JP2005024759A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】特に大型の用紙用などであっても、トナーの補給やジャム処理が容易な画像形成装置を提供する。
【解決手段】内部に補給用のトナーを収容するためのトナーカートリッジ6を、現像手段3に対して着脱自在に形成するとともに、当該トナーカートリッジ6の下面61を用紙搬送路7に臨ませて、用紙を案内するガイドの一部として兼用させた。
【選択図】 図1
【解決手段】内部に補給用のトナーを収容するためのトナーカートリッジ6を、現像手段3に対して着脱自在に形成するとともに、当該トナーカートリッジ6の下面61を用紙搬送路7に臨ませて、用紙を案内するガイドの一部として兼用させた。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆる電子写真法を利用した画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機などの画像形成装置においては、まず像担持体の表面を帯電手段によって一様に帯電させ、次いで露光手段によって露光して静電潜像を形成後、この静電潜像を、現像手段によってトナー像に現像する。次にこのトナー像を、用紙搬送路を通して搬送された用紙の表面に、転写手段によって転写した後、定着手段によって定着させることで一連の画像形成の工程が完了する。
【0003】
またトナー像転写後の像担持体は、その表面に残留したトナーをクリーニング手段によって除去することで次の画像形成に備える。
【0004】
上記画像形成装置においては従来、像担持体と、内部に所定量のトナーを収容した現像手段とを一体化して、いわゆるプロセスカートリッジを構成し、当該プロセスカートリッジを、画像形成装置の筐体に対して着脱自在に設けたものが一般的である(例えば特許文献1参照)。
【0005】
かかる画像形成装置において、現像手段内のトナーがなくなった際にはプロセスカートリッジごと交換すればよい。また、像担持体の付近で用紙のジャム(詰まり)が発生した際には、プロセスカートリッジを取り外すことによってジャムを簡単に解消することができる。
【0006】
【特許文献1】
特開2003−5520号公報(請求項4、第0002欄、第0007欄〜第0013欄、図1〜図3、図8、図9)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように像担持体と現像手段とを一体化したプロセスカートリッジは、交換時やジャム処理時の取り扱いが容易であるという利点がある。
【0008】
しかし、例えばA3サイズやそれ以上の大型の用紙に画像形成するための大型の画像形成装置において上記の構成を採用すると、プロセスカートリッジが重く、かつ大きなものとなって、前記交換時やジャム処理時の取り扱いが容易でなくなるという問題がある。
【0009】
本発明の目的は、特に大型の用紙用などであっても、トナーの補給やジャム処理が容易な画像形成装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、像担持体と、当該像担持体の表面に形成した静電潜像にトナーを付着させることでトナー像を形成するための現像手段と、形成したトナー像を、用紙の少なくとも片面に転写するための転写手段と、用紙を案内するガイドを含み、このガイドによって用紙を案内しながら転写手段に供給するための用紙搬送路とを備えた画像形成装置であって、上記現像手段には、内部に補給用のトナーを収容するためのトナーカートリッジを、当該現像手段に対して着脱自在に配設してあるとともに、当該トナーカートリッジの少なくとも一面を用紙搬送路に臨ませて、用紙を案内するガイドの一部として兼用させたことを特徴とする画像形成装置である。
【0011】
また請求項2記載の発明は、トナーカートリッジのガイドを兼ねる面に、用紙の片面に当接して案内するための複数のリブを設けた請求項1記載の画像形成装置である。
【0012】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、画像形成装置の現像手段に、トナー補給のためのトナーカートリッジを着脱自在に設けてあり、かかるトナーカートリッジを交換することで新たなトナーの補給が可能である。
【0013】
またトナーカートリッジは、その少なくとも一面を用紙搬送路に臨ませて、用紙を案内するガイドの一部として兼用させてあるため、これを取り外した際には用紙搬送路内を露出させて、ジャム処理を簡単に行うこともできる。
【0014】
しかもトナーカートリッジは、重量のある像担持体や現像手段とは別体に形成してあり、当該像担持体や現像手段を画像形成装置側に残したまま比較的軽量のトナーカートリッジのみを着脱できるため、上述したトナーの補給やジャム処理を容易に行うことができる。
【0015】
また請求項2記載の発明によれば、トナーカートリッジのガイドを兼ねる面に設けた複数のリブを、用紙の片面に当接させることによってよりスムースに案内することができるため、ジャムの発生を撚り確実に防止することもできる。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の画像形成装置の、実施の形態の一例としてのレーザープリンタにおける、内部構造を示す概略図である。
【0017】
