JP3160963U - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設置場所の制約が小さく、プロセスユニットの交換を容易に行うことが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体ドラム６６を有し前後方向に並んで配置された４つのプロセスユニット６０と、各感光体ドラム６６に上方から対向して配置され、感光体ドラム６６上を露光して静電潜像を形成する４つのＬＥＤユニット５０と、ＬＥＤユニット５０の上方に設けられ、画像が形成された用紙Ｐが排出される排出トレイ５５と、排出トレイ５５の上方に空間部Ｓを介して設けられ、原稿の画像を読み取る画像読取部２と、を備えたカラー複合機１であって、ＬＥＤユニット５０の全体または一部が、排出トレイ５５とともに空間部Ｓに移動することで、プロセスユニット６０を前後方向に引き出し可能としたことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本考案は、感光体上に静電潜像を形成する光源としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）を使用した画像形成装置に関する。

一般に、画像形成装置としてのＬＥＤ方式のプリンタやデジタル複写機などは、印刷対象から作成された画像データに対応するＬＥＤ光を、感光体に照射して感光体上に静電潜像を形成している。そして、この感光体上の静電潜像にプロセスユニットからトナーを供給してトナー像を形成し、用紙に転写した後、熱定着させている。

このような画像形成装置は、ＬＥＤ光を照射するＬＥＤユニットを感光体の近傍に対向して配置する必要があるため、特にＬＥＤ方式のカラー画像形成装置では、各色に対応したＬＥＤユニットが各プロセスユニットの間に設置されている。したがって、このような装置では、例えば、特許文献１に開示された画像形成装置のように、プロセスユニットを手前に引き出して交換することができなかった。

そのため、例えば、特許文献２には、ＬＥＤユニットが取り付けられたアッパカバーを、装置本体に対し略９０度上方へ開き、そのときにできる装置本体上部の開口から各プロセスユニットを上方に取り出して交換を行う画像記録装置が開示されている。

特開２００６−９８７７２号公報（図２） 特開平１０−１８７００２号公報（図１）

しかし、このような装置では、ＬＥＤユニットを取り付けたアッパカバーが大きいため、略９０度も回動させて開くには、装置の後方や上方に大きなスペースを必要とし、装置の設置場所を制約するおそれがある。また、このような装置上に画像データを読み取る画像読取ユニットをさらに設けると、アッパカバーとＬＥＤユニットおよび画像読取ユニットとが一体となるため、非常に重くなり、安定性が悪く、また、操作性が悪化するおそれがある。

そこで、本考案は、設置場所の制約が小さく、プロセスユニットの交換を容易に行うことが可能な画像形成装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本考案の画像形成装置は、感光体ドラムを有し並列に配置された複数のプロセスユニットと、前記各感光体ドラムに上方から対向して配置され、前記感光体ドラム上を露光して静電潜像を形成する複数のＬＥＤユニットと、前記ＬＥＤユニットの上方に設けられ、画像が形成された記録シートが排出される排出トレイと、前記排出トレイの上方に所定の空間を介して設けられ、原稿の画像を読み取る画像読取ユニットと、を備えた画像形成装置であって、前記ＬＥＤユニットの少なくとも１つが、前記排出トレイの少なくとも一部とともに前記所定の空間に移動することで、前記プロセスユニットをその並列方向に引き出し可能としたことを特徴とする。

このように構成された画像形成装置によれば、ＬＥＤユニットが、排出トレイとともに排出トレイと画像読取ユニットとの間の空間に移動するため、装置の内部において、ＬＥ
Ｄユニットを各プロセスユニットの間から退避させることができる。これにより、プロセスユニットをその並列方向に引き出すことが可能となる。

また、このように構成された画像形成装置によれば、装置上方の画像読取ユニットを移動させる必要がなく、かつ、ＬＥＤユニットと排出トレイとが排出トレイと画像読取ユニットとの間の空間に移動するだけなので、操作性が良好で、装置の後方や上方に大きなスペースを必要としない。

