(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-14
(45)【発行日】2024-06-24
(54)【発明の名称】消耗部品のアクセス制限装置および画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 21/16 20060101AFI20240617BHJP
【FI】
G03G21/16 133
(21)【出願番号】P 2020114702
(22)【出願日】2020-07-02
【審査請求日】2023-05-11
(73)【特許権者】
【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】100107423
【氏名又は名称】城村 邦彦
(74)【代理人】
【識別番号】100120949
【氏名又は名称】熊野 剛
(74)【代理人】
【識別番号】100093997
【氏名又は名称】田中 秀佳
(72)【発明者】
【氏名】北 恵美
(72)【発明者】
【氏名】船本 憲昭
(72)【発明者】
【氏名】岡本 寛
【審査官】鳥居 祐樹
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-139185(JP,A)
【文献】特開2019-174691(JP,A)
【文献】特開2018-031816(JP,A)
【文献】特開2020-160233(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03G 21/16
G03G 15/08
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
機器本体の側面に回動可能に取り付けられるアクセス制限カバーと、当該アクセス制限カバーの開放をロック/ロック解除するロック機構とを有し、前記ロック機構のロック解除状態で前記アクセス制限カバーを開けることを可能にする前記機器本体の消耗部品のアクセス制限装置において、
前記アクセス制限カバーは、当該アクセス制限カバーの閉状態の重心位置よりも、重力方向下方位置かつ水平方向で前記機器本体寄り位置に配設されたヒンジ部を介して、前記機器本体に回動可能に連結されると共に、前記アクセス制限カバーの閉状態の重心位置よりも、重力方向上方位置に配設された被係合部を介して、前記ロック機構の係合部に係合され、
前記アクセス制限カバーの前記被係合部には突出部が設けられ、
前記アクセス制限カバーのロック状態において、前記突出部は前記ロック機構の前記係合部と対向した状態で前記ロック機構の前記係合部に向かって突出し、前記アクセス制限カバーに開く方向のカバー開放力が作用したとき、前記突出部が、前記ロック機構の前記係合部に形成されたストッパ部に対して前記アクセス制限カバーの開放の方向と直交する方向で係合するように設けられていることを特徴とする消耗部品のアクセス制限装置。
【請求項2】
前記被係合部は、前記アクセス制限カバーの閉状態の重心位置よりも、水平方向で前記機器本体寄り位置に配設されることを特徴とする請求項1のアクセス制限装置。
【請求項3】
前記ロック機構が、前記アクセス制限カバーの閉状態の重心位置を間に挟んで、重力方向で前記ヒンジ部の反対側に配設されることを特徴とする請求項1又は2のアクセス制限装置。
【請求項4】
前記アクセス制限カバーの開閉状態を検知する検知機構が配設されることを特徴とする請求項3のアクセス制限装置。
【請求項5】
前記検知機構が、前記アクセス制限カバーの閉状態で当該アクセス制限カバーに押圧されると共に、前記アクセス制限カバーの開状態で当該押圧が解除されるプッシュ式スイッチを有することを特徴とする請求項4のアクセス制限装置。
【請求項6】
前記アクセス制限カバーの前記ヒンジ部の重力方向下方に位置する第2のヒンジ部を中心として回動可能な外カバーを備え、当該外カバーを閉めた時に前記アクセス制限カバーの被係合部が前記ロック機構の前記係合部に対して係合可能な位置に来ることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項のアクセス制限装置。
【請求項7】
前記プッシュ式スイッチが、前記アクセス制限カバーの閉状態で前記アクセス制限カバーの上端を開方向に押圧することを特徴とする請求項5に記載のアクセス制限装置。
【請求項8】
前記外カバーは開状態から閉状態に回動する際に、開状態の前記アクセス制限カバーに当接して当該アクセス制限カバーを閉方向に回動させると共に、前記被係合部を前記ロック機構の前記係合部に係合させて前記アクセス制限カバーの開放をロックすることを特徴とする請求項6のアクセス制限装置。
【請求項9】
前記外カバーの内側面に、開状態から閉状態に回動する際に前記アクセス制限カバーに当接する弾性部材が配設されていることを特徴とする請求項8のアクセス制限装置。
【請求項10】
前記外カバーが開状態から閉状態に回動するとき、前記弾性部材が前記アクセス制限カバーに当接した状態を維持したまま、前記アクセス制限カバーの前記被係合部が前記ロック機構の前記係合部に係合することを特徴とする請求項9のアクセス制限装置。
