JP2008170732A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置において、レーザスキャンユニット（ＬＳＵ）が熱や静電気の影響を受けにくいようにし、動作不良を防止し適正に画像を形成可能にする。
【解決手段】画像形成装置１は、筐体１００の内部に、感光体ドラム２、ＬＳＵ５、定着ローラ８等により構成され電子写真方式により記録紙Ｐにプリントする画像形成部１０と、画像形成部１０の上方に配置された給紙カセット１１０等を有している。記録紙Ｐは、給紙カセット１１０から給紙され、筐体１００の内部で筐体１００の背部に向けて搬送されるとき、その下方に配置されている感光体ドラム２により、下面にトナー像が転写され、定着ローラ８により加熱・加圧された後、排紙トレイ１２０上に排出される。ＬＳＵ５は、感光体ドラム２よりも下方に配置されており、定着ローラ８及び排紙トレイ１２０から離れた位置に配置されているので、熱や静電気の影響を受けにくくなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザスキャンユニットを用いたいわゆる電子写真方式により記録紙上に画像を形成する画像形成装置に関する。

一般に、レーザビームを用いた電子写真方式により記録紙に画像を形成する画像形成装置においては、筐体内部に配置されたレーザスキャンユニット（以下、ＬＳＵと称する）から主走査方向にレーザビームを走査して、感光体ドラム上にトナー像を形成する。そして、記録紙を搬送しながらその記録紙上にトナー像を転写した後に定着ローラにより加圧及び加熱することによりトナー像を定着させ、記録紙上に画像を形成する。電子写真方式の画像形成装置では、一般的に、筐体内部の温度が上がりにくいようにするため、記録紙が筐体上部から排出されるようにされ、高温になる定着ローラが筐体上方に配置されており、さらに、装置の小型化等の目的により、記録紙が装填される給紙トレイが装置下方に配置され、ＬＳＵが筐体上方に配置されている。このように構成された画像形成装置では、記録紙は、給紙トレイから筐体内部で上方に給紙され、筐体内部を所定の搬送方向に搬送される間に、その上面に画像が形成されるように構成されている。

ところで、上記のような従来の画像形成装置においては、ＬＳＵが筐体上部に配置されておりＬＳＵと定着ローラの配置位置が近いため、いくつかの問題が生じる。先ず、ＬＳＵは高温になる定着ローラの影響を受けて、ＬＳＵが高温になる。ＬＳＵの内部には、レーザダイオードや、収差を抑えるように構成されたレンズ、ポリゴンミラー等、高い精度が要求される光学部材等が収納されており、これらの部材が高温になり影響を受けると、記録紙に適正に画像を形成することができなくなる可能性がある。この問題は、特に、記録紙が筐体上部に排出されるように構成されている場合に大きく、ＬＳＵに、定着ローラからの熱のほか、排出されて間もなく高温を保持している記録紙からの熱が加わることにより、ＬＳＵがさらに高温になりやすくなる。また、定着ローラを通過し筐体外部に記録紙が排出される部位で静電気が生じやすく、ＬＳＵに設けられたレーザダイオードやポリゴンミラーを回動させるモータ等を制御する回路等が静電気の影響によりを動作不良をおこす可能性がある。

ここで、特許文献１には、用紙の下面に印刷を行い、印刷後の用紙を反転して両面印刷可能な印刷装置において、両面印刷時の反転スペースを有効利用できるようにした構造が示されている。また、特許文献２には、小さいサイズの感熱紙が収納でき、コンパクト化された印刷装置が示されている。しかしながら、これらの特許文献１又は特許文献２には、上述のようなＬＳＵに関して発生する問題を解決するために適用可能な具体的構成等は示されていない。
特開平１１‐２７８７３５号公報 特開平１１‐２１６９３２号公報