図に見るようにこの例のレーザープリンタは、筐体A内に、ドラム状の像担持体1を備えるとともに、その周囲に、図中に実線の矢印で示す回転方向に沿って順に、像担持体1の表面を一様に帯電させるための帯電手段2と、露光により像担持体1の表面に形成した静電潜像をトナー像に現像するための現像手段3と、現像したトナー像を用紙に転写するための転写手段としての転写ローラ4と、転写後の像担持体1の表面に残留したトナーを除去するためのクリーニング手段5とを配設したものである。
【0018】
また帯電手段2と現像手段3との間の位置には、図中に二点鎖線の矢印で示すように、図示していない露光光源からの光を像担持体1の表面に導いて露光することによって、その表面に静電潜像を形成するための光路LBを設けてある。
【0019】
帯電手段2としては、従来同様にコロトロン、スコロトロンなどの帯電器を用いることができる。図の例はスコロトロン式の帯電器であって、像担持体1の軸方向に沿って張り渡した放電ワイヤ21と、その周囲のうち像担持体1に臨む面を除く3方を囲むシールド22と、シールド22の開口に設けたグリッド23とを備えている。
【0020】
現像手段3としては、像担持体1の表面に形成した静電潜像をトナー像に現像するための、種々の現像方法に対応した、種々の方式の現像器を用いることができる。例えば図では、像担持体1の表面に当接させて配置した、スポンジのような弾性体で構成した現像ローラ31と、この現像ローラ31に供給するトナーを収容するための筐体32とを備えた現像手段3を用いている。ただし採用する現像器の方式によっては、上記現像ローラ31に代えて、像担持体1の表面と一定間隔をあけて配置した現像スリーブを用いてもよい。
【0021】
また現像手段3には、内部に補給用のトナーを収容するためのトナーカートリッジ6を、上記筐体32に対して着脱自在に配設してある。トナーカートリッジ6内のトナーは、図中に白抜きの矢印で示すように筐体32の上部に設けた供給口33を通して、現像手段3に供給することができる。これらの部分の詳細な構造は後述する。
【0022】
転写ローラ4としては、所定の電位に接続した、少なくともその表面が導電性を有するローラを用いる。そして用紙を、像担持体1と転写ローラ4との間に挟んで両者の回転にともなって一定速度で搬送しながら、両者間に所定の電位差をかけると、それに応じて像担持体1の表面に形成したトナー像を、用紙の表面に転写することができる。
【0023】
さらにクリーニング手段5は、像担持体1の表面に当接させて、残留したトナーを掻き落とすためのクリーニングブレード51と、掻き落としたトナーを収容するための筐体52とを備えている。
【0024】
また図の例のレーザープリンタは、筐体Aの下部に着脱自在に設けた用紙トレーT1内に積み重ねて収容した用紙、または筐体Aの、図において右側面から突設した手差しトレーT2上に載置した用紙を、上記像担持体1と転写ローラ4との間に供給してその表面にトナー像を転写し、ついで定着ローラ対R8に通してトナー像を定着させた後、最終的に、筐体Aの上面に設けた排紙トレーA1上に排出するための用紙搬送路7を備えている。
【0025】
また用紙搬送路7は、
・ 用紙トレーT1内に積み重ねて収容した用紙を上から1枚ずつ、像担持体1と転写ローラ4との間に供給するための第1供給搬送路71と、
・ 手差しトレーT2上に載置した用紙を上から1枚ずつ、同じく像担持体1と転写ローラ4との間に供給するための第2供給搬送路72と、
・ 上記像担持体1と転写ローラ4との間を通過させてトナー像を転写した用紙を、定着ローラ対R8に通すことでトナー像を定着させた後、排紙トレーA1上に排出するための排出搬送路73と、
・ 片面にトナー像を転写し、定着ローラ対R8に通して定着させた用紙の表裏を反転させて再び像担持体1と転写ローラ4との間に供給することで両面印刷を行うための反転搬送路74と、
で構成されている。
【0026】
このうち第1供給搬送路71は、用紙トレーT1内に積み重ねて収容した用紙を上から1枚ずつ送り出すための送出ローラR1と、用紙を、所定のタイミングで像担持体1と転写ローラ4との間に供給するためのレジストローラ対R4と、用紙トレーT1から送り出された用紙をレジストローラ対R4まで搬送するための搬送ローラ対R2、R3と、用紙を、上記各ローラ間で案内するためのガイドG1〜G4とを備えている。
【0027】
また用紙トレーT1の上部には、当該用紙トレーT1内の用紙の有無を検知するためのセンサS1を設けてあり、搬送ローラ対R3とレジストローラ対R4との間の位置には、像担持体1と転写ローラ4との間に供給する用紙の有無を検知するためのセンサS2を設けてある。
【0028】
上記第1供給搬送路71は、運転モードとして用紙トレーT1からの給紙が選択された際に、上記各ローラを、像担持体1とその周囲の各部の動作による画像形成のタイミングと同調させて回転させることで、用紙トレーT1内に積み重ねて収容した用紙を上から1枚ずつ、所定のタイミングで、像担持体1と転写ローラ4との間に供給するために機能する。
【0029】
また第2供給搬送路72は、手差しトレーT2上に積み重ねて収容した用紙を上から1枚ずつ送り出して、先の第1供給搬送路71の、搬送ローラ対R3とレジストローラ対R4との間に供給するための送出ローラR5と、当該手差しトレーT2上の用紙の有無を検知するためのセンサS3とを備えている。
【0030】
かかる第2供給搬送路72は、運転モードとして手差しトレーT2からの給紙が選択された際に、送出ローラR5を、レジストローラ対R4とともに、像担持体1とその周囲の各部の動作による画像形成のタイミングと同調させて回転させることで、手差しトレーT2上に積み重ねて収容した用紙を上から1枚ずつ、所定のタイミングで、像担持体1と転写ローラ4との間に供給するために機能する。
