形成装置1は、例えば、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの各色に対応している。画像形成装置1は、4個の感光体ドラム30を備える。4個の感光体ドラム30は、転写ベルト21の移動方向に沿って設けられている。感光体ドラム30の周上には、帯電ローラ32と、露光ユニット34と、現像ユニット100と、クリーニングユニット38と、が配置されている。
【0023】
帯電ローラ32は、感光体ドラム30の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光ユニット34は、帯電ローラ32により帯電した感光体ドラム30の表面を、用紙Pに形成する画像に応じて露光する。これにより、感光体ドラム30の表面のうち露光ユニット34により露光された部分の電位が変化するので、静電潜像が形成される。現像ユニット100には、現像ユニット100に対応して設けられたトナーカートリッジ60からトナーが供給される。現像ユニット100は、供給されたトナーによって感光体ドラム30に形成された静電潜像を現像する。この現像により、トナー像が生成される。4個のトナーカートリッジ60内には、それぞれ、マゼンタ、イエロー、シアン、及び、ブラックのトナーが充填されている。
【0024】
クリーニングユニット38は、感光体ドラム30上に残存するトナーを回収する。
トナーの回収は、感光体ドラム30上に形成されたトナー像が転写ベルト21に一次転写された後に実行される。クリーニングユニット38は、感光体ドラム30の周面にクリーニングブレードを当接させることにより感光体ドラム30に残存するトナーを除去してもよい。感光体ドラム30の周上には、感光体ドラム30の回転方向において、クリーニングユニット38と帯電ローラ32との間に除電ランプを配置してもよい。除電ランプは、感光体ドラム30の電位をリセットする。
【0025】
定着ユニット40は、転写ベルト21から用紙Pへ二次転写されたトナー像を用紙Pに定着させる。定着ユニット40は、例えば、加熱ローラ42と、加圧ローラ44と、を備える。加熱ローラ42は、回転軸線を中心として回転可能な円筒状の部材である。加熱ローラ42の内部には、例えば、ハロゲンランプなどの熱源が設けられている。加圧ローラ44は、回転軸線を中心として回転可能な円筒状の部材である。加圧ローラ44は、加熱ローラ42を押圧するように設けられている。加熱ローラ42及び加圧ローラ44の外周面には、例えばシリコンゴム等の耐熱弾性層が設けられている。加熱ローラ42と加圧ローラ44との接触領域には、定着ニップ部が形成されている。用紙Pが定着ニップ部を通過することにより、トナー像が用紙Pに定着する。
【0026】
画像形成装置1には、排出ローラ46,48が設けられている。排出ローラ46,48は、トナー像が定着された用紙Pを装置外部へ排出する。
【0027】
(トナーカートリッジの構成)
次に、トナーカートリッジについて説明する。
図2に示されるように、トナーカートリッジ60は、ケース(トナー収容ケース)61と、機械部品62と、を備える。ケース61は、トナー収容部61aと、蓋部61bとを有する。トナー収容部61aは、トナーを収容する半円筒状の部材である。蓋部61bは、トナー収容部61aの上部を閉鎖する。ケース61の後端には、駆動伝達部材63が設けられている(
図2(b)参照)。駆動伝達部材63は、画像形成装置1の駆動部(図示せず)からの駆動力を伝達する。また、ケース61の後端には、駆動伝達部材63を貫通させる支持穴64が形成されている(
図2(c)参照)。支持穴64を貫通した駆動伝達部材63は、画像形成装置1の駆動部(図示せず)と連結され回転する。支持穴64は、駆動伝達部材63を回転可能に支持する。
【0028】
また、
図2(c)に示されるように、トナー収容部61aの前端側下面には、トナー補給口66が形成されている。トナー補給口66は、トナーカートリッジ60内のトナーが排出される。トナー補給口66を覆うように、シャッター67が設けられている(