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、レーザスキャンユニットが熱や静電気の影響を受けにくいようにし、動作不良を防止し適正に画像を形成することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、筐体と、前記筐体に取り付けられ、記録紙が載置される給紙カセットと、前記給紙カセットに載置された記録紙を前記筐体内部で所定の搬送方向に搬送し、前記筐体内部で搬送された記録紙を折り返して前記搬送方向とは略反対方向に前記筐体上部の排紙トレイに排出する記録紙搬送機構と、前記筐体の内部に配設され、前記記録紙搬送機構により搬送される記録紙に画像を形成する画像形成部とを備え、前記画像形成部は、記録紙の搬送方向と略直交する主走査方向が長手方向となるように配設され、その表面に感光体層が形成された感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面を略均一に帯電させる帯電手段と、前記感光体ドラムの表面にレーザビームを走査させながら照射して潜像を形成するレーザスキャンユニットと、前記感光体ドラムの表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置と、前記感光体ドラムのうち、前記現像装置よりも感光体ドラムの回転方向下流側の所定の転写位置において、前記感光体ドラムの表面に対向するように設けられ、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録紙上に転写させる転写ローラと、前記筐体内部に配置され、トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナー像を記録紙上に定着させる定着ローラとを有する画像形成装置において、前記感光体ドラムは、所定の搬送方向に搬送される記録紙の下面に画像を形成するように配設されており、前記レーザスキャンユニットは、前記筐体内部の下部で、前記感光体ドラムよりも下方に配置されており、前記給紙カセットは、前記筐体内部のうち、前記画像形成部よりも上部で、前記排紙トレイの下方に配置されており、それにより、前記レーザスキャンユニットに前記定着ローラ又は前記排紙トレイに排出された記録紙が保持する熱が伝わりにくくすると共に、筐体外部に記録紙が排出される部位で生じた静電気の影響を受けにくくして、記録紙に確実に画像を形成可能に構成されているものである。

請求項２の発明は、給紙カセットに載置された記録紙を筐体内部で搬送しながら、搬送される記録紙に、レーザスキャンユニット及びレーザスキャンユニットによりレーザが照射される感光体ドラムを用いた電子写真方式により画像を形成し、画像が形成された記録紙を筐体外部に排出する画像形成装置であって、前記レーザスキャンユニットは、前記感光体ドラムよりも下方に配置されているものである。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記給紙カセットは、前記筐体内部のうち、前記記録紙に画像が形成される部位よりも上方に配置されているものである。

請求項４の発明は、請求項２又は請求項３の発明において、前記筐体内部で記録紙に画像を形成する際、その記録紙を略水平な所定の搬送方向に搬送しつつ、記録紙の下面に画像を形成するように構成されており、画像が形成された記録紙は、画像形成時の状態から折り返されて、前記搬送方向とは略反対方向に、前記筐体上部に排出されるように構成されているものである。

請求項１の発明によれば、感光体ドラムが記録紙の下面に画像を形成するように配設されており、その感光体ドラムよりも下方に、レーザスキャンユニットが配置されているので、定着ローラからレーザスキャンユニットが離れた位置にあり、レーザスキャンユニットが定着ローラからの熱の影響を受けにくい。また、レーザスキャンユニットは、筐体内部の下方に配置されているので、記録紙が筐体上部の排紙トレイに排出される際に静電気が発生しても、その影響を受けにくく、また、排紙トレイ上の記録紙が保持する熱の影響を受けにくい。従って、レーザスキャンユニットの熱による不良や静電気による動作不良を防止し、より確実に、適正に画像を形成することができる。また、給紙カセットが、画像形成部よりも上部で、排紙トレイの下方に配置されているので、装置下部に配置されている場合と比較して、記録紙の装填や補給作業を行いやすくなると共に、画像形成装置をよりコンパクト化することが可能になる。さらにまた、記録紙は、略水平な所定の搬送方向に搬送されてその下面に画像が形成され、その状態から折り返されて搬送方向とは略反対方向に排紙トレイに排出されるので、画像が形成された面が上面となる状態で排紙トレイ上に排出される。従って、ユーザが、排出された記録紙を裏返すことなく、記録紙に形成された画像を確認することができ、画像形成装置がより便利なものになる。

請求項２の発明によれば、レーザスキャンユニットが、感光体ドラムよりも下方に配置されているので、レーザスキャンユニットの配置位置が定着ローラから離れた位置となり、また、定着ローラ近くの記録紙が排出される部位からも離れた位置となる。従って、レーザスキャンユニットが、定着ローラの熱や、排紙時に生じる静電気の影響を受けにくくなり、動作不良を防止し、適正に画像を形成することが可能になる。

請求項３の発明によれば、給紙カセットが、記録紙に画像が形成される部位よりも上方に配置されているので、給紙カセットが装置下方に配置されている場合と比較して、記録紙の装填や補給作業を行いやすくなり、また、画像形成装置をよりコンパクト化することが可能になる。

