JP4525714B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、タンデム方式の画像形成装置に関する。

従来、例えば、特許文献１に開示されているような、一定の間隔をおいて直線上に配置された複数のプロセスカートリッジを有し、複数の色を一度に印刷（転写・定着）するタンデム方式の画像形成装置が知られている。

特開２００６−３０９５７号公報（図１，２）

ところで、特許文献１の画像形成装置は、トナーカートリッジを装置の上方から交換することができるように構成されている。しかしながら、このような交換形態の画像形成装置は、上方にトナーカートリッジ交換のためのスペースを必要とするので、装置の設置場所を制限することがある。また、このような画像形成装置の上部に、画像読取部を設けた場合、上方からトナーカートリッジを交換することができず、装置全体の設計（例えば、トナーカートリッジの交換形態など）を変更する必要がある。

そこで、本発明は、設置場所の制限や画像読取部の有無による設計変更の必要がなく、トナーカートリッジの交換が容易な画像形成装置を提供することを目的とする。

前記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、フレームを引出可能に装着している本体ケースと、前記フレームに回転可能に保持され、表面に静電潜像が形成される複数の像担持体と、前記像担持体の上方に配置され、前記像担持体を露光して前記静電潜像を形成する露光ユニットと、前記静電潜像を現像するために使用される現像剤を収容する４個の現像剤収容部材とを備えるタンデム方式の画像形成装置であって、
前記像担持体の軸方向の両端部は、前記露光ユニットの前記軸方向の両端部よりも前記軸方向において外方側に配置され、
４個の前記現像剤収容部材は、前記像担持体の上方で、かつ、前記像担持体の軸方向において前記露光ユニットを挟んで両側に、それぞれ２個に分けて上下方向に並んで配置され、少なくともその一部は前記像担持体の前記両端部と上下方向において重なって配置されており、前記本体ケースの操作部が配置された側の側面から横方向に向けて着脱可能に装着され、
前記上下方向に並んで配置された２個の現像剤収容部材のうち、上側に配置される現像剤収容部材の前記フレームの引出方向における上流端は、下側に配置される現像剤収容部材の前記引出方向における上流端よりも、前記引出方向の上流側に配置され、前記上側に配置される現像剤収容部材から現像剤を供給される像担持体は、前記下側に配置される現像剤収容部材から現像剤を供給される像担持体よりも前記引出方向の上流側に配置されており、
前記フレームは、前記本体ケースの前記側面から前記着脱方向と同じ方向に引き出し可能であり、
すべての前記現像剤収容部材は、同じ側面から着脱可能であることを特徴とする。

このように構成された画像形成装置によれば、現像剤収容部材を、少なくとも一部が像担持体の軸方向における両端部と上下方向において重なるように露光ユニットの両側に配置しているため、本体ケースの上下方向の小型化をすることができると共に、軸方向の小型化を図ることができる。また、上下方向に並んで配置された２個の現像剤収容部材の引出方向における上流端をずらして配置したことで、像担持体までの現像剤の供給路を簡略化することができる。また、現像剤収容部材が本体ケースの操作部が配置された側の側面から横方向に向けて着脱可能に装着されるので、現像剤収容部材の交換を容易に行うことができる。また、複数の現像剤収容部材が露光ユニットを挟んで両側に配置されるので、本体ケース内のスペースを有効に利用することができる。
ここで、「操作部が配置された側」とは、画像形成装置を使用するユーザが、操作部、例えば、操作ボタンや表示部、表示ランプなどを操作・視認する側をいい、通常はユーザから見て画像形成装置の手前側となる。

本発明の画像形成装置によれば、本体ケースの上下方向の小型化をすることができると共に、軸方向の小型化を図ることができる。また、現像剤収容部材から像担持体までの現像剤の供給路を簡略化することができる。また、現像剤収容部材の交換を操作部が配置された側の側面から容易に行うことができる。また、すべての現像剤収容部材の交換を本体ケースの同じ側面からできるので、上方に現像剤収容部材交換のためのスペースを必要とせず設置場所を制限しないとともに、画像読取部の有無による設計変更の必要がなく汎用性が高い。

次に、本発明の実施形態について、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レーザプリンタの概略構成を示す側断面図である。図２はプロセスカートリッジを収容するフレームを引き出した状態のカラーレーザプリンタを示す斜視図であり、図３はトナーカートリッジ交換時のカラーレーザプリンタを示す斜視図である。