図2(b)参照)。シャッター67は、トナーカートリッジ60を画像形成装置1に着脱する際に開閉する。
【0029】
(機械部品の構成)
次に、機械部品62について説明する。機械部品62は、ケース61の前端に取り付けられている。機械部品62は、ケース61を画像形成装置1に対して固定すると共に、ケース61を画像形成装置1から分離する機能を有する。機械部品62は、樹脂材料が一体成型されて構成されている。樹脂材料として、ABS樹脂、スチレン樹脂等を採用できる。
図3及び
図4に示されるように、機械部品62は、本体71と、ハンドル72と、ラッチ73と、を有する。
【0030】
本体71は、ケース61の外形形状に対応する断面形状を呈している。本体71は、端面部74と、側面部76とを有する。端面部74は、ケース61の端部61cと対面する。側面部76は、端面部74と交差する方向に延びる。機械部品62は、U字状をなすハンドル溝77を有する。ハンドル溝77は、端面部74に形成された第1の溝部77aと、側面部76に形成された第2の溝部77bとを有する。第1の溝部77aは、第2の溝部77bと連通している。第1の溝部77aは、側面部76から側面部76の法線方向に沿って延在する。第2の溝部77bは、端面部74から端面部74の法線方向に沿って延在する。このハンドル溝77によって、第1の弾性変形部78を介して本体71に連結されたハンドル72が形成されている。
【0031】
ハンドル72は、第1の弾性変形部78を介して側面部76に連結されている。ハンドル72は、断面がL字状を呈している。ハンドル72の一端側は、端面部74と平行な持ち手部72aである。ハンドル72の他端側は、側面部76と平行な接続部72bである。接続部72bは、第1の回転軸線A1に対して端面部74側に延びる。接続部72bは、側面部76に連結されている。第1の弾性変形部78は、第2の溝部77bの間に形成されている。第1の弾性変形部78は、第1の回転軸線A1と、接続部72bと、を含む。第1の回転軸線A1は、第2の溝部77bの先端部を通る仮想的な軸線である。第1の回転軸線A1は、端面部74に対して平行である。ケース61に機械部品62を取り付けた時、ケース61の端部61cは、第2の溝部77bの先端近傍まで差し込まれる。
【0032】
ラッチ73は、側面部76に配置されている。ラッチ73は、爪部79を有する。爪部79は、側面部76の法線方向に突出している。また、爪部79は、第1の回転軸線A1よりもケース61側に配置されている。この爪部79が、画像形成装置1の係合穴(不図示)に係合する。この係合により、トナーカートリッジ60が画像形成装置1に対して固定される。側面部76には、ラッチ73を囲むラッチ溝81が形成されている。ラッチ溝81は、ハンドル溝77における第2の溝部77bの間に形成されている。ラッチ溝81は、一対の第1の溝部81aと第2の溝部81bとを有する。一対の第1の溝部81aは、ケース61の延在方向に沿って延びている。第2の溝部81bは、一対の第1の溝部81aにおけるケース61側の一端側を連通させる。第1の溝部81aの他端側は、ハンドル溝77における第2の溝部77bの先端部より、端面部74側に形成されている。ラッチ73は、ブリッジ部82を介して第2の弾性変形部83に連結されている。そして、ラッチ73は、第2の弾性変形部83により第1の弾性変形部78の接続部72bに連結されている。第2の弾性変形部83は、第2の回転軸線A2を有する。第2の回転軸線A2は、第1の溝部82aの先端を通る仮想的な軸線である。第2の回転軸線A2は、端面部74に対して略平行である。第2の回転軸線A2は、第1の回転軸線A1に対して略平行である。第2の回転軸線A2は、第1の回転軸線A1よりも端面部74側に配置されている。
【0033】