請求項４の発明によれば、記録紙は、略水平な所定の搬送方向に搬送されてその下面に画像が形成され、その状態から折り返されて搬送方向とは略反対方向に筐体上部に排出されるので、画像が形成された面が上面となる状態で、排紙トレイ上に排出される。従って、ユーザが、排出された記録紙を裏返すことなく、記録紙に形成された画像を確認することができ、画像形成装置がより便利なものになる。また、レーザスキャンユニットが、筐体上部に排出された記録紙が保持する熱の影響を受けにくいため、上述と同様に、適正に画像を形成可能になる。

以下、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置を示す。この画像形成装置１は、いわゆるレーザビームプリンタであって、例えば外部のパーソナルコンピュータ等と接続され、そのパーソナルコンピュータ等から送られた画像データに基づいて、いわゆる電子写真方式により記録紙Ｐに画像を形成（プリント）する。画像形成装置１は、筐体１００の内部に配置され、プリントされていない記録紙Ｐが略水平に載置される給紙カセット１１０と、筐体１００の上部に設けられ筐体１００内から排出された記録紙Ｐが載置される排紙トレイ１２０と、給紙カセット１１０に装填された記録紙Ｐを筐体１００内部に搬送すると共に、筐体１００内部から排紙トレイ１２０に記録紙Ｐを排出する記録紙搬送機構２０と、記録紙搬送機構２０により搬送された記録紙Ｐに電子画像を形成する画像形成部１０とを備えている。本実施形態において、図に示すように、筐体１００の前面上部には、開閉パネル１００ａが、軸部１００ｂを中心に筐体１００に対し回動させて開閉可能に配設されている。給紙カセット１１０は、筐体１００の内部の画像形成部１０の上方で、排紙トレイ１２０の下方となる、開閉パネル１００ａに対応する位置に設けられている。給紙カセット１１０は、開閉パネル１００ａを開状態として、筐体１００に対し前方に引き出し自在に設けられている。この画像形成装置１は、給紙カセット１１０を筐体１００から引き出すことにより、記録紙Ｐを装填して載置可能になるように構成されている。なお、給紙カセット１１０は、記録紙Ｐを外部から差し込むようにして載置可能になるように筐体１００に固定されていてもよい。

筐体１００内部の前面側の部位には、給紙カセット１１０から搬送される記録紙Ｐを画像形成部１０にガイドするための記録紙ガイド１５が配置されている。記録紙ガイド１５は、例えば、筐体１００と開閉パネル１００ａとの両方に形成されており、開閉パネル１００ａが閉状態のとき、記録紙Ｐをガイド可能な記録紙Ｐの搬送路を構成するように配置されている。一方、筐体１００内部の背面側の部位には、後述のように画像形成部１０にてプリントされた記録紙Ｐを上方の排紙トレイ１２０に向けてガイドするように形成された排紙ガイド１６が配置されている。

記録紙搬送機構２０は、給紙カセット１１０の上方に配置されているピックアップローラ２１と、筐体１００の内部で記録紙Ｐを搬送する搬送ローラ２２と、筐体１００から排紙トレイ１２０上に記録紙Ｐを排出する排出ローラ２３と、これらのローラを駆動するモータ（図示せず）等で構成されている。ピックアップローラ２１は、給紙カセット１１０に載置された記録紙Ｐのうち最も上方のものに当接して回動することにより、その記録紙Ｐを筐体１００前方（矢印Ｈ方向）に向け給紙する。そして、給紙された記録紙Ｐは、搬送ローラ２２により記録紙ガイド１５に沿って下方に折り返されるように搬送され、画像形成部１０に搬送される。画像形成部１０では、記録紙Ｐは、略水平に筐体１００後方（所定の搬送方向；矢印Ｆ方向）に搬送されながら、後述するようにプリントされる。そして、プリントされた記録紙Ｐは、排紙ガイド１６に沿って上方に搬送されて折り返され、排出ローラ２３により、プリント時の搬送方向とは略反対方向となる前方（矢印Ｅ方向）に向け、排紙トレイ１２０上に排出される。

画像形成部１０は、表面に感光体層が形成された感光体ドラム２と、感光体ドラム２の周囲に配置された、クリーナ３、帯電器（帯電手段）４、レーザスキャンユニット（ＬＳＵ）５、及び現像ブラシ（現像装置）６と、転写ローラ７と、転写ローラ７に対して記録紙Ｐの搬送方向の下流側に配置されている定着ローラ８等によって構成されている。これらの感光体ドラム２やローラ等は、記録紙Ｐの搬送方向に略直交する主走査方向が長手方向となるように、筐体１００の内部のフレームに取り付けられている。本実施形態において、感光体ドラム２は、筐体１００の内部で搬送される記録紙Ｐの下方に配設されている。すなわち、画像形成部１０は、略水平に搬送される記録紙Ｐの下面側にプリントし、記録紙Ｐが、プリントされた面が上面になる状態で排紙トレイ１２０上に排出されるように構成されている。