【請求項11】
前記ロック機構の前記係合部又は前記アクセス制限カバーの前記被係合部にテーパ部が形成され、前記ロック機構のロック作動による前記テーパ部のテーパ作用で、前記アクセス制限カバーが前記機器本体側に引き寄せられることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項のアクセス制限装置。
【請求項12】
前記
被係合部は第二テーパ部を有し、
前記第二テーパ部のテーパ作用で、前記突出部と前記ストッパ部が係合する方向に付勢されることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項のアクセス制限装置。
【請求項13】
前記ロック機構はロックレバーを有し、
前記ロック状態において、前記ストッパ部は前記突出部と係合するように突出し、
前記突出部と前記ストッパ部が係合する方向に付勢されることで前記ロックレバーがロック方向に移動することを特徴とする請求項1から12のいずれか1項のアクセス制限装置。
【請求項14】
消耗部品としてのトナーボトルが装着される機器本体と、当該機器本体の前記トナーボトルを出し入れする出入口に請求項1から13のいずれか1項のアクセス制限装置が取り付けられた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、画像形成装置などの機器本体の消耗部品を着脱交換する際に、当該消耗部品へのアクセスを可能または不能にする消耗部品のアクセス制限装置および当該装置を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像形成装置は、現像剤であるトナーを収容したトナーボトルを着脱可能に装着する。トナーボトルのトナー残量が規定量以下(トナーエンド)になると、トナーボトルの交換時期が到来したことが画像形成装置の操作パネルに表示される。カラー画像形成装置では複数色のトナーボトルを使用するため、トナーボトルの交換時期も各色ごとに操作パネルに表示される。
【0003】
トナーエンドになったボトルはユーザーまたはサービスマンによって交換されるが、トナーエンド前のボトルを誤って交換しないため、当該ボトルへのアクセスを不能にするロックカバーをトナーボトル出入口に設けたものがある(特許文献1参照)。特許文献1のロックカバーは、トナーボトルを交換してロックカバーを閉じると、ロックカバーの被係合部が本体側ロック機構の係合部に係合し、次回トナーエンドになるまでロックカバーの開放がロックされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記ロックカバーは、トナーエンドでロック解除になると、ロック解除動作と同時にロック機構の押圧部でロックカバーの被押圧部を開方向に押圧し、これによりロックカバーをユーザーまたはサービスマンが開けやすいように少し開くようにしている。しかし、このようにロック機構の押圧部でロックカバーの被押圧部を押圧する構成では、ロック解除用ソレノイドなどの駆動源の負荷が大きくなる。そうすると、当該駆動源が大型化・高コスト化する。
【0005】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、ロック解除用駆動源の負荷を低減し、その小型化・低コスト化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を解決するため、本発明の消耗部品のアクセス制限装置は、機器本体の側面に回動可能に取り付けられるアクセス制限カバーと、当該アクセス制限カバーの開放をロック/ロック解除するロック機構とを有し、前記ロック機構のロック解除状態で前記アクセス制限カバーを開けることを可能にする前記機器本体の消耗部品のアクセス制限装置において、前記アクセス制限カバーは、当該アクセス制限カバーの閉状態の重心位置よりも、重力方向下方位置かつ水平方向で前記機器本体寄り位置に配設されたヒンジ部を介して、前記機器本体に回動可能に連結されると共に、前記アクセス制限カバーの閉状態の重心位置よりも、重力方向上方位置に配設された被係合部を介して、前記ロック機構の係合部に係合されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、ロック解除用駆動源の負荷を低減できるので、駆動源の小型化・低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1A】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【
図1C】アクセス制限カバーを開いた状態のトナーボトル出入口の斜視図である。
【
図2A】アクセス制限カバーを開いた状態のトナーボトル出入口の斜視図である。
【
図2B】アクセス制限カバーを閉じた状態のトナーボトル出入口の側面図である。
【
図2C】アクセス制限カバーを閉じた状態でトナーボトル出入口を内側から見た斜視図である。
【
図3A】ロック機構の(a)ロック状態、(b)ロック解除状態、(c)ロック直前状態の平面図である。