【0031】
排出搬送路73は、像担持体1と転写ローラ4との間から送り出された用紙を定着ローラ対R8に通してトナー像を定着させた後、排紙トレーA1上に排出するべく搬送するための搬送ローラ対R6、R7と、用紙を、上記各ローラ間で案内するためのガイドG5〜G8とを備えている。
【0032】
また排出搬送路73の、搬送ローラ対R6、R7の間の位置には、次に説明する反転搬送路74への分岐点を設けてあり、この分岐点に、トナー像を定着後の用紙を排紙トレーA1上に排出するか、反転搬送路74に送るかを切り替えるための切替爪N1を配設してある。
【0033】
また排出搬送路73の、定着ローラ対R8の直後の位置には、当該定着ローラ対R8でのジャムの有無を検知するためのセンサS4を設けてあり、搬送ローラ対R7の直後の位置には、最終的に排紙トレーA1に排出される用紙の有無を検知して、途中のセンサで検知できないジャムの有無を検知するためのセンサS5を設けてある。
【0034】
上記排出搬送路73は、運転モードとして片面印刷が選択された際や、両面印刷の2回目の印刷の際に、切替爪N1を排紙トレーA1上への排出側(図1の位置)に切り替えた状態で、定着ローラ対R8と両搬送ローラ対R6、R7とを、像担持体1と転写ローラ4の回転と同調させて回転させることで、トナー像を転写した用紙を定着ローラ対R8に通して定着処理した後、排紙トレーA1上に排出するために機能する。
【0035】
さらに反転搬送路74は、上記分岐点において、排出搬送路73から、切替爪N1を反転搬送路74側に切り替えることで送り込まれた用紙を一旦、貯留部74aに取り込んだ後、逆回転して下流側へ送り出すための反転ローラ対R9と、反転ローラ対R9から送り出された用紙を、その表裏を反転させた状態で、第1供給搬送路71の、搬送ローラ対R3の直前の位置に設けた合流点から、当該第1供給搬送路71に再度、送り込むための搬送ローラ対R10〜R12、ガイドG9〜G19とを備えている。
【0036】
またガイドG9とG12との間には切替爪N2が配設されている。
【0037】
切替爪N2は通常、ばねによって押圧されるなどして図1の位置を維持しており、搬送ローラ対R6側から用紙が送り込まれた際にのみ、当該用紙によって押されることで開かれて、反転ローラ対R9側に用紙を通過させる。しかし切替爪N2は、用紙が通過してしまうと、ばねなどの付勢力によってもとの図1の位置に戻るため、反転ローラ対R9が逆回転することで貯留部74aから送り出された用紙を、自動的に反転搬送路74の下流側、つまり搬送ローラ対R10側に送り出すことができる。
【0038】
さらに上記反転搬送路74の、2つの切替爪N1、N2間の位置には、切替爪N1の部分でのジャムの有無を検知するためのセンサS6を設けてあり、貯留部74aの末端には、当該貯留部74aに送り込まれた用紙の先端を検知するためのセンサS7を設けてある。
【0039】
上記反転搬送路74は、運転モードとして両面印刷が選択された1回目の印刷の際に、切替爪N1を当該反転搬送路74の側に切り替えた状態で、定着ローラ対R8、搬送ローラ対R6、および反転ローラ対R9を、像担持体1と転写ローラ4の回転と同調させて回転させることで、片面にトナー像を転写した用紙を定着ローラ対R8に通して定着処理した後、貯留部74aに送り込む。
【0040】
次に反転ローラ対R9を逆回転させて、貯留部74aに送り込まれた用紙を、前記のように切替爪N2の働きによって反転搬送路74の下流側に送り込む。
【0041】
次に、搬送ローラ対R10〜R12と、搬送ローラ対R3と、レジストローラ対R4とを、像担持体1とその周囲の各部の動作による画像形成のタイミングと同調させて回転させることで、反転搬送路74を通して表裏反転された用紙を、所定のタイミングで、像担持体1と転写ローラ4との間に供給するために機能する。
【0042】
用紙が像担持体1と転写ローラ4とを通過した後は、前記のように両面印刷の2回目の印刷であるため、切替爪N1を排出側に切り替えた状態で各ローラを同調、回転させることで、再び定着ローラ対R8に通して定着処理をした後、排紙トレーA1上に排出する。
【0043】
上記各部を備えたこの例のレーザープリンタにおいては、前述した、現像手段3の筐体32に対して着脱自在に設けたトナーカートリッジ6の筐体60の下面61を、筐体32に対して装着した状態において、用紙を下側から支持するガイドG4と対向させて配置するとともに、手差しトレーT2の側へ向けて上方に湾曲させた曲面とし、なおかつ図3にも示すように用紙の上面に当接して案内するための複数のリブ62を突設してある。そしてそれによってトナーカートリッジ6の下面61とリブ62とを、第1供給搬送路71および第2供給搬送路72のガイドの一部として兼用させている。
【0044】
かかる構成によれば、両供給搬送路71、72のうち用紙トレーT1、手差しトレーT2と並んでジャムが発生しやすいレジストローラ対R4の近傍でジャムが発生した際には、筐体Aを開いて、図2に白抜きの矢印で示すようにトナーカートリッジ6を取り出すだけで用紙搬送路71、72内を露出させて、ジャム処理を簡単に行うことができる。
【0045】
また現像手段3の筐体32と、トナーカートリッジ6とは、筐体32へのトナーカートリッジ6の装着状態において、筐体32の最下端部よりもトナーカートリッジ6のリブ62の下端部の方が下方に突出するように形成してあり、それによって用紙の搬送を良好に保つことができる。
【0046】
図3は、上記トナーカートリッジ6の具体的な例を、下面61の側から見た斜視図である。