クリーナ３は、感光体ドラム２の表面に付着している１行程（１回転）前のトナー及び紙粉を除去し、感光体ドラム２の表面を清掃する。帯電器４は、クリーナ３によって清掃された感光体ドラム２の表面を均一に帯電させる。ＬＳＵ５は、筐体１００内部の底面近くで、感光体ドラム２よりも下方に配置されており、レーザダイオードやポリゴンミラー、レンズ等を内蔵している。ＬＳＵ５は、照射ミラー５ａを有しており、レーザビームＬを、照射ミラー５ａで上方に反射し、帯電器４によって帯電された感光体ドラム２の表面に走査させながら照射することにより、感光体ドラム２の表面上に潜像を形成する。なお、ＬＳＵ５は、電源装置（図示せず）によって給電されており、その電源装置によりレーザビームＬを発光するための駆動電圧が印加される。現像ブラシ６は、トナーが充填されたトナーカートリッジ６ａに装着されており、感光体ドラム２の表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する。

転写ローラ７は、感光体ドラム２の回転方向（図の矢印Ｒ方向）の現像ブラシ６よりも下流側の所定の転写位置において感光体ドラム２の表面に対向するように、感光体ドラム２の上方に設けられている。転写ローラ７は、記録紙Ｐを感光体ドラム２の表面に押圧しながら回動することにより記録紙Ｐの表面を帯電させて、感光体ドラム２の表面に形成されたトナー像を記録紙Ｐの上に転写させる。転写ローラ７には、記録紙Ｐの表面を帯電させるための転写電圧が電源装置より印加される。転写ローラ７によって表面に画像が形成された記録紙Ｐは、定着ローラ８に搬送される。定着ローラ８は、それに対向して配置された押圧ローラ８ａとの間に記録紙Ｐを挟みつつ、記録紙Ｐに熱と圧力を加えてトナーを定着させる。トナー定着のための熱は、定着ローラ８に内蔵されているヒータ（例えば、ハロゲンランプ等）から供給される。ヒータは、定着電圧が電源装置により印加されて発熱する。定着ローラ８は、発熱した熱により筐体１００内部の全体が高温になってしまわないように、その熱が上方に放熱されるように、できるだけ筐体１００の上方に配置されるように構成されている。

このように、本実施形態においては、ＬＳＵ５が筐体１００内部の下部に配置されているので、定着ローラ８からＬＳＵ５が離れた位置にあり、ＬＳＵ５が定着ローラ８からの熱の影響を受けにくく、また、記録紙Ｐが筐体１００上部の排紙トレイ１２０上に排出される際に生じる静電気の影響も受けにくい。また、ＬＳＵ５は、排紙トレイ１２０からも離れた位置にあるので、排紙トレイ１２０上に排出された記録紙Ｐが保持する熱の影響も受けにくい。従って、ＬＳＵ５の熱による不良や静電気による動作不良を防止することができ、画像形成装置１が、確実に適正に画像を形成可能になる。また、給紙カセット１１０が、画像形成部１０よりも上部で、排紙トレイ１２０の下方に配置されているので、画像形成装置１の下部に配置されている場合と比較して、記録紙Ｐの装填や補給作業を行いやすくなると共に、画像形成装置１をよりコンパクト化することが可能になる。さらにまた、記録紙Ｐが、画像が形成された面が上面となる状態で、排紙トレイ１２０上に排出されるので、ユーザが、排出された記録紙Ｐを裏返すことなく、記録紙Ｐに形成された画像を確認することができ、画像形成装置１がより便利に使用可能になる。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。図２は、第２実施形態に係る画像形成装置を示す。以下、上述の第１実施形態と同様の構成部材には同一の符号を付し、第１実施形態と相違する部分についてのみ説明する。この画像形成装置４１は、第１実施形態に係る画像形成装置１と比較して、給紙カセット４１０の位置が異なる点が相違する。