本考案の画像形成装置によれば、プロセスユニットをその並列方向に引き出すことが可能となるため、プロセスユニットの交換を容易に行うことができる。また、装置の後方や上方に大きなスペースを必要としないため、装置の設置場所の制約を小さくすることができる。

［第１実施形態］
次に、本考案の第１実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
参照する図面において、図１は、画像形成装置の一例としてのカラー複合機の概略構成を示す側断面図である。なお、以下の説明において、図１における左側を画像形成装置の前方とし、右側を後方とする。

図１に示すように、カラー複合機１は、本体１０内に、画像を有する原稿を読み取る画像読取部２と、記録シートの一例としての用紙Ｐを供給する給紙部３と、給紙された用紙Ｐに画像を形成する画像形成部４と、画像が形成された用紙Ｐを排出する排紙部９とを主に備えている。

本体１０（画像形成部４）の前側には、開閉自在なフロントカバー１１が、下方を支点として前後に回動自在に設けられている（図２参照）。このフロントカバー１１を開いたときにできる開口からは、後記するプロセスユニット６０を備えたフレーム６５が前方に引き出し可能となっている。以下、カラー複合機１の各部について説明する。

［画像読取部２］
画像読取部２（画像読取ユニット）は、本体１０の上部を構成し、排出トレイ５５との間に空間部Ｓを介して設けられ、原稿載置台２１と、原稿押圧板２２とを主に備えている。この画像形成部２は、本体１０の後方側において、給紙部３および画像形成部４を備える本体１０の下部と連結されている。

原稿載置台２１の内部には、複数のフォトダイオードが列設されたイメージセンサが収納されている（図示せず）。原稿押圧板２２は、本体１０に対し、カラー複合機１の左右および後方のいずれか一端部を支点として、上下に回動自在に取り付けられている。

このように構成される画像読取部２では、画像を有する原稿を、画像面が原稿載置台２１と対向するように、原稿載置台２１と原稿押圧板２２との間に設置し、原稿にフォトダイオードの光を照射して画像を読み取ることで画像データを生成する。
なお、画像読取部２の原稿押圧板２２に原稿供給トレイおよび原稿排出トレイを設けることで、原稿押圧板２２を開閉することなく、画像が読み取れるようにしてもよい。

［給紙部３］
給紙部３は、本体１０内の下部に設けられ、本体１０に着脱自在に装着される給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１から用紙Ｐを画像形成部４へ搬送する用紙供給機構３２とを備
えている。

用紙供給機構３２は、給紙トレイ３１の前方部に設けられ、給紙ローラ３３と、分離ローラ３４と、分離パッド３５とを主に備えている。このような構成によって、給紙トレイ３１内の用紙Ｐが一枚ずつ分離されて上方へ送られる。

上方へ送られた用紙Ｐは、紙粉取りローラ３６とピンチローラ３７の間を通過する過程で紙粉が除去された後、搬送経路３８を通って後方側へ方向転換され、搬送ベルト７３上に供給される。

［画像形成部４］
画像形成部４は、露光部５と、プロセス部６と、転写部７と、定着部８とを備えている。

＜露光部５＞
露光部５は、本体１０の中央部付近に設けられ、感光体ドラム６６にＬＥＤ光を照射する４つ（複数）のＬＥＤユニット５０と、ＬＥＤユニット５０が取り付けられる排出トレイ５５とを備えている。

ＬＥＤユニット５０は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応したトナーを有する４つのプロセスユニット６０の各感光体ドラム６６に上方から対向して配置されている。なお、本実施形態では、最も前方に配置されるＬＥＤユニットを５１とし、その後は前方から順に５２、５３として、最も後方に配置されるＬＥＤユニットを５４ということがある。

排出トレイ５５は、本体１０から排出された用紙Ｐが蓄積されるトレイであり、後方側の左右両端にヒンジ部５６が設けられている（一方は図示せず）。この左右のヒンジ部５６は、本体１０の外側側面（図２参照）に回動自在に取り付けられているため、排出トレイ５５は上下に回動可能な構成となっている。

