(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024070220
(43)【公開日】2024-05-22
(54)【発明の名称】画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 21/16 20060101AFI20240515BHJP
G03G 15/08 20060101ALI20240515BHJP
G03G 21/14 20060101ALI20240515BHJP
【FI】
G03G21/16 133
G03G21/16 176
G03G15/08 390Z
G03G21/14
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023165227
(22)【出願日】2023-09-27
(31)【優先権主張番号】P 2022180632
(32)【優先日】2022-11-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100098626
【弁理士】
【氏名又は名称】黒田 壽
(72)【発明者】
【氏名】仁枝 弘晃
(72)【発明者】
【氏名】松田 直樹
【テーマコード(参考)】
2H077
2H171
2H270
【Fターム(参考)】
2H077AA03
2H077AA33
2H077BA09
2H077DA15
2H077DA32
2H077DB25
2H077GA04
2H171FA01
2H171FA03
2H171FA06
2H171FA13
2H171GA04
2H171HA23
2H171JA07
2H171KA02
2H171NA09
2H270LA54
2H270LA87
2H270MC74
2H270MD29
2H270MG13
2H270ZC03
2H270ZC04
(57)【要約】
【課題】部品点数の増加による装置のコストアップを抑制することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、装置本体に着脱可能なトナーボトルが挿入される挿入口を開閉する内カバーとしてのボトルカバー20と、ボトルカバー20を閉じた状態でロックするロック手段としてのロック装置40とを備え、トナーボトル14を交換するときに、自動的にロックを解除している。装置本体に対して開閉可能に構成され、閉じた状態でボトルカバー20と中間転写ユニット15と作像ユニットとを閉じた状態で覆い、開いた状態で外部に露出させる。
【選択図】
図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
装置本体に着脱可能なトナーボトルと、
前記トナーボトルの挿入口を開閉する内カバーと、
装置本体に対して開閉可能に構成され、閉じた状態で前記内カバーを覆い、開いた状態で前記内カバーを外部に露出させる外カバーと、
前記内カバーを前記閉じた状態でロックするロック手段とを備え、
前記トナーボトルを交換するときに、自動的に前記ロック手段のロックを解除する画像形成装置において、
前記外カバーは、前記内カバーと前記トナーボトル以外の装置本体内のユニットとを閉じた状態で覆い、開いた状態で外部に露出させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記外カバーの開閉を検知する開閉検知手段と、
前記トナーボトル内のトナー残量を検知する残量検知手段とを有し、
前記ロック手段は、前記残量検知手段が前記トナーボトル内のトナー無しを検出し、かつ、前記開閉検知手段が前記外カバーが開かれたことを検出したとき、ロックを解除することを特徴とする画像形成装置。
【請求項3】
請求項2に記載の画像形成装置において、
前記ロック手段は、前記内カバーをロックした状態において、前記内カバーの被ロック部と内カバー開き方向下流側から対向するロック部を有し、
前記内カバーおよび前記外カバーが閉じられた状態のときの前記内カバーと前記外カバーとの間の隙間が、前記内カバーをロックした状態のときの前記ロック部と被ロック部との間の隙間よりも狭いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項4】
請求項2に記載の画像形成装置において、
前記ロック手段は、ソレノイドを備え、前記ソレノイドに通電することで、ロックが解除される構成であり、
前記ソレノイドへの通電を開始して一定時間経過したら、前記ソレノイドへの通電を停止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項5】
請求項2に記載の画像形成装置において、
前記開閉検知手段は、前記外カバーが開かれたとき装置内の電気部品との通電を遮断するインターロックスイッチであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項6】
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記ロック手段は、ソレノイドを備え、前記ソレノイドに通電することで、ロックが解除される構成であり、