本実施形態において、給紙カセット４１０は、筐体４００の内部のうち、画像形成部１０よりも下方に、筐体４００の前方に引き出し可能に配設されている。そして、給紙カセット４１０を引き出した状態で、記録紙Ｐを装填・補充することができるように構成されている。筐体４００の前面には、給紙カセット４１０の前方から画像形成部１０に記録紙Ｐを折り返してガイドするように、記録紙ガイド４１５が配置されている。給紙カセット４１０からピックアップローラ２１により前方（矢印Ｈ方向）に搬送された記録紙Ｐは、記録紙ガイド４１５に沿って折り返され、画像形成部１０に搬送された後、第１実施形態と同様にプリントされ、筐体４００上部の排紙トレイ１２０上に排出される。

このように、第２実施形態においても、ＬＳＵ５が定着ローラ８及び排紙トレイ１２０から離れた位置に配置されているので、第１実施形態と同様に、ＬＳＵ５が、定着ローラ８や排出された記録紙Ｐが保持する熱の影響や、記録紙Ｐの排出時に発生する可能性がある静電気の影響を受けにくくなる。従って、ＬＳＵ５の動作不良等を防止することができ、画像形成装置4１が、確実に、適正に画像を形成可能になる。

なお、本発明は上記各実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を変更しない範囲で適宜に種々の変形が可能である。例えば、排紙トレイは、例えば筐体の側方に突出するように配設されており、記録紙Ｐが筐体から側方に排出されるように構成されていてもよい。また、定着ローラは、押圧ローラよりも下方に配置されていてもよい。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の一例を示す側面図。 本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の一例を示す側面図。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 感光体ドラム
４ 帯電器（帯電手段）
５ ＬＳＵ（レーザスキャンユニット）
６ 現像ブラシ（現像装置）
７ 転写ローラ
８ 定着ローラ
１０ 画像形成部
２０ 記録紙搬送機構
１００，４００ 筐体
１１０，４１０ 給紙カセット
１２０ 排紙トレイ
Ｆ （所定の）搬送方向
Ｌ レーザビーム
Ｐ 記録紙

Claims (4)

1. 筐体と、
   前記筐体に取り付けられ、記録紙が載置される給紙カセットと、
   前記給紙カセットに載置された記録紙を、前記筐体内部で略水平な所定の搬送方向に搬送し、前記筐体内部で搬送された記録紙を折り返して前記搬送方向とは略反対方向に前記筐体上部の排紙トレイに排出する記録紙搬送機構と、
   前記筐体の内部に配設され、前記記録紙搬送機構により搬送される記録紙に画像を形成する画像形成部とを備え、
   前記画像形成部は、
   記録紙の搬送方向と略直交する主走査方向が長手方向となるように配設され、その表面に感光体層が形成された感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムの表面を略均一に帯電させる帯電手段と、
   前記感光体ドラムの表面にレーザビームを走査させながら照射して潜像を形成するレーザスキャンユニットと、
   前記感光体ドラムの表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置と、
   前記感光体ドラムのうち、前記現像装置よりも感光体ドラムの回転方向下流側の所定の転写位置において、前記感光体ドラムの表面に対向するように設けられ、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録紙上に転写させる転写ローラと、
   前記筐体内部に配置され、トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナー像を記録紙上に定着させる定着ローラとを有する画像形成装置において、
   前記感光体ドラムは、所定の搬送方向に搬送される記録紙の下面に画像を形成するように配設されており、
   前記レーザスキャンユニットは、前記筐体内部の下方で、前記感光体ドラムよりも下方に配置されており、
   前記給紙カセットは、前記筐体内部のうち、前記画像形成部よりも上部で、前記排紙トレイの下方に配置されており、
   それにより、前記レーザスキャンユニットに前記定着ローラ又は前記排紙トレイに排出された記録紙が保持する熱が伝わりにくくすると共に、筐体外部に記録紙が排出される部位で生じた静電気の影響を受けにくくして、記録紙に確実に画像を形成可能に構成されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 給紙カセットに載置された記録紙を筐体内部で搬送しながら、搬送される記録紙に、レーザスキャンユニット及びレーザスキャンユニットによりレーザが照射される感光体ドラムを用いた電子写真方式により画像を形成し、画像が形成された記録紙を筐体外部に排出する画像形成装置であって、
   前記レーザスキャンユニットは、前記感光体ドラムよりも下方に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記給紙カセットは、前記筐体内部のうち、前記記録紙に画像が形成される部位よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記筐体内部で記録紙に画像を形成する際、その記録紙を略水平な所定の搬送方向に搬送しつつ、記録紙の下面に画像を形成するように構成されており、
   画像が形成された記録紙は、画像形成時の状態から折り返されて、前記搬送方向とは略反対方向に、前記筐体上部に排出されるように構成されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。

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