なお、本考案において、排出トレイ５５の開閉機構は特に限定されるものではない。例えば、排出トレイ５５の前方側の左右両端または一端に、空気式や油圧式などのダンパー装置を設けて、機械的に上下方向に回動させる構成としてもよい。また、手動で排出トレイ５５を上方に回動させた後、画像読取部２の下面に設けたフックなどで排出トレイ５５の前方側端部を固定する構成としてもよい。

このように構成される露光部５では、画像形成時には、各ＬＥＤユニット５０が、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色に対応する画像データに基づいてそれぞれＬＥＤ光を各感光体ドラム６６に照射する。また、プロセスユニット６０の交換時には、各ＬＥＤユニット５０が、排出トレイ５５とともに上方へ回動（移動）することで、各プロセスユニット６０から退避する。

＜プロセス部６＞
プロセス部６は、露光部５と転写部７の間に設けられ、前後方向に並んで配置された４つ（複数）のプロセスユニット６０と、各プロセスユニット６０が着脱自在に装着されるフレーム６５とを備えている。さらに、各プロセスユニット６０は、感光体ドラム６６を有する感光体カートリッジ６７と、感光体カートリッジ６７に装着される現像カートリッジ６８とを備えている。なお、各プロセスユニット６０は、現像カートリッジ６８内のトナーの色が相違するのみであり、構成については同一である。

感光体カートリッジ６７は、回転可能に支持された感光体ドラム６６と、スコロトロン型帯電器（符号省略）とを主に備え、現像カートリッジ６８は、現像ローラ、層厚規制ブレード、供給ローラおよびトナーホッパ（符号省略）を主に備えている。

なお、本実施形態では、最も前方に配置されるプロセスユニットを６１とし、その後は前方から順に６２、６３として、最も後方に配置されるプロセスユニットを６４ということがある。また、ＬＥＤユニット５１，５２，５３，５４は、それぞれ、プロセスユニット６１，６２，６３，６４の感光体ドラム６６に対向して配置されている。

フレーム６５は、前後方向に細長い略直方体形状をなす上部が開口した箱体であり、その内部には各プロセスユニット６０を装着するための装着部（図示せず）が設けられている。また、装着部の下部は、装着されたプロセスユニット６０の感光体ドラム６６が露出するように一部が開口している。このフレーム６５は、本体１０に対して、フロントカバー１１を開いたときにできる開口から、前方に引き出し可能となるように取り付けられている（図２参照）。

このように構成されるプロセス部６では、画像形成時には、露光部５から照射されるＬＥＤ光によって感光体ドラム６６上に画像データに基づく静電潜像が形成され、この静電潜像に現像カートリッジ６８よりトナーが供給されることで、感光体ドラム６６上にトナー像が担持される。

このとき、ＬＥＤユニット５１，５２，５３は、それぞれ、各プロセスユニット６１，６２，６３，６４の現像カートリッジ６８の間に配置されている。また、ＬＥＤユニット５４は、プロセスユニット６４の現像カートリッジ６８と感光体カートリッジ６７との間に配置されている。したがって、この状態において、フロントカバー１１を開けても、ＬＥＤユニット５０が障害物となり、フレーム６５を前方に引き出すことはできない。

プロセスユニット６０の交換時には、ＬＥＤユニット５０が上方に移動することで、各プロセスユニット６１，６２，６３，６４の現像カートリッジ６８の間や、プロセスユニット６４の現像カートリッジ６８と感光体カートリッジ６７との間の障害物（ＬＥＤユニット５０）がなくなるため、フレーム６５を前方に引き出すことが可能となる。

ここで、排出トレイ５５の回動量は、フレーム６５を引き出す際に、本体１０の後方から２番目に配置されたＬＥＤユニット５３の最も低い部分が、本体１０の最も後方に配置されたプロセスユニット６４の最も高い部分に接触しない程度に設定するのが好ましい。すなわち、空間部Ｓに完全に退避するのはＬＥＤユニット５１，５２，５３の３つであり、ＬＥＤユニット５４は空間部Ｓに完全に退避しないことが好ましい（図１の破線参照）。これによれば、排出トレイ５５のストロークを短くすることが可能なので、空間部Ｓを小さくして、カラー複合機１の小型化を図ることができる。