【
図3B】ロック機構の第1変形例の(a)ロック直前状態と(b)ロック完了状態の平面図である。
【
図3C】ロック機構の第2変形例の(a)ロック直前状態と(b)ロック完了状態の平面図である。
【
図3D】ロック機構の第3変形例の(a)ロック直前状態と(b)ロック完了状態の平面図である。
【
図3E】ロック機構の第4変形例のロック完了状態の平面図である。
【
図4】アクセス制限カバーの(a)水平なヒンジと(b)傾斜したヒンジの斜視図である。
【
図5】アクセス制限カバーと外カバーの(a)開状態、(b)半開状態、(c)閉状態の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、本発明を画像形成装置である電子写真プリンタ(以下、プリンタという)100と、その消耗部品(トナーボトル)のアクセス制限装置に適用した一実施形態について説明する。
【0010】
図1Aにおいて、プリンタ100はタンデム式のフルカラー画像形成装置である。プリンタ100は、画像読取ユニットとしてのスキャナ部2と、スキャナ部2の正面側に配設された操作部6(
図1B参照)と、スキャナ部2の下部に配置された排紙部3と、排紙部3の下部に配置された画像形成部4と、画像形成部4の下部に配置された2段の給紙ユニットとしての給紙部5とから構成されている。
【0011】
スキャナ部2は、コンタクトガラス2aと、光源2bと、第1ミラー部材2cと、第2ミラー部材2dと、第3ミラー部材2eと、結像レンズ2fと、CCD等のイメージセンサ2gとを備えている。光源2bおよび第1ミラー部材2cは、第1走行体に保持されている。第2ミラー部材2dおよび第3ミラー部材2eは、第2走行体に保持されるようになっている。
【0012】
このようなスキャナ部2は、光源2bによりコンタクトガラス2a上に載置された原稿に光を照射する。原稿からの反射光を各ミラー部材2c~2eにより折り返させ、その反射光を結像レンズ2fにより結像してイメージセンサ2gで読み取らせるようになっている。
【0013】
スキャナ部2の上部には、コンタクトガラス2a上に載置された原稿を押圧する図示しない圧板や、コンタクトガラス2a上に原稿を自動で搬送してシートスルー方式の原稿読取を実現する自動原稿搬送装置(ADF)などが設けられる。
【0014】
画像形成部4は、画像形成装置本体内に並列された4つのプロセスカートリッジ11Y、11C、11M、11K(以下、単にプロセスカートリッジ11とも記す)と、光書込手段としての光書込装置12を備えている。光書込装置12は、4つのプロセスカートリッジ11の下部に配置されている。
【0015】
各プロセスカートリッジ11は、同一の構成であり、感光体ドラム17と、帯電装置18と、クリーニング装置19と、現像装置20とを有している。また、各プロセスカートリッジ11は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色の画像を形成するようになっている。
【0016】
また画像形成部4は、それぞれ異なる色(イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック)のトナーを収容する4本のトナーボトル13Y、13C、13M、13K(以下、単にトナーボトル13とも記す)と、中間転写装置14と、中間転写クリーニング装置15と、定着装置16とを備えている。4本のトナーボトル13は水平方向に並列され、後述するようにボトル交換時期が到来すると、外カバー80とアクセス制限カバー30を開くことで、トナーボトル13を着脱交換可能に構成されている。
【0017】
各トナーボトル13は同一構成であり、それぞれ排紙部3の下部に配置されている。各トナーボトル13に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーが充填されるようになっている。各トナーボトル13は、それぞれ各色に対応するプロセスカートリッジ11に図示しない供給路を介して、充填された各色のトナーを供給するようになっている。
【0018】
光書込装置12は、各色に対応する例えばレーザダイオード方式の4つの光源と、光源から出射されたレーザ光束をコリメートする光学系と、ポリゴンミラーおよびポリゴンモータからなる1つの偏向器と、各光源の光路上に配置されたfθレンズなどの走査、結像用のレンズや補正用レンズ、ミラーなどからなる光学系により構成されている。
【0019】
この光書込装置12は、各色の画像情報に基づき4つの光源から出射されたレーザ光束を1つの偏向器により4系統に振り分けて偏光走査する。そして、当該偏光走査するレーザ光束を、帯電装置18により帯電された各色の感光体ドラム17の表面に照射することで、4つの感光体ドラム17に静電潜像を書き込むようになっている。
【0020】
中間転写装置14は、プロセスカートリッジ11の上部に配置され、一次転写ローラ14aと、中間転写ベルト14bと、二次転写ローラ14cとを有している。この中間転写装置14は、一次転写ローラ14aに所定の転写電圧が印加されることにより、感光体ドラム17上に形成されたトナー像を回転する中間転写ベルト14b上に一次転写するようになっている。