前記ソレノイドに電力を供給する回路にヒューズを設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項7】
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記内カバーの開き角度は、90°以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項8】
装置本体に着脱可能なトナーボトルと、前記トナーボトルの挿入口を開閉する内カバーと、装置本体に対して開閉可能に構成され、閉じた状態で前記内カバーを覆い、開いた状態で前記内カバーを外部に露出させる外カバーと、前記内カバーを前記閉じた状態でロックするロック手段とを備え、前記トナーボトルを交換するときに、自動的に前記ロック手段のロックを解除する画像形成装置において、
前記外カバーの開閉を検知する開閉検知手段と、
前記トナーボトル内のトナー残量を検知する残量検知手段とを有し、
前記ロック手段は、前記内カバーをロックした状態において、前記内カバーの被ロック部と内カバー開き方向下流側から対向するロック部を有し、前記残量検知手段が前記トナーボトル内のトナー無しを検出し、かつ、前記開閉検知手段が前記外カバーが開かれたことを検出したとき、ロックを解除するものであり、
前記内カバーおよび前記外カバーが閉じられた状態のときの前記内カバーと前記外カバーとの間の隙間が、前記内カバーをロックした状態のときの前記ロック部と被ロック部との間の隙間よりも狭いことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、装置本体に着脱可能なトナーボトルと、トナーボトルの挿入口を開閉する内カバーと、装置本体に対して開閉可能に構成され、閉じた状態で内カバーを覆い、開いた状態で前記内カバーを外部に露出させる外カバーと、内カバーを閉じた状態でロックするロック手段とを備え、トナーボトルを交換するときに、自動的にロック手段のロックを解除する画像形成装置が知られている。
【0003】
特許文献1には、上記画像形成装置として、閉じた状態で内カバーのみを覆い、開いた状態で内カバーのみを外部に露出させるトナーボトル交換専用の外カバーとは別に、搬送ユニットをジャム処理用の開閉カバーおよび作像ユニットをメンテナンスするためのメンテナンス用の開閉カバーを備えるものが記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、部品点数の増加による装置のコストアップにつながるおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上述した課題を解決するために、本発明は、装置本体に着脱可能なトナーボトルと、前記トナーボトルの挿入口を開閉する内カバーと、装置本体に対して開閉可能に構成され、閉じた状態で内カバーを覆い、開いた状態で前記内カバーを外部に露出させる外カバーと、前記内カバーを前記閉じた状態でロックするロック手段とを備え、前記トナーボトルを交換するときに、自動的に前記ロック手段のロックを解除する画像形成装置において、前記外カバーは、前記内カバーと前記トナーボトル以外の装置本体内のユニットとを閉じた状態で覆い、開いた状態で外部に露出させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、部品点数の増加による装置のコストアップを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図1】本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略構成図。
【
図2】(a)は、前カバーを開けた状態を示しており、(b)は、ボトルカバーを開けた状態を示している。
【
図4】画像形成装置のハードウェアブロック構成の一例を示す図。
【
図7】ボトルカバーのロック解除制御の制御フロー図。
【
図8】トナーボトルの交換のために前カバーを開く様子を示す図。
【
図10】ボトルカバーが開位置に位置する状態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式の画像形成装置について説明する。
【0009】
図1は、本実施形態に係る画像形成装置100の構成を示す概略構成図である。
図中Z方向は、上下方向であり、図中Y方向は、装置の前後方向であり、図中X方向は、装置の左右方向を示している。
【0010】
画像形成装置100は、画像形成部3、給紙部4、画像形成対象である原稿の画像を読み取る画像読取装置2などを備えている。画像読取装置2は、画像形成部3の上方に配置されており、原稿搬送部2aと、スキャナ部2bとを備えている。給紙部4は、画像形成部3の下方に配置されており、転写紙Pを収容する2つの給紙カセット4a,4bを備えている。
【0011】