＜転写部７＞
転写部７は、駆動ローラ７１と、従動ローラ７２と、搬送ベルト７３と、転写ローラ７４と、クリーニング部７５とを備えている。

駆動ローラ７１および従動ローラ７２は、離間して平行に配置され、その間にエンドレスベルトからなる搬送ベルト７３が張設されている。搬送ベルト７３は、その外側の面が各感光体ドラム６６に接している。また、搬送ベルト７３の内側には、各感光体ドラム６６との間で搬送ベルト７３を挟持する４つの転写ローラ７４が配置されている。この転写ローラ７４には、転写時に定電流制御によって転写バイアスが印加される。

このように構成される転写部７では、画像形成時には、搬送ベルト７３により搬送されてきた用紙Ｐが、感光体ドラム６６と、搬送ベルト７３の内側に配置される転写ローラ７４との間を搬送されることにより、感光体ドラム６６上に担持されているトナー像が用紙Ｐに転写される。

クリーニング部７５は、搬送ベルト７３の下方に配置され、搬送ベルト７３に付着したトナーを除去し、その下方に配置されたトナー貯留部７６に除去したトナーを落下させるように構成されている。

＜定着部８＞
定着部８は、プロセス部６および転写部７の下流側、すなわち本体１０の後方側に配置され、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置され加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを備えている。加熱ローラ８１の内部には、加熱ローラ８１の表面を定着温度に加熱するためのハロゲンランプ（図示せず）が設けられている。
このように構成される定着部８では、用紙Ｐ上に転写されたトナー像を、用紙Ｐが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過する間に熱定着させる。

［排紙部９］
排紙部９において、用紙Ｐの排紙側搬送経路９１は、定着部８の出口から上方に向かって延び、前方側に反転するように形成されている。排紙側搬送経路９１の途中には、用紙Ｐを搬送する複数の搬送ローラ９２が配置されている。
画像が形成された用紙Ｐは、排紙部９によって、画像読取部２と排出トレイ５５との間に形成された空間部Ｓに排出され、排出トレイ５５に蓄積される。

以上のように構成されたカラー複合機１のプロセスユニット６０の交換時の動作について説明する。図２は、プロセスユニットを本体ケーシングから引き出した状態を示す側断面図である。

カラー複合機１は、画像形成時においては、図１の実線で示すように、露光部５のＬＥＤユニット５１，５２，５３が、それぞれ、各プロセスユニット６１，６２，６３，６４の現像カートリッジ６８の間に配置され、ＬＥＤユニット５４が、プロセスユニット６４の現像カートリッジ６８と感光体カートリッジ６７との間に配置されている。

そこで、まず、図１の破線で示すように、排出トレイ５５を上方に回動させて、排出トレイ５５に取り付けられたＬＥＤユニット５１，５２，５３の全体およびＬＥＤユニット５４の一部を、画像読取部２と排出トレイ５５との間に形成された空間部Ｓに移動させる。このとき、ＬＥＤユニット５３の最も低い部分は、プロセスユニット６０の最も高い部分（現像カートリッジ６８の上面）よりも上方に位置している。また、ＬＥＤユニット５４の最も低い部分は、プロセスユニット６４の感光体カートリッジ６７の最も高い部分よりも上方に位置している。

次に、この状態で、図２に示すように、フロントカバー１１を開いて、フレーム６５を前方側に引き出す。このとき、ＬＥＤユニット５３の最も低い部分が、プロセスユニット６０の最も高い部分よりも上方に位置するとともに、ＬＥＤユニット５４の最も低い部分が、プロセスユニット６４の感光体カートリッジ６７の最も高い部分よりも上方に位置しているため、フレーム６５を引き出す際に、ＬＥＤユニット５０が障害となることはない。
そして、フレーム６５を引き出した状態で、プロセスユニット６０（６１〜６４）を上方に取り外して交換する。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
すなわち、カラー複合機１によれば、ＬＥＤユニット５０が、排出トレイ５５と画像読取部２との間の空間部Ｓに移動するため、本体１０の内部において、ＬＥＤユニット５０（露光部５）を、プロセスユニット６０（プロセス部６）から退避させることができる。これにより、プロセスユニット６０（プロセス部６）を前方に引き出すことが可能となるため、プロセスユニット６０の交換を容易に行うことができる。