【0021】
また、二次転写ローラ14cに所定の転写電圧が印加されることにより、中間転写ベルト14b上に転写されたトナー像をさらに記録紙に二次転写するようになっている。中間転写クリーニング装置15は、
図1A中、中間転写装置14の左側に配置され、記録紙への転写後に中間転写ベルト14b上の残留トナーを除去するようになっている。
【0022】
定着装置16は、
図1A中、中間転写装置14の右上部かつ各トナーボトル13の右側に配置されている。そして定着装置16は、定着ローラ16aと、加熱ローラ16bと、定着ローラ16aと加熱ローラ16bとに支持された定着ベルト16cと、定着ベルト16cに所定の圧力で接する加圧ローラ16dとを備えている。この定着装置16は、記録紙に転写されたトナー像を熱と圧力により記録紙に定着させるようになっている。
【0023】
定着装置16の上部には、搬送ローラ21や排紙ローラ22が配置されており、排紙部3に向けて記録紙を搬送し排紙するようになっている。さらに、定着装置16の上部には、両面複写時に搬送路を切り換えるための切換爪23や、スイッチバック式に記録紙の向きを反転するための反転搬送ローラ24および反転搬送路25が配置されている。
【0024】
また
図1A中、定着装置16の右側面側には、搬送路上に第1両面用搬送ローラ26および第2両面用搬送ローラ27が設けられた両面用搬送路28が配置されている。両面用搬送路28および搬送ローラ26、27は、反転搬送路25に一時的にスタックされた記録紙を反転搬送ローラ24で向きを反転させた後、搬送ローラ26、27により両面用搬送路28上を搬送する。そして反転した記録紙を、後述するレジストローラに再給紙する。
【0025】
このような画像形成部4は、帯電装置18によって帯電された感光体ドラム17上に、光書込装置12から光を照射して潜像を書き込む。潜像が書き込まれた感光体ドラム17の表面に、現像装置20によってトナーを供給してトナー像として可視像化する。この可視像化されたトナー像を中間転写装置14により記録紙に転写し、定着装置16により転写された画像を記録紙に定着させて、画像を形成するようになっている。
【0026】
給紙部5は、記録紙が収納された2段の第1給紙カセット5aおよび第2給紙カセット5bと、第1給紙装置5cおよび第2給紙装置5dとを備えている。また、この第1給紙装置5cおよび第2給紙装置5dの給紙方向上流には、第1搬送ローラR1および第2搬送ローラR2が配置されている。さらに、この第1搬送ローラR1および第2搬送ローラR2の給紙方向のさらに上流であって、二次転写ローラ14cの手前には、レジストローラR3が配置されている。
【0027】
さらに、給紙部5は、第1給紙カセット5aおよび第2給紙カセット5bのいずれかから第1給紙装置5cまたは第2給紙装置5dにより記録紙を給紙し、第1搬送ローラR1および第2搬送ローラR2を介してレジストローラR3に向けて給紙するようになっている。また、レジストローラR3は、第1搬送ローラR1および第2搬送ローラR2を介して給紙された記録紙を所定のタイミングにて二次転写ローラ14cに給紙するようになっている。
【0028】
図1Bのように、プリンタ100の機器本体上部でスキャナ部2の正面側に配設された操作部6には、例えばスタートキー、テンキー、機能設定キー、リセットキー、クリア/ストップキー等を含むプリンタ100の各種機能を操作するための各種入力キーと、各種入力情報や画像形成装置の状態などを表示する表示部が設けられている。また、プリンタ100の機器本体の側面には外カバー80が取り付けられている。この外カバー80を
図1Cのように開いて、後述するようにトナーボトル13を交換したり、画像形成部4の保守、メンテナンス作業を行ったりする。
【0029】
(アクセス制限カバーとロック機構)
図2Aは、プリンタ100本体のトナーボトル出入口100aに取り付けたアクセス制限カバー30を示すものである。このアクセス制限カバー30は、トナーボトル出入口100aの下部に設けたヒンジ部31を中心として、上下方向に回動可能に構成されている。アクセス制限カバー30は、自重で外側下方に回動すると、機器本体側のストッパ(停止機構)によって所定位置でほぼ水平に停止するように構成されている。
【0030】
ヒンジ部31と反対側のアクセス制限カバー30の上端部(先端部)に、横長四角筒状の被係合部32が形成されている。一方、トナーボトル出入口100aの上部に、アクセス制限カバー30のロック機構を構成するソレノイド40とロックレバー50が配設されている。そして、アクセス制限カバー30の被係合部32がロックレバー50の係合部51に係合することで、アクセス制限カバー30の開放がロックされるようになっている。
【0031】
ロックレバー50は、
図3Aに示すように、後方側基端部に平面視L字状の回動部52を有する。そして当該回動部52が機器本体に固定の垂直な支軸60によって回動可能に支持されている。支軸60の周りにはトーションばねが装着され、このトーションばねの付勢力によって
図3Aでロックレバー50に反時計方向の回動モーメントが掛けられている。