画像形成部3は、中間転写ベルト6を備えた中間転写ユニット15、各色を形成する4つの作像ユニット5Y,5M,5C,5Kを備えており、これらが図中矢印F方向に表面移動する中間転写ベルト6に沿って配置されている。各作像ユニット5Y,5M,5C,5Kは、ドラム状の像担持体としての感光体1Y,1M,1C,1Kをそれぞれ有している。さらに、画像形成部3は、露光装置7を備えている。
【0012】
中間転写ユニット15は、複数の支持ローラに掛け渡された無端状の中間転写ベルト6、一次転写ローラ8Y、8C、8M、8K、中間転写ベルト6の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置等を備えている。一次転写ローラ8Y,8M,8C,8Kは、中間転写ベルト6の内側に配置され、感光体1Y,1M,1C,1Kから中間転写ベルト6上にトナー像を転写する。一次転写ローラ8Y,8M,8C,Kよりも中間転写ベルト6の表面移動方向下流側には、中間転写ベルト6表面に対向するように二次転写ローラ9を設けている。また、二次転写ローラ9の上方には、転写紙P上の画像を定着する定着装置10と、排紙ローラ11とを設けている。
【0013】
4つの作像ユニット5Y,5M,5C,5Kは、収容するトナーの色が異なる以外は、同一の構成であるため、以下、色分け符号を適宜省略して説明する。作像ユニット5は、感光体1の周りに、感光体1表面に電荷を与える帯電装置、感光体1表面に形成された潜像を各色トナーで現像してトナー像とする現像装置を備えている。また、トナー像転写後の感光体1表面のクリーニングをするクリーニング装置が配置されている。
【0014】
次に、本実施形態に係る画像形成装置100の動作例について説明する。
画像開始の信号を受けると、中間転写ベルト6が表面移動を開始する。同時に、イエロー用作像ユニット5Yでは、イエロー用感光体1Yを帯電装置により一様に帯電し、露光装置7によりレーザ光を照射され静電潜像を形成する。静電潜像は、現像装置により現像され、これによりイエロー用感光体1Yにイエローのトナー像が形成される。同様にして、他の色用の作像ユニット5M,5C,5Kにおいても、各感光体1M,1C,1Kに、それぞれマゼンタ、シアン、黒のトナー像が形成される。中間転写ベルト6の表面移動に伴い、各色トナー像は一次転写ローラ8Y,8M,8C,8Kで順次転写され、中間転写ベルト6上に合成カラー画像を形成する。なお、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト6の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト6の表面移動方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。
【0015】
一方、上段の給紙カセット4aまたは下段の給紙カセット4bから転写紙Pが給紙され、中間転写ベルト6と二次転写ローラ9とによって形成される二次転写ニップ部に搬送される。そして、中間転写ベルト6上の合成カラー画像を二次転写ローラ9で転写して転写紙P上にカラー画像を転写する。画像転写後の転写紙Pは、定着装置10へと送り込まれ、転写画像を定着される。定着装置10内で定着処理が施された転写紙Pは、排紙ローラ11により排紙トレイ12上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために反転経路13に送られるかのいずれかの搬送形態が選択される。
【0016】
また、トナー像転写後の各感光体1Y,1M,1C,1K上の残留トナーは、それぞれのクリーニング装置によってクリーニングされる。また、トナー像転写後の中間転写ベルト6上の残留トナーは、ベルトクリーニング装置によってクリーニングされる。
【0017】
また、画像形成によりトナーを消費した各現像装置には、
図1中左上方の、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各トナーが充填されたトナーボトル14Y,14M,14C,14Kから搬送経路によって、所定の補給量だけ各色の現像装置にトナーが補給される。なお、四つの作像ユニット5Y,5M,5C,5K及びトナーボトル14Y,14M,14C,14Kの配列順は
図1に示す例に限定されるものではない。
【0018】
本実施形態に係る画像形成装置100で、原稿のコピーがとられる際には、例えばシート状の原稿が画像読取装置2の原稿搬送部2aにセットされる。原稿がセットされた後、コピースタートスイッチが押下されると、画像読取装置2による原稿の読取動作がスタートする。具体的には、原稿搬送部2aにより原稿を搬送し、スキャナ部2bで原稿を読み取る。
【0019】
この原稿読取動作と並行して、各作像ユニット5Y,5M,5C,5K内の各機器や、中間転写ベルト6、二次転写ローラ9、定着装置10等がそれぞれ駆動を開始する。そして、画像読取装置2によって読み取られた画像情報に基づいて、露光装置7が駆動制御されて、各感光体1Y,1M,1C,1K上に、Y、M、C及びKトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト6上に重ね合わせ転写された4色トナー像となる。
【0020】