また、カラー複合機１によれば、ＬＥＤユニット５０を取り付けた排出トレイ５５が、画像読取部２と一体となっておらず、重量が比較的小さいため、安定性が改善されるとともに、回動操作を良好に行うことができる。さらに、例えば、前記したダンパー装置で排出トレイ５５を上下に回動させる構成とすることで、操作性をより良好にすることができる。

また、カラー複合機１によれば、ＬＥＤユニット５０と排出トレイ５５とが、空間部Ｓに移動するだけなので、排出トレイ５５の可動範囲が小さく、本体１０の後方や上方に大きなスペースを必要としないため、カラー複合機１の設置場所の制約を小さくすることができる。

［第２実施形態］
次に、本考案の第２実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本実施形態は、前記した第１実施形態に係るカラー複合機１の一部の構成を変更したものであるため、第１実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略することとする。
参照する図面において、図３は、第２実施形態に係るカラー複合機の概略構成を示す側断面図である。

図３に示すように、排出トレイ５５は、本体１０から排出された用紙Ｐが蓄積されるトレイであり、４つ（複数）のＬＥＤユニット５０が取り付けられている。この排出トレイ５５の前後の両端付近の４箇所には、支持棒５７（一部図示せず）の上端部がそれぞれ接続されている。この支持棒５７の下端部は、本体１０の内部に挿入されている。

これら４つの支持棒５７のうち、少なくとも１つの側部にはラック部５７ａが形成され、ピニオン５８と噛み合っている。ピニオン５８は、モータ（図示せず）に接続されているため、モータの回転によってピニオン５８が回転することで、ラック部５７ａを有する支持棒５７が上下方向に移動することとなる。

このような構成を備える第２実施形態に係るカラー複合機１のプロセスユニット６０の交換時の動作について説明する。図４は、プロセスユニットを本体ケーシングから引き出した状態を示す側断面図である。

カラー複合機１は、画像形成時においては、図３の実線で示すように、露光部５のＬＥＤユニット５０が、感光体ドラム６６の上方に対向して配置される。この状態においては、フロントカバー１１を開いても、ＬＥＤユニット５０が後方に配置されるプロセスユニット６０の現像カートリッジ６８に干渉してしまうためフレーム６５を引き出すことはできない。

そこで、まず、図３の破線で示すように、モータ（図示せず）の回転によってピニオン５８を回転させ、噛み合うラック部５７ａを有する支持棒５７を上方に移動させることで、支持棒５７が接続された排出トレイ５５を上方の空間部Ｓに平行移動させる。これにより、排出トレイ５５に取り付けられたＬＥＤユニット５０も、空間部Ｓに移動することに
なる。

この状態においては、ＬＥＤユニット５０の最も低い部分が、プロセスユニット６０の最も高い部分（現像カートリッジ６８の上面）よりも上方に位置しているため、図４に示すように、フロントカバー１１を開いて、フレーム６５を前方側に引き出すことができる。そして、この状態で、プロセスユニット６０を上方に取り外して交換する。

以上によれば、本実施形態においても、前記した第１実施形態と同等の効果を得ることができる。さらに、本実施形態によれば、ＬＥＤユニット５０のストロークを、第１実施形態よりも短くすることが可能なので、空間部Ｓを小さくして、カラー複合機１の小型化を図ることができる。

以上、本考案の実施形態について説明したが、本考案は前記した実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
前記した実施形態では、記録シートの一例として、普通紙、厚紙、はがきなどの用紙Ｐを採用したが、これに限定されず、例えば、ＯＨＰシートや布などであってもよい。