【0047】
図の例のトナーカートリッジ6は、例えば樹脂等で形成した筐体60の下面61を、上述した曲面に形成するとともに、その幅方向の複数箇所に、用紙の搬送方向と並行に、板状のリブ62を突設したものである。
【0048】
また筐体60の、図において左側の側面には、当該トナーカートリッジ6内にトナーを充てんするための開口を設けてあり、図ではその開口を、蓋63を嵌合して閉じてある。
【0049】
また筐体60の、図において奥側の下面には、先に述べた現像手段3の筐体32への装着時に、その開口33と合致して、トナーカートリッジ6内のトナーを現像手段3に供給するためのスリット状の供給口64を設けてある。
【0050】
図4(a)(b)は、上記トナーカートリッジ6の、供給口64の付近の拡大断面図である。
【0051】
筐体60の、供給口64を形成した部分は、図3にも見るように円筒状に形成してあり、当該円筒内には、その中心軸と同軸状に、筐体60の円筒の内周面60aに沿う円筒状の外周面65aを有するシャッター部材65と、供給ローラ66とを配設してある。
【0052】
このうち供給ローラ66は、例えば軟質樹脂製のスポンジなどで形成した、多孔質で円筒状のローラ本体66aと、その中心に挿通した、中心軸と同軸の支軸66bとを備えており、図示しない外部動力によって、図の例では反時計方向に一定速度で回転できるように配設してある。
【0053】
またシャッター部材65は、供給口64より少し幅の狭いスリット状の開口65bと、供給口64を閉じるためのシャッター部65cとを備えており、その内部に、上記開口65bを塞ぐように供給ローラ66を収容してある。
【0054】
またシャッター部材65は、中心軸を中心として、図4(a)に示すように開口65bを供給口64と一致させた開状態と、図4(b)に示すように供給口64をシャッター部65cで閉じた閉状態の2つの状態間で往復回転できるとともに、図示しないばねの付勢力によって、トナーカートリッジ6を現像手段3の筐体32から離脱させた状態では、常に図4(b)の閉状態を維持するように配設してある。
【0055】
このためシャッター部材65は、トナーカートリッジ6を筐体32から離脱させた状態において、トナーが漏れるのを防止するために機能する。
【0056】
またトナーカートリッジ6と、現像手段3の筐体32との間には図示しない連動機構(例えばラック−ピニオン機構など)を設けてあり、トナーカートリッジ6を筐体32に装着すると、シャッター部材65は、上記連動機構によって回転されて自動的に図4(a)の開状態となる。
【0057】
このためトナーカートリッジ6から、開口65b、供給口64、および開口33を通して現像手段3の筐体32内にトナーを供給できる状態となる。
【0058】
また、この状態において供給ローラ66の支軸66bは、レーザープリンタに設けた外部動力と、例えば平ギヤなどの動力伝達機構を介して連結されて、前記のように反時計方向に一定速度で回転できる状態となる。
【0059】
そして図示しないセンサによって、現像手段3の筐体32内のトナー量が少なくなったことが検知されると、外部動力を駆動させて供給ローラ66を反時計回りに回転させることによって、当該供給ローラ66の表面の穴に入り込むなどしたトナーを少量ずつ、開口65bと供給口64と、そして供給口64と合致させた開口33とを通して現像手段3の筐体32内に供給することができる。また前記センサによって、現像手段3の筐体32内のトナー量が十分であることが検知されると外部動力の駆動を停止して、トナーの、筐体32への補給を停止することができる。
【0060】
なおこの補給の際に、供給ローラ66の表面にトナーが残留しても、シャッター部材65の開口65bの、供給ローラ66の回転方向下流側の縁部に設けた突起65dによってローラ本体66aをしごくように変形させることで、強制的に供給ローラ66の表面から離脱させて、開口65b、供給口64、および開口33を通して現像手段3の筐体32内に供給することができる。
【0061】
また上記供給ローラ66の支軸66bには、図示しない動力伝達機構を介して、これも図示していないが、トナーカートリッジ6内のトナーをかく拌しながら図の部分まで搬送するためのかく拌部材なども連結してある。
【0062】
なお、本発明の画像形成装置の構成は、以上で説明した図1〜4の例のものには限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で、種々の設計変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の、実施の形態の一例としてのレーザープリンタにおける、内部構造を示す概略図である。
【図2】上記例のレーザープリンタにおいて、トナーカートリッジを現像手段の筐体から離脱させた状態を示す概略図である。
【図3】トナーカートリッジの具体的な例を、下面の側から見た斜視図である。
【図4】同図(a)(b)は、上記トナーカートリッジの、供給口の付近の拡大断面図である。
【符号の説明】
1 像担持体
3 現像手段
4 転写ローラ(転写手段)
6 トナーカートリッジ
61 下面
62 リブ
7 用紙搬送路
G1〜G19 ガイド
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆる電子写真法を利用した画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