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙部4内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、多段に収容される給紙カセット4a,4bの一つから転写紙Pが送り出される。送り出された転写紙Pは、二次転写ニップに向けて搬送される。
【0021】
図2(a)は、外カバーとしての前カバー3aを開けた状態を示しており、
図2(b)は、内カバーとしてのボトルカバー20Y,20M,20C,20Kを開けた状態を示している。
図2(a)に示すように、外カバーとしての前カバー3aは、下端が画像形成部3に回動自在に支持されている。そして、前カバー3aを開くことで、中間転写ユニット15および作像ユニット5Y,5M,5C,5Kが露出する。これにより、中間転写ユニット15および作像ユニットが着脱可能となる。
【0022】
また、前カバー3aを開くことで、画像形成部3のボトル収容部70のボトル挿入口71Y,71M,71C,71Kを開閉するボトルカバー20Y,20M,20C,20Kが露出する。そして、内カバーとしてのボトルカバー20Y,20M,20C,20Kを開くことで、画像形成部3のボトル収容部70に収容されたトナーボトル14Y,14M,14C,14Kが露出し、ボトル挿入口71Y,71M,71C,71Kから着脱可能となる。
ボトルカバー20Y,20M,20C,20Kは、後述するロック装置40(
図5参照)によりボトル挿入口71Y,71M,71C,71Kを塞ぐ閉じ位置でロックされている。そして、トナーエンドとなったトナーボトルの色に対応するボトルカバーのみロックが解除され開くようになっている。
【0023】
本実施形態では、前カバー3aを開くことで、ボトルカバー20Y,20M,20C,20K、中間転写ユニット15および作像ユニット5Y,5M,5C,5Kが開放される。これにより、前カバー3aを開くことで、ボトルカバーの開閉、中間転写ユニット15の着脱および作像ユニット5Y,5M,5C,5Kの着脱を行うことができる。これにより、前カバー3aを開いたときに、ボトルカバーのみを開放するものに比べて、開閉カバーの数を減らすことができる。その結果、装置の部品点数を削減することができ、装置のコストアップを抑制することができる。
【0024】
図3は、画像形成部3の概略横断面図である。
なお、以下の説明では、ボトルカバーの構成については、Y,M、C,K同一構成であるため、色分け符号を適宜省略して説明する。
図3に示すように、画像形成部3の上部には、前カバー3aの開閉を検知する開閉検知手段としてのインターロックスイッチ30が設けられている。また、ボトルカバー20を閉位置でロックするロック装置40が設けられている。
【0025】
図4は、画像形成装置100のハードウェアブロック構成の一例を示す図である。
画像形成装置100は、コントローラ50を備えている。コントローラ50は、CPU50a、ROM50b、RAM50c、プリンタ制御部50d、画像読取制御部50e、ストレージ制御部50f、入力制御部50g、出力制御部50hを備えており、コントローラ50を構成する各部はバスで接続されている。
【0026】
コントローラ50のプリンタ制御部50dは、CPU50aが画像形成部3の各ハードウェア(作像ユニット5、中間転写ユニット15、露光装置7、定着装置10、ロック装置、トナーボトル14等)を制御するためのインタフェースとして機能する。画像読取制御部50eは、CPU50aが画像読取装置2のスキャナ部2b、原稿搬送部2aを制御するためのインタフェースとして機能する。
【0027】
ストレージ制御部50fは、CPU50aが、画像形成装置100が備えるストレージ(記憶装置)52を制御するためのインタフェースとして機能する。入力制御部50gは、CPU50aが操作表示部60の操作入力部60aを制御するためのインタフェースとして機能する。出力制御部50hは、CPU50aが操作表示部60の表示部60bを制御するためのインタフェースとして機能する。
【0028】
CPU50aを含むコントローラ50は、画像形成装置100全体を制御する。CPU50aはROM50bに格納されているブートプログラムにより、OSを起動する。そして、CPU50aは、OSの上でストレージ52やROM50bに記憶されている制御プログラムを実行する。
【0029】
RAM50cは、CPU50aの主メモリやワークエリア等の一時記憶領域として使用される。ストレージ52は、HDDなどの読み書き可能な不揮発性記憶装置である。このストレージ52には、画像形成装置100全体を制御するためのプログラムや各種アプリケーションプログラム、消耗部品を管理するためのデータ、及びメンテナンスイベントを解消するために必要な一連の作業内容を示す動画など様々なデータが記憶される。CPU50aは、ストレージ制御部50fを介してストレージ52へアクセスする。
【0030】
CPU50aは、制御プログラムやアプリケーションプログラムをストレージ52やROM50bから読み出し、RAM50cに展開されたプログラムを実行することで画像形成装置100を制御する。
【0031】