図4に示されるように、機械部品62は、第1の連動部84と、第2の連動部86と、を有する。第1の連動部84は、ハンドル72に連結されている。より詳細には、第1の連動部84は、持ち手部72aの裏面から端面部74の法線方向に沿って延在している。第1の連動部84は、側面部76に対して略平行な一対の連結部84aを有する。
【0034】
第2の連動部86は、ラッチ73に連結されている。第2の連動部86は、側面部76に対して略平行な一対の連結部86aを有する。この一対の連結部86aは、第1の連動部84の連結部84aよりも下方に配置されている。第2の連動部86の連結部86aは、第1の連動部84の連結部84aに対して、第1の方向D1に沿って重なっている。
【0035】
機械部品62は、樹脂材料により一体成型されている。従って、第1の弾性変形部78及び第2の弾性変形部83を構成する材料そのものの剛性は同じである。しかし、第1の弾性変形部78は、第2の弾性変形部83よりも大きい変形領域を有する。具体的には、第1の弾性変形部78における第1の回転軸線A1に沿った長さは、第2の弾性変形部83における第2の回転軸線A2に沿った長さよりも長い。従って、第1の弾性変形部78の剛性は、第2の弾性変形部83の剛性よりも大きい。
【0036】
機械部品62では、ハンドル72の操作により、ラッチ73が移動される。この仕組みは、2個の構成に基づいている。第1の構成は、ラッチ73が第1の弾性変形部78に連結された構成である。第2の構成は、第1の連動部84及び第2の連動部86を含む構成である。
【0037】
図5に示されるように、ハンドル72をケース61から離間するように移動させると、第1の回転軸線A1を中心として接続部72bが上方に移動する(
図5(b)参照)。接続部72bが回動すると、接続部72bに連結された第2の弾性変形部83も上方に移動する。このとき、ラッチ73の爪部79は、第1の回転軸線A1よりもケース61側に配置されているので、下方に移動する。
【0038】
また、ハンドル72をケース61から離間するように移動させると、第1の連動部84が下方に移動する。この移動により、第1の連動部84は、第2の連動部86に当接する(
図5(b)参照)。第1の連動部84が第2の連動部86に当接した後に、更に、ハンドル72を移動させると(
図5(c)参照)、第2の連動部86も第1の方向D1に移動する。従って、ハンドル72の移動に伴って、ラッチ73が下方に移動する。また、ハンドル72を第1の方向D1に対して逆の方向に移動させた場合、第1の連動部84は第2の連動部86と当接しない。ハンドル72を第1の方向D1に対して逆の方向に移動させる操作によれば、ラッチ73が移動しない。第1の方向D1とは、第1の回転軸線A1を回転中心とした円弧状の方向である。
【0039】
機械部品62によれば、ハンドル72を移動させると、第1の弾性変形部78が変形する。第1の弾性変形部78が変形すると、第1の弾性変形部78に連結された第2の弾性変形部83が移動する。第2の弾性変形部83が移動すると、ラッチ73が移動する。従って、ハンドル72の操作により、ラッチ73を移動させることができる。従って、ケース61を画像形成装置1から容易に取り外すことができる。
【0040】
また、第1の弾性変形部78の剛性は、第2の弾性変形部83の剛性よりも大きい。この構成によれば、ラッチ73の移動によって第2の弾性変形部83が変形し、弾性力が生じたとしても、その弾性力によって第1の弾性変形部78が変形することがない。従って、ラッチ73が画像形成装置1に係合するときに、ラッチ73の移動がハンドル72に影響を及ぼすことがない。従って、ケース61を画像形成装置1へ容易に取り付けることができる。
【0041】