レーザープリンタ、静電式複写機、普通紙ファクシミリ装置、およびこれらの複合機などの画像形成装置においては、まず像担持体の表面を帯電手段によって一様に帯電させ、次いで露光手段によって露光して静電潜像を形成後、この静電潜像を、現像手段によってトナー像に現像する。次にこのトナー像を、用紙搬送路を通して搬送された用紙の表面に、転写手段によって転写した後、定着手段によって定着させることで一連の画像形成の工程が完了する。
【0003】
またトナー像転写後の像担持体は、その表面に残留したトナーをクリーニング手段によって除去することで次の画像形成に備える。
【0004】
上記画像形成装置においては従来、像担持体と、内部に所定量のトナーを収容した現像手段とを一体化して、いわゆるプロセスカートリッジを構成し、当該プロセスカートリッジを、画像形成装置の筐体に対して着脱自在に設けたものが一般的である(例えば特許文献1参照)。
【0005】
かかる画像形成装置において、現像手段内のトナーがなくなった際にはプロセスカートリッジごと交換すればよい。また、像担持体の付近で用紙のジャム(詰まり)が発生した際には、プロセスカートリッジを取り外すことによってジャムを簡単に解消することができる。
【0006】
【特許文献1】
特開2003−5520号公報(請求項4、第0002欄、第0007欄〜第0013欄、図1〜図3、図8、図9)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように像担持体と現像手段とを一体化したプロセスカートリッジは、交換時やジャム処理時の取り扱いが容易であるという利点がある。
【0008】
しかし、例えばA3サイズやそれ以上の大型の用紙に画像形成するための大型の画像形成装置において上記の構成を採用すると、プロセスカートリッジが重く、かつ大きなものとなって、前記交換時やジャム処理時の取り扱いが容易でなくなるという問題がある。
【0009】
本発明の目的は、特に大型の用紙用などであっても、トナーの補給やジャム処理が容易な画像形成装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、像担持体と、当該像担持体の表面に形成した静電潜像にトナーを付着させることでトナー像を形成するための現像手段と、形成したトナー像を、用紙の少なくとも片面に転写するための転写手段と、用紙を案内するガイドを含み、このガイドによって用紙を案内しながら転写手段に供給するための用紙搬送路とを備えた画像形成装置であって、上記現像手段には、内部に補給用のトナーを収容するためのトナーカートリッジを、当該現像手段に対して着脱自在に配設してあるとともに、当該トナーカートリッジの少なくとも一面を用紙搬送路に臨ませて、用紙を案内するガイドの一部として兼用させたことを特徴とする画像形成装置である。
【0011】
また請求項2記載の発明は、トナーカートリッジのガイドを兼ねる面に、用紙の片面に当接して案内するための複数のリブを設けた請求項1記載の画像形成装置である。
【0012】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、画像形成装置の現像手段に、トナー補給のためのトナーカートリッジを着脱自在に設けてあり、かかるトナーカートリッジを交換することで新たなトナーの補給が可能である。
【0013】
またトナーカートリッジは、その少なくとも一面を用紙搬送路に臨ませて、用紙を案内するガイドの一部として兼用させてあるため、これを取り外した際には用紙搬送路内を露出させて、ジャム処理を簡単に行うこともできる。
【0014】
しかもトナーカートリッジは、重量のある像担持体や現像手段とは別体に形成してあり、当該像担持体や現像手段を画像形成装置側に残したまま比較的軽量のトナーカートリッジのみを着脱できるため、上述したトナーの補給やジャム処理を容易に行うことができる。
【0015】
また請求項2記載の発明によれば、トナーカートリッジのガイドを兼ねる面に設けた複数のリブを、用紙の片面に当接させることによってよりスムースに案内することができるため、ジャムの発生を撚り確実に防止することもできる。
【0016】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の画像形成装置の、実施の形態の一例としてのレーザープリンタにおける、内部構造を示す概略図である。
【0017】
図に見るようにこの例のレーザープリンタは、筐体A内に、ドラム状の像担持体1を備えるとともに、その周囲に、図中に実線の矢印で示す回転方向に沿って順に、像担持体1の表面を一様に帯電させるための帯電手段2と、露光により像担持体1の表面に形成した静電潜像をトナー像に現像するための現像手段3と、現像したトナー像を用紙に転写するための転写手段としての転写ローラ4と、転写後の像担持体1の表面に残留したトナーを除去するためのクリーニング手段5とを配設したものである。
【0018】
また帯電手段2と現像手段3との間の位置には、図中に二点鎖線の矢印で示すように、図示していない露光光源からの光を像担持体1の表面に導いて露光することによって、その表面に静電潜像を形成するための光路LBを設けてある。
【0019】
帯電手段2としては、従来同様にコロトロン、スコロトロンなどの帯電器を用いることができる。図の例はスコロトロン式の帯電器であって、像担持体1の軸方向に沿って張り渡した放電ワイヤ21と、その周囲のうち像担持体1に臨む面を除く3方を囲むシールド22と、シールド22の開口に設けたグリッド23とを備えている。
【0020】