なお、本実施形態の画像形成装置100では、1つのCPUが1つのメモリ(RAM)に展開されたプログラムを用いて後述するフローチャートに示す各処理を実行するものとするが、他の様態であっても構わない。例えば、複数のプロセッサ、RAM、ROM、及びストレージを協働させて後述するフローチャートに示す各処理を実行するようにしても良い。また、ASICやFPGA等のハードウェア回路を用いて一部の処理を実行するようにしてもよい。
【0032】
CPU50aは、画像読取制御部50eを介してスキャナ部2bを制御して原稿上の画像を読み取り、画像データを生成する。CPU50aは、プリンタ制御部50d及び画像形成部の各ハードウェアと協働して用紙などのシート(記録媒体)上に画像を形成する。
【0033】
入力制御部50gは、操作表示部60の操作入力部60aとコントローラ50を接続し、タッチパネルやハードキーなどの入力部からユーザーの操作指示を受け付ける。出力制御部50hは、操作表示部60のLCDやCRTなどの表示部60bとコントローラ50とを接続し、表示部60bを制御して、操作画面や動画をユーザに対して表示させる。なお、画像形成装置は、出力部として、音声出力を行うスピーカを備え、出力制御部50hを介してコントローラ50に接続され音声出力を制御するようにしてもよい。また、画像形成装置は、入力部として音声入力を行うマイクを備え入力制御部50gを介してコントローラ50に接続され音声入力制御するようにしてもよい。
【0034】
図5は、ロック装置40の概略構成図である。
ロック装置40は、先端にロック部としてのロック爪部41aを有するロックレバー41と、ソレノイド42とを有している。ロックレバー41は、支持軸43に回動自在に支持されている。この支持軸43には、付勢手段たるトーションスプリング46が取り付けられており、このトーションスプリング46の付勢力により、ロックレバー41を
図5(a)に示すロック位置に位置させている。また、ロックレバー41は、ソレノイド42のプランジャー(可動鉄芯)42aに回転自在に取り付けられている。
【0035】
図5(a)に示すように、ボトルカバー20を閉位置でロックしているときは、ロックレバー41のロック爪部41aが、ボトルカバー20の被ロック部20aと、外側(前カバー側)から対向している。これにより、ボトルカバー20を開けようとしても、被ロック部20aがロック爪部41aに突き当たり、ボトルカバー20が閉位置でロックされる。
【0036】
図5(b)に示すようにソレノイド42に通電して、電磁力でプランジャー42aを
図5(b)に示す矢印方向A方向に引き寄せることで、トーションスプリング46の付勢力に抗してロックレバー41が図中矢印B方向に回動する。これにより、ロックレバー41のロック爪部41aが被ロック部20aと対向しなくなり、ロックが解除される。これにより、ボトルカバー20を開くことができる。
【0037】
ボトルカバー20は、トーションスプリング等の付勢手段により開位置へ付勢されており、ロックが解除されたとき、ボトルカバー20は、付勢手段の付勢力により自動で開位置へ回動する。なお、ボトルカバー20が自重で開位置へ移動できる場合は、付勢手段は不要である。
【0038】
ソレノイド42への通電を遮断すると、プランジャー42aを引き寄せる電磁力が働かなくなり、トーションスプリング46の付勢力によりロックレバー41が、
図5(b)の時計回りに回動し、ロックレバー41がロック位置に位置する。この状態でボトルカバー20を閉じていくと、被ロック部20aが、ロック爪部41aの傾斜部41a1に突き当たる。この状態でさらにボトルカバー20を閉めていくと、ロックレバー41が、
図5の反時計回りに回動し、被ロック部20aがロック爪部41aを乗り越え、ボトルカバー20が閉位置に位置する。また、被ロック部20aがロック爪部41aを乗り越えると、トーションスプリング46の付勢力によりロックレバー41が、図中時計回りに回動し、ロック爪部41aが、被ロック部20aと対向し、ボトルカバー20がロックされる。
【0039】
図6は、ソレノイド42を駆動する駆動ブロック図である。
図6に示すように、ソレノイド42は、スイッチ44、ヒューズ45を介して24V電源に接続されている。また、インターロックスイッチ30は、前カバー3aを開いたときにOFFとなり、画像形成部3のモータなどの負荷(電気部品)と24V電源との電気的な接続を遮断する。インターロックスイッチ30と負荷との間には、装置のモータなどの負荷に24V電源からの電圧が印加されているか否かを検知する通電検知部31が配置されている。前カバー3aが開かれインターロックスイッチ30がOFFとなると、通電検知部31が負荷に電圧が印加されていない(0V)ことを検出する。これにより、前カバー3aが開かれたことを検出することができる。一方、前カバー3aが閉じられており、インターロックスイッチ30がONのときは、通電検知部31が負荷に電圧が印加されていることを検出する。これにより、前カバー3aが閉じられていることを検出することができる。このように、本実施形態では、インターロックスイッチ30と通電検知部31とで、前カバー3aの開閉を検知する開閉検知手段を構成している。