機械部品62は、第1の連動部84を有する。ラッチ73は、ハンドル72が移動する第1の方向D1において第1の連動部84と重なる第2の連動部86を有する。この構成によれば、ハンドル72を第1の方向D1に移動させると、第1の連動部84も第1の方向D1に移動する。第1の連動部84が第1の方向D1に移動すると、第1の連動部84が第2の連動部86に当接する。そして、第1の連動部84が第2の連動部86に当接した状態で、更にハンドル72を第1の方向D1に移動させると、第2の連動部86を有するラッチ73が移動する。このため、ハンドル72の操作によって、ラッチ73を移動させることができる。従って、ケース61を画像形成装置1から容易に取り外すことができる。また、ハンドル72を第1の方向D1に対して逆の方向に移動させた場合、第1の連動部84は第2の連動部86と当接しない。ハンドル72を第1の方向D1に対して逆の方向に移動させる操作によれば、ラッチ73が移動しない。従って、ラッチ73が確実に画像形成装置1に係合されるので、ケース61を画像形成装置1に対して確実に固定できる。
【0042】
トナーカートリッジ60は、機械部品62を備えるので、装置本体から容易に取り外すことができる。また、トナーカートリッジ60は、機械部品62を備えるので、画像形成装置1に対して確実に固定できる。
【0043】
画像形成装置1では、トナーカートリッジ60に機械部品62が取り付けられている。従って、装置本体からトナーカートリッジ60を容易に取り外すことができる。また、画像形成装置1に対してトナーカートリッジ60を確実に固定できる。
【0045】
図6の示されるように、第2実施形態に係る機械部品62Aは、第1の弾性変形部78Aを介して端面部74に連結されたハンドル72Aを備える。具体的には、機械部品62Aは、第1の溝部77baを有するハンドル溝77Aが設けられている。ラッチ73Aは、第2の弾性変形部83Aを介して側面部76に連結されている。
【0046】
図7(a)に示されるように、機械部品62Aによれば、ハンドル72Aの操作により第1の弾性変形部78Aが変形してもラッチ73Aは移動しない。具体的には、第1の連動部84Aが第2の連動部86Aに当接するまでは、ラッチ73Aが移動しない。第1の連動部84Aは、第1の方向D1に移動して第2の連動部86Aに当接する。第1の連動部84Aが第2の連動部86Aに当接した状態(
図7(a)参照)から、更にハンドル72Aを操作すると、第1の連動部84Aの移動に伴って第2の連動部86Aが第1の方向D1に移動する(
図7(b)参照)。第2の連動部86Aには、ラッチ73Aが連結されている。従って、ラッチ73Aは、第1の方向D1に移動する。第2実施形態に係る機械部品62Aは、第1の連動部84A及び第2の連動部86Aによってハンドル72Aの操作に伴うラッチ73Aの移動が実現されている。なお、機械部品62Aでは、第1の弾性変形部78Aの剛性と第2の弾性変形部83Aの剛性との関係は、特に制限されない。第1の弾性変形部78Aの剛性は、第2の弾性変形部83Aの剛性よりも大きくてもよいし、等しくもよいし、小さくてもよい。
【0047】
本発明は、前述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
【0048】
例えば、第1実施形態の機械部品62では、ハンドル72の操作に伴うラッチ73の移動は、ラッチ73が第1の弾性変形部78に連結された構造と、第1の連動部84及び第2の連動部86とにより実現されていた。しかし、ハンドル72の操作に伴うラッチの移動は、ラッチ73が第1の弾性変形部78に連結された構造のみによって実現されてもよい。また、ハンドル72の操作に伴うラッチの移動は、第1の連動部84及び第2の連動部86とによって実現されてもよい。
【0049】
例えば、機械部品は、樹脂材料の一体成型品に限定されない。例えば、本体、ハンドル、ラッチ、第1の弾性変形部及び第2の弾性変形部は、それぞれに要求される機能に応じて、適切な材料を採用してもよい。すなわち、機械部品は、樹脂材料の一体成型品ではなく、複数の部品を組み立てて形成されてもよい。本体は、機械的な変形が要求されないので、比較的高い強度を有する材料を採用してもよい。また、第1の弾性変形部及び第2の弾性変形部は、所定の剛性(ヤング率)を有する材料を採用してもよい。例えば、板金等の金属材料を採用することもできる。