【0032】
ロックレバー50の回動部52からソレノイド40後方のプランジャ41に向けて、短い入力端53が延びている。この入力端53がプランジャ41の先端部に連結され、プランジャ41の前後動でロックレバー50が支軸60を中心として回動(揺動)する。
【0033】
ソレノイド40のプランジャ41は、常時(通電OFF時)は
図3Aのように後方に突出した状態にあり、ロックレバー50の入力端53が後方に回動している。また、ロックレバー50の回動部52からトナーボトル出入口100aに向けて延びた弾性アーム部54は、常時はトナーボトル出入口100aを正面に見て右側に移動している。
【0034】
ロックレバー50の弾性アーム部54の先端部に、前述した係合部51が形成されている。この係合部51は、
図3Aに示すように平面視でほぼ三角形状であって、弾性アーム部54の長手方向に対して直角な係合辺51aと、傾斜したテーパ辺51bを有する。
図3A(a)のように、係合辺51aが、アクセス制限カバー30の四角筒状の被係合部32の内面32aに係合することで、アクセス制限カバー30がロックされる。
【0035】
また、アクセス制限カバー30を閉じる際、四角筒状の被係合部32の外面32bが、弾性アーム部54の先端の係合部51のテーパ辺51bを押圧することで、弾性アーム部54が
図3A(c)のように左方に弾性変形する。被係合部32の外面32bが更にテーパ辺51bを押圧すると、外面32bがテーパ辺51bを乗り越えた途端に、係合部51の係合辺51aが弾性アーム部54の復元力で被係合部32の内面32aにスナップフィットするように構成されている。
【0036】
(係合部と被係合部の変形例)
係合部51の係合辺51aは、
図3Aでは弾性アーム部54の長手方向に対して直角にしているが、
図3Bの第1変形例に示すように、被係合部32の内面32aに傾斜して係合するようにテーパ状の係合辺51cにしてもよい。このようなテーパ状の係合辺51cにすることで、
図3B(a)の係合直前状態から(b)の係合完了状態に弾性アーム部54の復元力で移行する間に、被係合部32ないしアクセス制限カバー30をテーパ作用で距離L1だけ機器本体側に引き込むことができる。
【0037】
機器本体とアクセス制限カバー30との間に隙間があると、マシン稼働時の振動でアクセス制限カバー30が振動して異音(ビビリ音)が発生するおそれがある。アクセス制限カバー30を距離L1だけ機器本体側に引き込むことで、当該隙間を低減して異音発生を防止することができる。
【0038】
図3Cも前述したテーパ作用でアクセス制限カバー30と機器本体間の隙間を低減する(第2)変形例であり、被係合部32の方にテーパ状の内面32cを形成したものである。
図3Cの第2変形例でも、
図3Bと同様のテーパ作用による隙間低減効果と異音発生防止効果が得られる。
【0039】
図3Dと
図3Eは、ユーザーまたはサービスマンが誤って無理やりアクセス制限カバー30を開けようとしても、アクセス制限カバー30が容易には明かないようにした変形例である。すなわち、
図3Dの第3変形例は、係合部51の先端に平面視L字状のストッパ部51dを形成すると共に、アクセス制限カバー30の被係合部32の内面32aに平面視三角形状の被ストッパ部32dを形成している。この被ストッパ部32dは、
図3Dで破線にて示すように、ロックレバー50の支軸60を通るアクセス制限カバー30の開方向の延長線上にある。
【0040】
アクセス制限カバー30を前述のようにスナップフィットで閉じた後、
図3D(a)のようにロックレバー50の弾性復元力でストッパ部51dが被ストッパ部32dを右方向に乗り越えると、その乗り越えた勢いで
図3D(b)のようにロック完了状態となる。このロック完了状態から、アクセス制限カバー30がロック解除されていないにも関わらず、ユーザーまたはサービスマンが矢印方向に誤って無理やりアクセス制限カバー30を開けようとする場合を想定する。
【0041】
この場合、
図3D(a)のようにロックレバー50の係合部51の弾性変形などでストッパ部51dが被ストッパ部32dまでは移動する。しかし、それ以上は被ストッパ部32dがストッパ部51dに係合するため、ストッパ部51dが被ストッパ部32dを乗り越えることができず、アクセス制限カバー30を開けることができない。なお、アクセス制限カバー30を無理やり開けようとする力(カバー開放力)は、ロックレバー50の支軸に対して破線で示す方向で作用するので、この力でロックレバー50をロック解除方向に撓ませることはできない。
【0042】
図3Eの第4変形例は、
図3Dのストッパ部51dに代えて傾斜ストッパ部51eを形成すると共に、
図3Dの被ストッパ部32dに代えて傾斜被ストッパ部32eを形成したものである。この
図3Eの変形例においても、ユーザーまたはサービスマンが矢印方向に誤って無理やりアクセス制限カバー30を開けようとしても、傾斜ストッパ部51eは傾斜被ストッパ部32eの外側に移動できない。
【0043】