【0040】
なお、前カバー3aの開閉を検知する開閉検知手段は、例えば、前カバー3aに設けたフィラーと、このフィラーを検知する光学センサとで構成し、光学センサからの出力電圧を検出して前カバー3aの開閉を検知するようにしてもよい。また、前カバー3aに設けた磁性体と、この磁性体の磁力を検出する磁気センサとを設け、磁気センサからの出力電圧を検出して前カバー3aの開閉を検知するようにしてもよい。しかし、インターロックスイッチ30のON/OFFで前カバー3aの開閉を検出することで以下の利点が得られる。すなわち、インターロックスイッチ30とは別に、前カバー3aを開閉を検出する装置を設けるものに比べて、部品点数を削減でき、装置のコストダウンを図ることができるという利点である。
【0041】
通電検知部31、トナーボトル14のトナー残量を検知する残量検知部51、ソレノイド42への通電をON/OFFするスイッチ44がコントローラ50に接続されている。
【0042】
残量検知部51としては、公知の手法を適宜用いることができる。例えば、印刷枚数等からトナー使用量を計算し、トナーボトル内のトナー残量を把握する手法や、トナーボトル内またはトナーボトル14のトナーを現像装置へ搬送する搬送路内の静電容量に基づいて、トナー残量を把握する手法等を用いることができる。
【0043】
残量検知部51がトナーボトル14のトナーエンドを検出したとき、コントローラ50は、操作表示部60にトナーエンドを検出したトナーボトルについて、トナーが無いことを通知する表示と、新品のトナーボトル14に交換するように指示する表示とを行う。また、コントローラ50は、残量検知部51がトナーエンドを検出した場合は、通電検知部31の検知結果からインターロックスイッチ30のON/OFFを検出し、前カバーの開閉を監視する。そして、前カバー3aが開かれたことを検出したら、スイッチ44をONにする。これにより、ソレノイド42に24V電源から電力が供給され、ボトルカバーのロックが解除される。
【0044】
本実施形態では、ソレノイド42は、前カバー3aを開けた状態で、インターロックスイッチ30により24V電源との通電が強制的に遮断されない。前カバー3aを開けた状態でソレノイド42を駆動しているときに漏電等により、ソレノイド42の磁気回路に過電流が流れるなどした場合は、ソレノイド42が異常高温となり、装置のボトルカバー周囲の温度が異常上昇するおそれがある。また、災厄の場合は、ソレノイド42が発火するおそれもある。そのため、本実施形態では、安全上、ヒューズ45が内蔵されたソレノイド42を用い、スイッチ44とソレノイド42の磁気回路との間にヒューズ45がある構成としている。これにより、ソレノイド42の磁気回路に過電流が流れるなどした場合、ヒューズ45により24V電源との通電を強制的に遮断することができる。よって、装置の安全性を確保することができる。なお、装置側の電気回路にヒューズ45を設けてもよい。
【0045】
図7は、ボトルカバー20のロック解除制御の制御フロー図である。
残量検知部51がトナーエンドを検知したら(S1のYes)、コントローラ50は、操作表示部60に、トナーエンドを検知したトナーボトルについて、新品のトナーボトル14への交換を指示する表示を行う(S2)。
【0046】
ユーザーが新品のトナーボトル14に交換するべく、前カバー3aを開くと、インターロックスイッチ30がOFFとなり、コントローラ50は、前カバー3aが開かれたことを検出する(S3のYes)。
【0047】
次に、コントローラ50は、前カバー3aが開かれたことを検出したら、スイッチ44をONにしソレノイド42に通電し、ソレノイド42を駆動する(S4)。ソレノイド42が駆動することで、上述したように、ロックレバー41が回動しボトルカバー20のロックが外れる。これにより、
図8に示すように、トナーエンドのトナーボトルに対応するボトルカバー20が、前カバー3aとともに開き、トナーエンドのトナーボトル14が露出する。このように、トナーエンドのトナーボトル14に対応するボトルカバー20のみが開くため、ユーザーは交換すべきトナーエンドのトナーボトル14を容易に把握することができ、トナーボトル14の交換作業性を高めることができる。
【0048】
コントローラ50は、スイッチ44をONにして、ソレノイド42への通電を開始したら、タイマー計測を開始する。そして、タイマーが予め設定した所定時間を経過したら(S5のYes)、スイッチ44をOFFにして、ソレノイド42への通電を遮断し、ソレノイド42の駆動を停止する(S6)。
【0049】
図9は、従来例を示す図である。
この従来例では、残量検知部51がトナーエンドを検知したら、前カバー3aが閉じられていても、トナーエンドのトナーボトル14に対応するボトルカバー20のロックを解除するものである。前カバー3aが閉じられた状態で、前カバー3aとボトルカバー20との隙間が、ロック時のロック爪部41aと被ロック部20aとの間の隙間S1(