現像手段3としては、像担持体1の表面に形成した静電潜像をトナー像に現像するための、種々の現像方法に対応した、種々の方式の現像器を用いることができる。例えば図では、像担持体1の表面に当接させて配置した、スポンジのような弾性体で構成した現像ローラ31と、この現像ローラ31に供給するトナーを収容するための筐体32とを備えた現像手段3を用いている。ただし採用する現像器の方式によっては、上記現像ローラ31に代えて、像担持体1の表面と一定間隔をあけて配置した現像スリーブを用いてもよい。
【0021】
また現像手段3には、内部に補給用のトナーを収容するためのトナーカートリッジ6を、上記筐体32に対して着脱自在に配設してある。トナーカートリッジ6内のトナーは、図中に白抜きの矢印で示すように筐体32の上部に設けた供給口33を通して、現像手段3に供給することができる。これらの部分の詳細な構造は後述する。
【0022】
転写ローラ4としては、所定の電位に接続した、少なくともその表面が導電性を有するローラを用いる。そして用紙を、像担持体1と転写ローラ4との間に挟んで両者の回転にともなって一定速度で搬送しながら、両者間に所定の電位差をかけると、それに応じて像担持体1の表面に形成したトナー像を、用紙の表面に転写することができる。
【0023】
さらにクリーニング手段5は、像担持体1の表面に当接させて、残留したトナーを掻き落とすためのクリーニングブレード51と、掻き落としたトナーを収容するための筐体52とを備えている。
【0024】
また図の例のレーザープリンタは、筐体Aの下部に着脱自在に設けた用紙トレーT1内に積み重ねて収容した用紙、または筐体Aの、図において右側面から突設した手差しトレーT2上に載置した用紙を、上記像担持体1と転写ローラ4との間に供給してその表面にトナー像を転写し、ついで定着ローラ対R8に通してトナー像を定着させた後、最終的に、筐体Aの上面に設けた排紙トレーA1上に排出するための用紙搬送路7を備えている。
【0025】
また用紙搬送路7は、
・ 用紙トレーT1内に積み重ねて収容した用紙を上から1枚ずつ、像担持体1と転写ローラ4との間に供給するための第1供給搬送路71と、
・ 手差しトレーT2上に載置した用紙を上から1枚ずつ、同じく像担持体1と転写ローラ4との間に供給するための第2供給搬送路72と、
・ 上記像担持体1と転写ローラ4との間を通過させてトナー像を転写した用紙を、定着ローラ対R8に通すことでトナー像を定着させた後、排紙トレーA1上に排出するための排出搬送路73と、
・ 片面にトナー像を転写し、定着ローラ対R8に通して定着させた用紙の表裏を反転させて再び像担持体1と転写ローラ4との間に供給することで両面印刷を行うための反転搬送路74と、
で構成されている。
【0026】
このうち第1供給搬送路71は、用紙トレーT1内に積み重ねて収容した用紙を上から1枚ずつ送り出すための送出ローラR1と、用紙を、所定のタイミングで像担持体1と転写ローラ4との間に供給するためのレジストローラ対R4と、用紙トレーT1から送り出された用紙をレジストローラ対R4まで搬送するための搬送ローラ対R2、R3と、用紙を、上記各ローラ間で案内するためのガイドG1〜G4とを備えている。
【0027】
また用紙トレーT1の上部には、当該用紙トレーT1内の用紙の有無を検知するためのセンサS1を設けてあり、搬送ローラ対R3とレジストローラ対R4との間の位置には、像担持体1と転写ローラ4との間に供給する用紙の有無を検知するためのセンサS2を設けてある。
【0028】
上記第1供給搬送路71は、運転モードとして用紙トレーT1からの給紙が選択された際に、上記各ローラを、像担持体1とその周囲の各部の動作による画像形成のタイミングと同調させて回転させることで、用紙トレーT1内に積み重ねて収容した用紙を上から1枚ずつ、所定のタイミングで、像担持体1と転写ローラ4との間に供給するために機能する。
【0029】
また第2供給搬送路72は、手差しトレーT2上に積み重ねて収容した用紙を上から1枚ずつ送り出して、先の第1供給搬送路71の、搬送ローラ対R3とレジストローラ対R4との間に供給するための送出ローラR5と、当該手差しトレーT2上の用紙の有無を検知するためのセンサS3とを備えている。
【0030】
かかる第2供給搬送路72は、運転モードとして手差しトレーT2からの給紙が選択された際に、送出ローラR5を、レジストローラ対R4とともに、像担持体1とその周囲の各部の動作による画像形成のタイミングと同調させて回転させることで、手差しトレーT2上に積み重ねて収容した用紙を上から1枚ずつ、所定のタイミングで、像担持体1と転写ローラ4との間に供給するために機能する。
【0031】
排出搬送路73は、像担持体1と転写ローラ4との間から送り出された用紙を定着ローラ対R8に通してトナー像を定着させた後、排紙トレーA1上に排出するべく搬送するための搬送ローラ対R6、R7と、用紙を、上記各ローラ間で案内するためのガイドG5〜G8とを備えている。
【0032】
また排出搬送路73の、搬送ローラ対R6、R7の間の位置には、次に説明する反転搬送路74への分岐点を設けてあり、この分岐点に、トナー像を定着後の用紙を排紙トレーA1上に排出するか、反転搬送路74に送るかを切り替えるための切替爪N1を配設してある。
【0033】
また排出搬送路73の、定着ローラ対R8の直後の位置には、当該定着ローラ対R8でのジャムの有無を検知するためのセンサS4を設けてあり、搬送ローラ対R7の直後の位置には、最終的に排紙トレーA1に排出される用紙の有無を検知して、途中のセンサで検知できないジャムの有無を検知するためのセンサS5を設けてある。
【0034】