傾斜ストッパ部51eの傾斜面は、アクセス制限カバー30の開方向に対して直交する方向において、ロックレバー50の開方向が一方向であった場合、当該一方向ほどアクセス制限カバー30の被係合部32の内面32aから離れるような傾斜面にするとよい。このような傾斜面に構成することで、アクセス制限カバー30からロックレバー50の傾斜ストッパ部51eに開方向の力が加わった際に、当該力(無理やり開く力)は、ロックレバー50が支軸60を中心としてロック方向に回動する付勢力に変換されるため、ロックが外れることは無い。
【0044】
なお、傾斜ストッパ部51eと傾斜被ストッパ部32eは、必ずしも両方を形成する必要はない。傾斜ストッパ部51e又は傾斜被ストッパ部32eのいずれか一方のみ形成し、他方は相手方の傾斜面に沿って摺動する凸部にしてもよい。
【0045】
一方、ロック解除動作でソレノイド40によりロックレバー50に支軸60を中心とするロック解除方向に回動する力が加わった場合には、被ストッパ部32dや傾斜被ストッパ部32eの傾斜面を、ストッパ部51d、51eが乗り越えることでロック解除することができる。この際、アクセス制限カバー30は閉方向に被ストッパ部32d、32eの高さ程度の遊び隙間(閉方向に動く余裕)で移動可能とすることで、この遊び隙間によりスムースにロック解除ができる。
【0046】
なお、前記遊び隙間が存在していても、マシン稼働時の振動でアクセス制限カバー30が振動して異音(ビビリ音)を発生することはない。アクセス制限カバー30の内面には、プッシュ式スイッチ70の押ボタン71が常に当接して、アクセス制限カバー30に開方向の付勢力を作用させているからである。
【0047】
また、アクセス制限カバー30に対する開方向の付勢力は、押ボタン71の弾性復帰力と、後述のカバー重量による回転モーメントのみである。このため、ソレノイド40のみの軽い力でも、アクセス制限カバー30を遊び隙間の範囲で閉方向に押してアクセス制限カバー30をスムースにロック解除することができる。たとえ、アクセス制限カバー30に対して他に負荷があったとしても、ソレノイド40のロック解除方向の力よりも小さい力であれば、アクセス制限カバー30をスムースにロック解除することができる。
【0048】
(アクセス制限カバーの重心位置)
アクセス制限カバー30の重心位置Gは、
図2Bの閉状態でアクセス制限カバー30の上下方向ほぼ中央に位置する。またアクセス制限カバー30のヒンジ部31は、当該重心位置Gよりも水平方向で機器本体側(右側)に寄った位置(機器本体まで水平距離Ls)に配設されている。
【0049】
アクセス制限カバー30の閉状態において、アクセス制限カバー30の被係合部32とロックレバー50の係合部51は、重心位置Gの重力方向上方位置に配設されている。また、重心位置Gから被係合部32の内面32aまでの水平距離Lgの間に、アクセス制限カバー30のヒンジ部31が位置する。
【0050】
換言すると、重心位置Gから水平距離Lgだけ本体機器寄りに被係合部32が配設されている。アクセス制限カバー30の重心位置Gとヒンジ部31の前述した位置関係により、アクセス制限カバー30の閉状態において、重心位置Gに作用するカバー重量によってヒンジ部31を中心とする反時計方向の回転モーメントがアクセス制限カバー30に作用する。
【0051】
この回転モーメントは、アクセス制限カバー30の開方向に作用する。したがって、アクセス制限カバー30はロック解除されると前記回転モーメントによって自然に開くので、従来のようにロック解除用駆動源の負荷を大きくする必要がない。
【0052】
(プッシュ式スイッチ)
図2Aと
図2Cに示すように、弾性アーム部54を間に挟んでソレノイド40の反対側に、アクセス制限カバー30の開閉状態を検知する検知機構としてのプッシュ式スイッチ70が配設されている。このプッシュ式スイッチ70は、トナーボトル出入口100aの上部において、
図2Aのようにアクセス制限カバー30が開いた状態で手前側(外側)に向けて弾性的に突出した押ボタン71を有する。
【0053】
アクセス制限カバー30を前述したようにスナップフィットして閉じる際、
図2Cのようにアクセス制限カバー30の上端後縁部で押ボタン71が押圧されることでプッシュ式スイッチ70がOFFになる(閉状態検知)。このOFF状態においては、アクセス制限カバー30の上端後縁部が常に押ボタン71の弾性復帰力によって押圧されている。したがって、
図3A(b)のようにロックレバー50の係合部51がアクセス制限カバー30の被係合部32から離脱した途端に、アクセス制限カバー30が押ボタン71の弾性復帰力とカバーの自重による前記回転モーメントにより、ヒンジ部31を中心として開方向に速やかに回動し始める。
【0054】
押ボタン71の位置は、アクセス制限カバー30の上下方向において、ヒンジ部31とは反対側に配置されているので、押ボタン71の弾性復帰力が開方向の大きな回転モーメントとなってアクセス制限カバー30に作用する。したがって、ソレノイド40をON(通電)して
図3A(b)のようにロックレバー50の係合部51がアクセス制限カバー30の被係合部32から離脱すると、押ボタン71の弾性復帰力と自重による回転モーメントによってアクセス制限カバー30が確実かつ速やかに開方向に回動し始める。一方、押ボタン71の弾性復帰によりプッシュ式スイッチ70がアクセス制限カバー30の開状態を検知する。