図5参照)よりも狭い場合、前カバー3aが開けられるまで、ソレノイド42への通電を続けてロック解除状態を維持する必要がある。なぜなら、ボトルカバー20のロックを解除してもボトルカバー20は、ほとんど開かず、被ロック部20aが、ロック爪部41aよりもボトルカバー開き方向の上流側に位置する。そのため、前カバー3aが開けられる前にソレノイドへの通電を停止すると、再び、ロック爪部41aが、被ロック部20aとボトルカバーの開き方向下流側から対向し、ボトルカバー20にロックがかかってしまうからである。
【0050】
そのため、従来例においては、
図9に示すように、前カバー3aとボトルカバー20との隙間Sを、ロック時のロック爪部41aと被ロック部20aとの間の隙間S1よりも広くしている。これにより、ボトルカバー20のロックを解除すると、
図9(b)に示す位置までボトルカバー20が開き、被ロック部20aが、ロック爪部41aよりもボトルカバーの開き方向下流側に位置する。これにより、前カバー3aが開けられる前にソレノイド42への通電を停止しても、ロック爪部41aが被ロック部20aと、ボトルカバーの開き方向下流側から対向せず、ボトルカバー20がロックされることがない。これにより、前カバー3aが開かれるまでソレノイド42の通電をし続けて、ロック解除状態を維持する必要がなくなり、消費電力の低減を図ることができる。
しかしながら、
図9に示す従来例では、前カバー3aとボトルカバー20との隙間を広くする必要があり、画像形成装置が大型化するという課題がある。
【0051】
これに対し、本実施形態では、
図7に示すフローで説明したように前カバー3aの開閉をインターロックスイッチ30のON/OFFで検出する。そして、インターロックスイッチ30がOFFとなり、前カバー3aが開かれたことを検出したら、ソレノイド42に通電してロックを解除するようにした。このように前カバー3aが開けられたら、ロック解除することで、所定時間経過してソレノイド42への通電を停止しても、ボトルカバー20がロックされることがない。また、
図5に示すように、前カバー3aとボトルカバー20とを閉じた状態のときの前カバー3aとボトルカバー20との間の隙間S2を、ロック時のロック爪部41aと被ロック部との間の隙間S1よりも狭くすることができる。これにより、
図9に示す従来例に比べて、装置の大型化も抑制することができる。
【0052】
図10は、ボトルカバー20が開位置に位置する状態を示している。
本実施形態では、ボトルカバー20の開き角度θ1を90°以上にしている。これによりトナーボトル14の交換時にボトルカバー20が交換の邪魔になるのを防ぐことができ、容易にトナーボトル14の交換を行うことができる。また、
図10に示すように、ボトルカバー20を閉め忘れて、前カバー3aを閉めようとしたとき、ボトルカバー20が前カバー3aに突き当たって、前カバー3aを閉じられないようにでき、ボトルカバー20の閉め忘れを認識させることができる。
【0053】
また、前カバー3aが開き位置にあるボトルカバー20に突き当たったときの前カバー3aとボトルカバー20とのなす角度θ2が、90°になるようボトルカバー20の開き角度を設定するのが好ましい。これにより、前カバー3aがボトルカバー20にぶつかったときにボトルカバー20にかかる力が、ほぼ軸方向力となり、ボトルカバー20が曲げ変形するのを抑制することができる。
【0054】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【0055】
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様1)
装置本体に着脱可能なトナーボトル14と、トナーボトル14のボトル挿入口71などの挿入口を開閉するボトルカバー20などの内カバーと、装置本体に対して開閉可能に構成され、閉じた状態で内カバーを覆い、開いた状態で前記内カバーを外部に露出させる前カバー3aなどの外カバーと、内カバーを閉じた状態でロックするロック装置40などのロック手段とを備え、トナーボトル14を交換するときに、自動的にロック手段のロックを解除する画像形成装置において、前記外カバーは、前記内カバーと前記トナーボトル以外の装置本体内のユニット(本実施形態では、中間転写ユニット15および作像ユニット5)とを閉じた状態で覆い、開いた状態で外部に露出させる。
これによれば、実施形態で説明したように、前カバー3aなどの外カバーが開かれると、外部に露出する装置本体内のユニットに対するカバーは不要となり、内カバー用の外カバーと、上記装置本体内のユニット用のカバーとをそれぞれ、別に設けるものに比べて、開閉カバーの数を減らすことができる。これにより、装置の部品点数を削減することができ、装置のコストアップを抑制することができる。
【0056】
(態様2)
態様1において、前カバー3aなどの外カバーの開閉を検知する開閉検知手段と、トナーボトル内のトナー残量を検知する残量検知部51などの残量検知手段とを有し、ロック装置40などのロック手段は、残量検知手段がトナーボトル内のトナー無しを検出し、かつ、開閉検知手段が外カバーが開かれたことを検出したとき、ロックを解除する。
これによれば、実施形態で説明したように、所定時間経過してソレノイド42への通電を停止して、ロック解除を停止しても、ボトルカバー20などの内カバーがロックされることがない。よって、