前記した実施形態では、感光体ドラム６６を有する感光体カートリッジ６７と、感光体カートリッジ６７に装着される現像カートリッジ６８とを備えたプロセスユニット６０を採用したが、これに限定されるものではない。例えば、感光体ドラム、帯電手段および現像カートリッジを一体にしたプロセスユニットを採用することもできる。

前記した実施形態（第１実施形態）では、図１に示すようなヒンジ部５６を支点として、排出トレイ５５を上下方向に回動する構成としたが、これに限定されず、例えば、排出トレイ５５の後方側の端部を支点として、排出トレイ５５を上下方向に回動する構成としてもよい。

前記した実施形態（第２実施形態）では、モータ（図示せず）を動力として排出トレイ５５を上下方向に平行移動する構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、支持棒５７の下端部にバネを配置し、排出トレイ５５が閉まっているとき（画像形成時）はバネを圧縮した状態で維持するような機構を備え、このバネの圧縮を開放することで排出トレイ５５を上方に平行移動させる構成としてもよい。

前記した実施形態では、ＬＥＤユニット５０が取り付けられた排出トレイ５５を上方の空間部Ｓに移動することで、ＬＥＤユニット５０を空間部Ｓに移動する構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、ＬＥＤユニットの上面が排出トレイの一部を構成する場合、ＬＥＤユニット自体が上下方向に平行移動する構成としてもよい。

前記した実施形態では、プロセスユニット６０（プロセス部６）を前方に引き出し可能な構成としたが、これに限定されず、例えば、プロセス部６とともに転写部７（駆動ローラ７１、従動ローラ７２、搬送ベルト７３および転写ローラ７４）も前方に引き出し可能な構成としてもよい。これによれば、転写部７の交換やメンテナンスを容易に行うことができる。

前記した実施形態では、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色に対応したプロセスユニットおよびＬＥＤユニットを備える画像形成装置を示したが、これに限定されるものではない。すなわち、本考案は、２色や３色、５色以上に対応したプロセスユニットおよびＬＥＤユニットを備える画像形成装置に適用することも可能である。なお、２色に対応したプロセスユニットおよびＬＥＤユニットを備える画像形成装置の場合、ＬＥＤユ
ニットが１つだけ移動する構成としてもよい。

本考案の第１実施形態に係る画像形成装置の一例としてのカラー複合機の概略構成を示す側断面図である。 プロセスユニットを本体ケーシングから引き出した状態を示す側断面図である。 本考案の第２実施形態に係る画像形成装置の一例としてのカラー複合機の概略構成を示す側断面図である。 プロセスユニットを本体ケーシングから引き出した状態を示す側断面図である。

１ カラー複合機（画像形成装置）
２ 画像読取部（画像読取ユニット）
５０ ＬＥＤユニット
５５ 排出トレイ
６０ プロセスユニット
６６ 感光体ドラム
Ｐ 用紙（記録シート）
Ｓ 空間部（所定の空間）

Claims (4)

1. 感光体ドラムを有し並列に配置された複数のプロセスユニットと、
   前記各感光体ドラムに上方から対向して配置され、前記感光体ドラム上を露光して静電潜像を形成する複数のＬＥＤユニットと、
   前記ＬＥＤユニットの上方に設けられ、画像が形成された記録シートが排出される排出トレイと、
   前記排出トレイの上方に所定の空間を介して設けられ、原稿の画像を読み取る画像読取ユニットと、を備えた画像形成装置であって、
   前記ＬＥＤユニットの少なくとも１つが、前記排出トレイの少なくとも一部とともに前記所定の空間に移動することで、前記プロセスユニットをその並列方向に引き出し可能としたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記排出トレイは、前記プロセスユニットの引き出し方向とは反対側を支点として上下に回動するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 最も前記支点側のＬＥＤユニット以外の全てのＬＥＤユニットの全体が前記所定の空間に移動するように構成されたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記排出トレイは、上下方向に平行移動するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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