ここで、以下の説明において、方向は、カラーレーザプリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１に示すカラーレーザプリンタの左側を「手前側」、右側を「奥側」とし、紙面奥側を「左側」、紙面手前側を「右側」とする。なお、上下方向については、図示方向とカラーレーザプリンタ使用時のユーザの方向とが一致するので、そのまま「上下方向」とする。

図１に示すように、カラーレーザプリンタ１は、本体ケース２内に、手前・奥側方向（以下、前後方向という）に平行に配置された４つの像担持体としての感光ドラム３ａ〜３ｄを備えている。感光ドラム３ａ〜３ｄは、その表面がスコロトロン型帯電器４ａ〜４ｄにより一様に帯電された後、露光ユニット５からレーザ光が照射され、画像データに基づく静電潜像が形成される。それぞれの静電潜像は、現像ローラ６ａ〜６ｄに担持されるトナー（現像剤）により可視像化され、感光ドラム３ａ〜３ｄの表面上にトナー像が形成される。

用紙Ｐは、本体ケース２内の給紙カセット７に収容されており、給紙部８に設けられた各種ローラにより、手前から奥側に方向を変えて搬送ベルト９に搬送される。搬送ベルト９は、感光ドラム３ａ〜３ｄに対向配置されている。感光ドラム３ａ〜３ｄ上の各色のトナー像は、転写バイアスが印加された転写ローラ１０ａ〜１０ｄの作用により、搬送ベルト９に搬送された用紙Ｐ上に順次重ね合わせて転写される。４色のトナー像が転写された用紙Ｐは、定着部１１に搬送される。用紙Ｐ上に転写されたトナー像が定着部１１で熱定着された後、用紙Ｐは、各種ローラにより、奥側から手前に方向を変えて排出トレイ１２に排出される。

プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄは、本体ケース２内の給紙カセット７と露光ユニット５との間に設けられ、前後方向に４つ並んで配置されている。プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄは、本体ケース２に対して着脱自在に装着されるフレーム１４に着脱可能に収納された上で、本体ケース２内に配置されている。

プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄは、感光ドラム３ａ〜３ｄ、スコロトロン型帯電器４ａ〜４ｄ、現像ローラ６ａ〜６ｄ、供給ローラ１５ａ〜１５ｄ、トナーホッパ１６ａ〜１６ｄを主に備えている。なお、各プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄは、後述する各トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄからトナーホッパ１６ａ〜１６ｄに供給される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。各トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄから供給されるトナーは、トナーホッパ１６ａ〜１６ｄおよび供給ローラ１５ａ〜１５ｄを介して現像ローラ６ａ〜６ｄに供給される。

図２に示すように、本体ケース２の上面の手前左側には、ユーザが手前側から操作する操作部１８が設けられている。また、本体ケース２の手前側には、開閉自在なフロントカバー１９が、下方を支点として前後方向に回動自在に設けられている。このフロントカバー１９を開いたときにできる開口からは、後述するプロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄを収容するフレーム１４を手前側に引き出すことができる。そして、このフレーム１４を引き出した状態で、プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄを交換する。

トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄは、図１に示すように、本体ケース２内において、プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄの上方の露光ユニット５を挟んで両側（左右側。左側のトナーカートリッジ１７ａ，１７ｃについては図３参照）にそれぞれ２つずつ配置されている。また、各側の２つのトナーカートリッジ１７ｂ，１７ｄ（または１７ａ，１７ｃ）は、上下方向に並んで配置されている。

上下方向に並んで配置されたトナーカートリッジ１７ｂ，１７ｄ（または１７ａ，１７ｃ）は、上部のトナーカートリッジ１７ｄ（または１７ｃ）と下部のトナーカートリッジ１７ｂ（または１７ａ）とが、各プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄの配列方向（前後方向）においてずれて配置されている。より詳細には、上部のトナーカートリッジ１７ｄ（または１７ｃ）の後端が、下部のトナーカートリッジ１７ｂ（または１７ａ）の後端よりも若干奥側に位置するように配置され、各トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄの側面の奥側下部に、鉛直下方へ延びるトナー供給経路２０ａ〜２０ｄ（トナー供給経路２０ａ，２０ｃは図示せず）が連結されている。トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄを本体ケース２から取り外すときには、トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄとトナー供給経路２０ａ〜２０ｄの連結は解除される。

各トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄは、円筒形状であり、長手方向が各プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄの配列方向（前後方向）を向いている。そして、図３に示すように、本体ケース２の手前側に設けられた開閉自在なトナーカートリッジカバー２１，２２を開いたときにできる開口から、手前側に引き出すことができるようになっている。これにより、各トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄを手前側（操作部１８を操作する側の側面）から交換することができる。

各トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄ内のトナーは、本体ケース２内に設けられた各トナー供給経路２０ａ〜２０ｄを通って、各プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄのトナーホッパ１６ａ〜１６ｄの内部に供給される（図１参照）。なお、各トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄは、内部に収容される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。また、トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄは、内部のトナーを攪拌するとともに、トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄの後端（本体ケース２の奥側）へ搬送するオーガなどの公知の搬送手段（図示せず）を備えることが望ましい。

以上のように構成されるカラーレーザプリンタ１によれば、以下のような効果を得ることができる。
トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄを手前側に引き出すことができるので、トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄの交換を容易に行うことができ、カラーレーザプリンタ１の操作性を向上させることができる。

トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄをプロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄの上方に配置するので、重力を利用してトナーを、トナー供給経路２０ａ〜２０ｄを介してプロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄ（トナーホッパ１６ａ〜１６ｄ）に供給することができる。なお、トナー供給経路２０ａ〜２０ｄの内部に、オーガなどの搬送手段（図示せず）を設けることで、より効率的にトナーを供給することが可能となる。

トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄを露光ユニット５の両側に配置するので、本体ケース２内のスペースを有効に利用することができる。本実施形態では、４つのトナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄを２つずつ分けて配置しているので、さらにスペースを有効に利用することができる。露光ユニット５は、幅方向（左右方向）において画像形成領域幅と同程度もしくはそれより狭く構成することが可能であるが、現像ローラ６ａ〜６ｄや感光ドラム３ａ〜３ｄは画像形成領域幅より広く構成する必要があり、その結果、露光ユニット５の両側にはスペースが生じることになるためである。

なお、本体ケース２において、各トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄが配置されたスペースの下部スペースには、例えば、各種ローラ（感光ドラム３ａ〜３ｄを含む）に駆動力を付与・伝達する駆動部（図示せず）や、定着部１１の加熱手段の電極などを配置することができるので、本体ケース２内のスペースをより有効に利用することができるともに、本体ケース２の小型化を図ることができる。

トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄを露光ユニット５の両側に配置しているので、プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄに別途一定容量のトナー収容室を設ける必要がなく、プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄの小型化、特に上下方向の寸法を小さくすることが可能となる。プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄの上下方向の寸法が小さくなることで、本体ケース２の上下方向の寸法を小さくすることができるので、カラーレーザプリンタ１の薄型化を図ることができる。

各トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄは、その長手方向が、本体ケース２の長手方向となる各プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄの配列方向（前後方向）を向いているので、トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄの長手方向の寸法を大きく確保することができる。これにより、トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄの容量を大きくすることができる。

上下方向に配置された２つのトナーカートリッジ１７ｂ，１７ｄ（または１７ａ，１７ｃ）は、上部のトナーカートリッジ１７ｄ（または１７ｃ）と下部のトナーカートリッジ１７ｂ（または１７ａ）とが、各プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄの配列方向においてずれて配置されているので、それぞれ側面の奥側下部に接続されるトナー供給経路２０ａ〜２０ｄを鉛直下方に延ばすことができる。すなわち、上下のトナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄをずらして配置することで、各トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄから各トナーホッパ１６ａ〜１６ｄへのトナーの供給経路（各トナー供給経路２０ａ〜２０ｄの配置）を簡略化することができる。

各プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄを着脱可能に収容したフレーム１４を、トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄの着脱方向と同じ方向に引き出し可能に構成したので、トナーカートリッジの交換とともに、各プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄの交換も容易に行うことができる。これにより、カラーレーザプリンタ１の操作性を向上させることができる。また、各プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄおよび各トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄの交換を手前側（操作部１８を操作する側の側面）から可能としたので、上方に交換のためのスペースを必要とせず設置場所を制限しない。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明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、本発明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、プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄを、感光ドラム３ａ〜３ｄと現像ローラ６ａ〜６ｄを含む一体のカートリッジとしたが、これに限定されず、例えば、感光ドラム３ａ〜３ｄを含むカートリッジと、現像ローラ６ａ〜６ｄを含むカートリッジとに分離可能としてもよい。

前記した実施形態では、４つのトナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄを露光ユニット５を挟んで両側にそれぞれ２つずつ配置する構成を示したが、これに限定されず、各側に３つ以上ずつ配置する構成としてもよい。また、例えば、一方の側に１つ、他方の側に３つというように各側でその数が異なっていてもよい。