図9に示す従来例に比べて、前カバー3aなどの外カバーと内カバーとの隙間を狭くすることができ、装置の大型化を抑制することができる。
【0057】
(態様3)
態様2において、ロック装置40などのロック手段は、ボトルカバー20などの内カバーをロックした状態において、内カバーの被ロック部20aと内カバー開き方向下流側から対向するロック爪部41aなどのロック部を有し、内カバーおよび前カバー3aなどの外カバーが閉じられた状態のときの内カバーと外カバーとの間の隙間S1が、内カバーをロックした状態のときのロック部と被ロック部との間の隙間S2よりも狭い。
これによれば、実施形態で説明したように、内カバーおよび前カバー3aなどの外カバーが閉じられた状態のときの内カバーと外カバーとの間の隙間S1が、内カバーをロックした状態のときのロック部と被ロック部との間の隙間S2よりも広いものに比べて装置の大型化を抑制することができる。
【0058】
(態様4)
態様2または3において、ロック装置40などのロック手段は、ソレノイド42を備え、ソレノイド42に通電することで、ロックが解除される構成であり、ソレノイド42への通電を開始して一定時間経過したら、ソレノイド42への通電を停止する。
これによれば、例えば、ボトルカバー20などの内カバーが再び閉じられるまでソレノイドの通電を続けるものに比べて、消費電力の低減を図ることができる。
【0059】
(態様5)
態様2乃至4いずれかにおいて、開閉検知手段は、前カバー3aなどの外カバーが開かれたとき装置内の電気部品との通電を遮断するインターロックスイッチ30である。
これによれば、前カバーなどの外カバーが開かれたとき装置内の電気部品との通電を遮断するスイッチとは別に、外カバーの開閉を検知するセンサを設けるものに比べて、部品点数を削減でき、装置のコストダウンを図ることができる。
【0060】
(態様6)
態様1乃至5いずれかにおいて、ロック装置40などのロック手段は、ソレノイド42を備え、ソレノイド42に通電することで、ロックが解除される構成であり、ソレノイド42に電力を供給する回路にヒューズ45を設けた。
これによれば、実施形態で説明したように、ソレノイド42の磁気回路に過電流が流れるなどした場合、ヒューズ45により通電を強制的に遮断することができ、装置の安全性を確保することができる。
【0061】
(態様7)
態様1乃至6いずれかにおいて、ボトルカバー20などの内カバーの開き角度は、90°以上である。
これによれば、
図10を用いて説明したように、ボトルカバー20などの内カバーが交換時にトナーボトル14にぶつかるのを防ぐことができ、容易にトナーボトルの交換を行うことができる。また、内カバーを閉め忘れて、前カバー3aなどの外カバーを閉めようとしたとき、内カバーに突き当たって、外カバーを閉じられないようにでき、ユーザーに内カバーの閉め忘れを認識させることができる。
【0062】
(態様8)
装置本体に着脱可能なトナーボトル14と、トナーボトル14のボトル挿入口71などの挿入口を開閉するボトルカバー20などの内カバーと、装置本体に対して開閉可能に構成され、閉じた状態で内カバーを覆い、開いた状態で内カバーを外部に露出させる前カバー3aなどの外カバーと、内カバーを閉じた状態でロックするロック装置40などのロック手段とを備え、トナーボトル14を交換するときに、自動的にロック手段のロックを解除する画像形成装置において、外カバーの開閉を検知するインターロックスイッチ30などの開閉検知手段と、トナーボトル内のトナー残量を検知する残量検知部51などの残量検知手段とを有し、ロック手段は、内カバーをロックした状態において、内カバーの被ロック部20aと内カバー開き方向下流側から対向するロック爪部41aなどのロック部を有し、残量検知手段がトナーボトル内のトナー無しを検出し、かつ、開閉検知手段が外カバーが開かれたことを検出したとき、ロックを解除するものであり、内カバーおよび外カバーが閉じられた状態のときの内カバーと外カバーとの間の隙間が、内カバーをロックした状態のときの前記ロック部と被ロック部との間の隙間よりも狭い。
これによれば、実施形態で説明したように、装置の大型化を抑制し、かつ、消費電力の低減を図ることができる。
【符号の説明】
【0063】
2 :画像読取装置
3 :画像形成部
3a :前カバー(外カバー)
4 :給紙部
5 :作像ユニット(別のユニット)
14 :トナーボトル
15 :中間転写ユニット(別のユニット)
20 :ボトルカバー(内カバー)
20a :被ロック部
30 :インターロックスイッチ
31 :通電検知部
40 :ロック装置(ロック手段)
41 :ロックレバー
41a :ロック爪部
41a1 :傾斜部
42 :ソレノイド
42a :プランジャー
43 :支持軸
44 :スイッチ
45 :ヒューズ
46 :トーションスプリング
50 :コントローラ
51 :残量検知部
60 :操作表示部
70 :ボトル収容部
71 :ボトル挿入口(挿入口)
100 :画像形成装置
P :転写紙
S :隙間
θ1 :開き角度
【先行技術文献】
【特許文献】
【0064】