【0055】
ここで、アクセス制限カバー30やロックレバー50等に作用する力を
図2Cに矢印で示す。押ボタン71によってアクセス制限カバー30に作用する荷重をFc、ロックレバー50をロック解除する時の駆動力をFL、ロックレバー50の係合部51を係合方向に付勢する力をFsとして示す。
【0056】
アクセス制限カバー30は押ボタン71で開方向に荷重Fcが掛けられているので、駆動力FLはロックレバー50の係合部51をアクセス制限カバー30の被係合部32から離脱させるだけの大きさがあれば足りる。したがって、ロック解除用駆動源としてのソレノイド40の負荷を低減し、ソレノイド40の小型化・低コスト化が可能になる。
【0057】
(ヒンジ部の変形例)
前記ヒンジ部31は、
図4(a)のように水平に配設する他、
図4(b)のように傾斜して配設することも可能である。この場合、アクセス制限カバー30を開くときは斜め下方に向けて回動し、閉じるときは斜め上方に向けて回動する。またアクセス制限カバー30の形状は、三角形や台形など、出入口100aの形状に対応して適宜変更可能である。
【0058】
なお、ヒンジ部31を傾斜して配置する場合においても、ヒンジ部31はアクセス制限カバー30の重心よりも重力方向下方に設置している。アクセス制限カバー30を傾斜して配置することにより、トナーボトル13を抜き出した際に、トナーボトル13が自重で落下してアクセス制限カバー30に当たったとしても、ヒンジ部31への衝撃を緩和し、アクセス制限カバー30又はヒンジ部31が破損することを防止できるメリットがある。
【0059】
(外カバー)
アクセス制限カバー30が取り付けられたプリンタ100の機器本体の側面には、
図5のように外カバー80が取り付けられている。この外カバー80の第2のヒンジ部81は、アクセス制限カバー30のヒンジ部31の重力方向下方に配置されている。そして外カバー80は、第2のヒンジ部81を中心として、
図5(a)の破線で示す回動軌跡Tに沿ってほぼ90°の範囲で回動可能とされている。
【0060】
外カバー80は、
図5(a)の開状態から
図5(c)の閉状態に回動する際に、水平展開した開状態のアクセス制限カバー30に当接する。そして
図5(b)のように、アクセス制限カバー30が外カバー80の内面に押されることで閉方向に回動する。外カバー80が
図5(c)のように完全に閉じると、アクセス制限カバー30の被係合部32が、
図3Aの(a)のようにロックレバー50の係合部51にスナップフィットで係合し、アクセス制限カバー30が自動的にロックされる。
【0061】
このように、外カバー80を閉めればアクセス制限カバー30も連動して一緒に閉まる。新しいトナーボトル13を機器本体に既に装着していれば、アクセス制限カバー30に手を触れることなく、トナーボトル出入口100aをアクセス制限カバー30で閉じてロックすることができる。
【0062】
アクセス制限カバー30を外カバー80と連動させることにより、アクセス制限カバー30と外カバー80を別々に閉める手間が省ける。またアクセス制限カバー30単独で閉状態を維持するための仮止め機構を設ける必要もなくなり、部品レイアウトやコストの点で有利性が得られる。
【0063】
(外カバーの弾性部材)
外カバー80の内面には、開状態から閉状態に回動する際に、アクセス制限カバー30の先端部(上端部)に当接する弾性部材90が配設されている。外カバー80が開状態から閉状態に回動するとき、弾性部材90がアクセス制限カバー30に当接した状態を維持したまま、アクセス制限カバー30の被係合部32が、ロックレバー50の係合部51にスナップフィットで係合する。
【0064】
外カバー80を閉じたときにアクセス制限カバー30が正確にロック位置に来て確実にスナップフィットするようにするのは、各カバーが剛体であると、部品寸法のバラツキやガタ等の存在で実際は難しい。部品精度が悪いと部品の相互干渉で外カバー80が完全には閉まらなくなったり、外カバー80を閉めてもアクセス制限カバー30がスナップフィットしなくなったりする。
【0065】
外カバー80とアクセス制限カバー30の間に弾性部材90を置くことで、部品寸法の多少のバラツキ等があっても、当該バラツキ等の誤差を弾性部材90で吸収することができる。これにより、外カバー80とアクセス制限カバー30を確実に閉めることができ、アクセス制限カバー30はスナップフィットでロックレバー50に確実に係合ロックされる。
【0066】
また、外カバー80を閉める際に
図5Bのように外カバー80の内面にアクセス制限カバー30が当たるが、この際に衝突音が発生するのを弾性部材90で防止することができる。外カバー80とアクセス制限カバー30の直接接触を防止(非接触)することで、マシン(機器本体)の振動が外カバー80に伝わりマシン環境に異音を発散する不具合を防止することもできる。
【0067】