前記した実施形態では、各トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄの長手方向（前後方向）の寸法が同一の例を示したが、これに限定されず、各トナーカートリッジの長手方向の寸法は相違していてもよい。これによれば、例えば、使用量が比較的多いブラックのトナーを収容するトナーカートリッジの寸法を大きくすることができる。

前記した実施形態では、画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタ１を示して本発明を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本発明の画像形成装置は、図４に示すように、前記した実施形態の本体ケース２の上方に、手前側から操作する操作部１８’が設けられたフラットベッドスキャナ２３（画像読取部）と、本体ケース２とフラットベッドスキャナ２３との間にフラットベッドスキャナ２３を支持する支持部材２４とをさらに備えるカラー複合機１’であってもよい。このカラー複合機１’は、本体ケース２、フラットベッドスキャナ２３および支持部材２４によって囲まれる空間部Ｓに画像が形成された用紙Ｐが排出され、排出トレイ１２に蓄積される。

このようなカラー複合機１’では、トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄの全体またはその一部を、支持部材２４の内部に配置することができる。これによれば、従来のカラー複合機では、ほぼ空洞であった支持部材２４の内部スペースを有効に利用することができる。また、本体ケース２の手前側（操作部１８’を操作する側の側面）からプロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄやトナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄなどの交換が行えるので、フラットベッドスキャナ２３を設けても設計（例えば、トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄの交換形態など）の変更をする必要がない。そのため、前記した実施形態の本体ケース２を使用して、例えば、カラーレーザプリンタ、カラー複合機の両方を構成することができるとともに、同一製造ラインでの製造が可能となるため製造コストの削減を図ることができる。

前記した実施形態では、各プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄを各トナーカートリッジ１７ａ〜１７ｄの着脱方向（前後方向）と同じ方向に一体として引き出し可能に構成した例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、各プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄを一体として左右方向に引き出し可能に構成してもよいし、各プロセスカートリッジ１３ａ〜１３ｄを個別に独立して交換可能に構成してもよい。

画像形成装置の一例としてのカラーレーザプリンタの概略構成を示す側断面図である。 プロセスカートリッジを収容するフレームを引き出した状態のカラーレーザプリンタを示す斜視図である。 トナーカートリッジ交換時のカラーレーザプリンタを示す斜視図である。 画像形成装置の他の例としてのカラー複合機を示す正面図である。

符号の説明

１ カラーレーザプリンタ
１’ カラー複合機
２ 本体ケース
３ａ〜３ｄ 感光ドラム
５ 露光ユニット
１７ａ〜１７ｄ トナーカートリッジ
１８ 操作部
２３ フラットベッドスキャナ
２４ 支持部材

Claims (3)

1. フレームを引出可能に装着している本体ケースと、前記フレームに回転可能に保持され、表面に静電潜像が形成される複数の像担持体と、前記像担持体の上方に配置され、前記像担持体を露光して前記静電潜像を形成する露光ユニットと、前記静電潜像を現像するために使用される現像剤を収容する４個の現像剤収容部材とを備えるタンデム方式の画像形成装置であって、
   前記像担持体の軸方向の両端部は、前記露光ユニットの前記軸方向の両端部よりも前記軸方向において外方側に配置され、
   ４個の前記現像剤収容部材は、前記像担持体の上方で、かつ、前記像担持体の軸方向において前記露光ユニットを挟んで両側に、それぞれ２個に分けて上下方向に並んで配置され、少なくともその一部は前記像担持体の前記両端部と上下方向において重なって配置されており、前記本体ケースの操作部が配置された側の側面から横方向に向けて着脱可能に装着され、
   前記上下方向に並んで配置された２個の現像剤収容部材のうち、上側に配置される現像剤収容部材の前記フレームの引出方向における上流端は、下側に配置される現像剤収容部材の前記引出方向における上流端よりも、前記引出方向の上流側に配置され、前記上側に配置される現像剤収容部材から現像剤を供給される像担持体は、前記下側に配置される現像剤収容部材から現像剤を供給される像担持体よりも前記引出方向の上流側に配置されており、
   前記フレームは、前記本体ケースの前記側面から前記着脱方向と同じ方向に引き出し可能であり、
   すべての前記現像剤収容部材は、同じ側面から着脱可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記現像剤収容部材は、長手方向が複数の前記像担持体の配列方向に向いていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記本体ケースの上方に設けられる画像読取部と、前記本体ケースと前記画像読取部との間に設けられ前記画像読取部を支持する支持部材とをさらに備え、
   前記現像剤収容部材は、少なくとも一部分が前記支持部材の内部に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。

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