上記排出搬送路73は、運転モードとして片面印刷が選択された際や、両面印刷の2回目の印刷の際に、切替爪N1を排紙トレーA1上への排出側(図1の位置)に切り替えた状態で、定着ローラ対R8と両搬送ローラ対R6、R7とを、像担持体1と転写ローラ4の回転と同調させて回転させることで、トナー像を転写した用紙を定着ローラ対R8に通して定着処理した後、排紙トレーA1上に排出するために機能する。
【0035】
さらに反転搬送路74は、上記分岐点において、排出搬送路73から、切替爪N1を反転搬送路74側に切り替えることで送り込まれた用紙を一旦、貯留部74aに取り込んだ後、逆回転して下流側へ送り出すための反転ローラ対R9と、反転ローラ対R9から送り出された用紙を、その表裏を反転させた状態で、第1供給搬送路71の、搬送ローラ対R3の直前の位置に設けた合流点から、当該第1供給搬送路71に再度、送り込むための搬送ローラ対R10〜R12、ガイドG9〜G19とを備えている。
【0036】
またガイドG9とG12との間には切替爪N2が配設されている。
【0037】
切替爪N2は通常、ばねによって押圧されるなどして図1の位置を維持しており、搬送ローラ対R6側から用紙が送り込まれた際にのみ、当該用紙によって押されることで開かれて、反転ローラ対R9側に用紙を通過させる。しかし切替爪N2は、用紙が通過してしまうと、ばねなどの付勢力によってもとの図1の位置に戻るため、反転ローラ対R9が逆回転することで貯留部74aから送り出された用紙を、自動的に反転搬送路74の下流側、つまり搬送ローラ対R10側に送り出すことができる。
【0038】
さらに上記反転搬送路74の、2つの切替爪N1、N2間の位置には、切替爪N1の部分でのジャムの有無を検知するためのセンサS6を設けてあり、貯留部74aの末端には、当該貯留部74aに送り込まれた用紙の先端を検知するためのセンサS7を設けてある。
【0039】
上記反転搬送路74は、運転モードとして両面印刷が選択された1回目の印刷の際に、切替爪N1を当該反転搬送路74の側に切り替えた状態で、定着ローラ対R8、搬送ローラ対R6、および反転ローラ対R9を、像担持体1と転写ローラ4の回転と同調させて回転させることで、片面にトナー像を転写した用紙を定着ローラ対R8に通して定着処理した後、貯留部74aに送り込む。
【0040】
次に反転ローラ対R9を逆回転させて、貯留部74aに送り込まれた用紙を、前記のように切替爪N2の働きによって反転搬送路74の下流側に送り込む。
【0041】
次に、搬送ローラ対R10〜R12と、搬送ローラ対R3と、レジストローラ対R4とを、像担持体1とその周囲の各部の動作による画像形成のタイミングと同調させて回転させることで、反転搬送路74を通して表裏反転された用紙を、所定のタイミングで、像担持体1と転写ローラ4との間に供給するために機能する。
【0042】
用紙が像担持体1と転写ローラ4とを通過した後は、前記のように両面印刷の2回目の印刷であるため、切替爪N1を排出側に切り替えた状態で各ローラを同調、回転させることで、再び定着ローラ対R8に通して定着処理をした後、排紙トレーA1上に排出する。
【0043】
上記各部を備えたこの例のレーザープリンタにおいては、前述した、現像手段3の筐体32に対して着脱自在に設けたトナーカートリッジ6の筐体60の下面61を、筐体32に対して装着した状態において、用紙を下側から支持するガイドG4と対向させて配置するとともに、手差しトレーT2の側へ向けて上方に湾曲させた曲面とし、なおかつ図3にも示すように用紙の上面に当接して案内するための複数のリブ62を突設してある。そしてそれによってトナーカートリッジ6の下面61とリブ62とを、第1供給搬送路71および第2供給搬送路72のガイドの一部として兼用させている。
【0044】
かかる構成によれば、両供給搬送路71、72のうち用紙トレーT1、手差しトレーT2と並んでジャムが発生しやすいレジストローラ対R4の近傍でジャムが発生した際には、筐体Aを開いて、図2に白抜きの矢印で示すようにトナーカートリッジ6を取り出すだけで用紙搬送路71、72内を露出させて、ジャム処理を簡単に行うことができる。
【0045】
また現像手段3の筐体32と、トナーカートリッジ6とは、筐体32へのトナーカートリッジ6の装着状態において、筐体32の最下端部よりもトナーカートリッジ6のリブ62の下端部の方が下方に突出するように形成してあり、それによって用紙の搬送を良好に保つことができる。
【0046】
図3は、上記トナーカートリッジ6の具体的な例を、下面61の側から見た斜視図である。
【0047】
図の例のトナーカートリッジ6は、例えば樹脂等で形成した筐体60の下面61を、上述した曲面に形成するとともに、その幅方向の複数箇所に、用紙の搬送方向と並行に、板状のリブ62を突設したものである。
【0048】
また筐体60の、図において左側の側面には、当該トナーカートリッジ6内にトナーを充てんするための開口を設けてあり、図ではその開口を、蓋63を嵌合して閉じてある。
【0049】
また筐体60の、図において奥側の下面には、先に述べた現像手段3の筐体32への装着時に、その開口33と合致して、トナーカートリッジ6内のトナーを現像手段3に供給するためのスリット状の供給口64を設けてある。
【0050】
図4(a)(b)は、上記トナーカートリッジ6の、供給口64の付近の拡大断面図である。
【0051】
筐体60の、供給口64を形成した部分は、図3にも見るように円筒状に形成してあり、当該円筒内には、その中心軸と同軸状に、筐体60の円筒の内周面60aに沿う円筒状の外周面65aを有するシャッター部材65と、供給ローラ66とを配設してある。