また、トナーエンドでソレノイド40が自動的にONとなってロックレバー50がロック解除されると、アクセス制限カバー30がプッシュ式スイッチ70の押ボタン71の弾性復帰力と自重による回転モーメントで開き始める。したがって、外カバー80を開けた途端にアクセス制限カバー30が自動的に外開きする。
【0068】
このとき、弾性部材90が無いと外カバー80を開ける前にアクセス制限カバー30が外カバー80内面に直接当たって接触音が発生する。弾性部材90はこのような接触音の発生を防止する作用もある。
【0069】
アクセス制限カバー30がロック解除された状態で外カバー80を
図5(c)→(a)のように開くと、アクセス制限カバー30が水平状態に開くまで外カバー80に凭れた状態で連動して開く。したがって、いちいちアクセス制限カバー30に手を掛ける必要がなく、ユーザーまたはサービスマンが直ちにトナーエンドボトルの交換作業に着手することができる。
【0070】
(トナーボトルの誤装着防止)
以上では、アクセス制限カバー30が外カバー80の閉動作と連動して閉じられ、その後スナップフィットでロックレバー50に係合ロックされると説明したが、外カバー80の閉動作と連動して閉じた後、アクセス制限カバー30をロックせず、ロックレバー50で「ロック可能な状態」に保持するようにしてもよい。すなわち、外カバー80を閉めた時にアクセス制限カバー30の被係合部32が、ロックレバー50の係合部51に対して係合可能な位置に来るようにしてもよい。この状態は、
図3A(b)でアクセス制限カバー30の被係合部32が
図3A(a)の位置に来ている状態である。
【0071】
外カバー80の閉動作と共にアクセス制限カバー30を直ちにロックすると、マシンは即稼働(印刷)可能状態となる。しかし、ユーザーまたはサービスマンが交換したと思っていたトナーボトル13が実は古いトナーボトルのままであったり、色違い・型番違いのトナーボトルであったりする可能性もある(誤装着の可能性)。
【0072】
そこで、アクセス制限カバー30をロックする前に、機器本体に装着したトナーボトル13のICチップ情報等からトナーボトル13の有無と適正を検知する。トナーボトル出入口100aの内側にはNFCなどの読取器を配置し、機器本体に装着したトナーボトル13のICチップ情報を読取器で自動的に読み取る。そして、当該読み取り情報に基づいてマシンの制御部がトナーボトル13の適正を判断する。
【0073】
トナーボトル13に問題がなければソレノイド40を通電(ON)し、ロックレバー50の係合部51を
図3A(a)のようにアクセス制限カバー30の被係合部32に係合させる。トナーボトル13に問題があるとアクセス制限カバー30をロックせず、プリンタ100の操作部6(
図1B)にその旨が表示される。ユーザーまたはサービスマンは当該表示でトナーボトル13の誤装着を確実に知ることができ、トナーボトル13の点検作業等を速やかに行うことができる。
【0074】
以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、前記実施形態では消耗部品としてのトナーボトルのアクセス制限装置に本発明を適用したが、本発明はトナーボトル以外のあらゆる消耗部品のアクセス制限装置に適用可能である。例えば、インクジェットプリンタのインクカートリッジのアクセス制限装置や、定着装置の加圧ローラ用離型剤を収容するオイルボトルのアクセス制限装置にも本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【0075】
2:スキャナ部 2a:コンタクトガラス
2b:光源 2c~2e:ミラー部材
2f:結像レンズ 2g:イメージセンサ
3:排紙部 4:画像形成部
5:給紙部 6:操作部
11Y、11C、11M、11K:プロセスカートリッジ 12:光書込装置
13、13C、13M、13K:トナーボトル(消耗部品) 14:中間転写装置
14a:一次転写ローラ 14b:中間転写ベルト
14c:二次転写ローラ 15:中間転写クリーニング装置
16:定着装置 16a:定着ローラ
16b:加熱ローラ 16c:定着ベルト
16d:加圧ローラ 17:感光体ドラム
18:帯電装置 19:クリーニング装置
20:現像装置 21:搬送ローラ
22:排紙ローラ 23:切換爪
24:反転搬送ローラ 25:反転搬送路
26、27:搬送ローラ 28:両面用搬送路
30:アクセス制限カバー 31:ヒンジ部
32:被係合部 32a、32c:内面
32b:外面 32d:被ストッパ部
32e:傾斜被ストッパ部 40:ソレノイド(ロック機構)
41:プランジャ 50:ロックレバー(ロック機構)
51:係合部 51a、51c:係合辺
51b:テーパ辺 51d:ストッパ部
51e:傾斜ストッパ部 52:回動部
53:入力端 54:弾性アーム部
60:支軸 70:プッシュ式スイッチ(検知機構)
71:押ボタン 80:外カバー
81:第2のヒンジ部 90:弾性部材
100:プリンタ 100a:トナーボトル出入口
G:カバー重心位置 T:回動軌跡
FL:ロック解除の駆動力 Fc:アクセス制限カバーに作用する荷重
L1:本体側引き込み距離 R1:第1搬送ローラ
R2:第2搬送ローラ R3:レジストローラ
【先行技術文献】
【特許文献】
【0076】