【0052】
このうち供給ローラ66は、例えば軟質樹脂製のスポンジなどで形成した、多孔質で円筒状のローラ本体66aと、その中心に挿通した、中心軸と同軸の支軸66bとを備えており、図示しない外部動力によって、図の例では反時計方向に一定速度で回転できるように配設してある。
【0053】
またシャッター部材65は、供給口64より少し幅の狭いスリット状の開口65bと、供給口64を閉じるためのシャッター部65cとを備えており、その内部に、上記開口65bを塞ぐように供給ローラ66を収容してある。
【0054】
またシャッター部材65は、中心軸を中心として、図4(a)に示すように開口65bを供給口64と一致させた開状態と、図4(b)に示すように供給口64をシャッター部65cで閉じた閉状態の2つの状態間で往復回転できるとともに、図示しないばねの付勢力によって、トナーカートリッジ6を現像手段3の筐体32から離脱させた状態では、常に図4(b)の閉状態を維持するように配設してある。
【0055】
このためシャッター部材65は、トナーカートリッジ6を筐体32から離脱させた状態において、トナーが漏れるのを防止するために機能する。
【0056】
またトナーカートリッジ6と、現像手段3の筐体32との間には図示しない連動機構(例えばラック−ピニオン機構など)を設けてあり、トナーカートリッジ6を筐体32に装着すると、シャッター部材65は、上記連動機構によって回転されて自動的に図4(a)の開状態となる。
【0057】
このためトナーカートリッジ6から、開口65b、供給口64、および開口33を通して現像手段3の筐体32内にトナーを供給できる状態となる。
【0058】
また、この状態において供給ローラ66の支軸66bは、レーザープリンタに設けた外部動力と、例えば平ギヤなどの動力伝達機構を介して連結されて、前記のように反時計方向に一定速度で回転できる状態となる。
【0059】
そして図示しないセンサによって、現像手段3の筐体32内のトナー量が少なくなったことが検知されると、外部動力を駆動させて供給ローラ66を反時計回りに回転させることによって、当該供給ローラ66の表面の穴に入り込むなどしたトナーを少量ずつ、開口65bと供給口64と、そして供給口64と合致させた開口33とを通して現像手段3の筐体32内に供給することができる。また前記センサによって、現像手段3の筐体32内のトナー量が十分であることが検知されると外部動力の駆動を停止して、トナーの、筐体32への補給を停止することができる。
【0060】
なおこの補給の際に、供給ローラ66の表面にトナーが残留しても、シャッター部材65の開口65bの、供給ローラ66の回転方向下流側の縁部に設けた突起65dによってローラ本体66aをしごくように変形させることで、強制的に供給ローラ66の表面から離脱させて、開口65b、供給口64、および開口33を通して現像手段3の筐体32内に供給することができる。
【0061】
また上記供給ローラ66の支軸66bには、図示しない動力伝達機構を介して、これも図示していないが、トナーカートリッジ6内のトナーをかく拌しながら図の部分まで搬送するためのかく拌部材なども連結してある。
【0062】
なお、本発明の画像形成装置の構成は、以上で説明した図1〜4の例のものには限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で、種々の設計変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の、実施の形態の一例としてのレーザープリンタにおける、内部構造を示す概略図である。
【図2】上記例のレーザープリンタにおいて、トナーカートリッジを現像手段の筐体から離脱させた状態を示す概略図である。
【図3】トナーカートリッジの具体的な例を、下面の側から見た斜視図である。
【図4】同図(a)(b)は、上記トナーカートリッジの、供給口の付近の拡大断面図である。
【符号の説明】
1 像担持体
3 現像手段
4 転写ローラ(転写手段)
6 トナーカートリッジ
61 下面
62 リブ
7 用紙搬送路
G1〜G19 ガイド
Claims (2)
- 像担持体と、当該像担持体の表面に形成した静電潜像にトナーを付着させることでトナー像を形成するための現像手段と、形成したトナー像を、用紙の少なくとも片面に転写するための転写手段と、用紙を案内するガイドを含み、このガイドによって用紙を案内しながら転写手段に供給するための用紙搬送路とを備えた画像形成装置であって、上記現像手段には、内部に補給用のトナーを収容するためのトナーカートリッジを、当該現像手段に対して着脱自在に配設してあるとともに、当該トナーカートリッジの少なくとも一面を用紙搬送路に臨ませて、用紙を案内するガイドの一部として兼用させたことを特徴とする画像形成装置。
- トナーカートリッジのガイドを兼ねる面に、用紙の片面に当接して案内するための複数のリブを設けた請求項1記載の画像形成装置。
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Cited By (3)
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-
2003
- 2003-06-30 JP JP2003188521A patent/JP2005024759A/ja active Pending
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