JP4765869B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
このようなレーザプリンタとして、たとえば、感光体と、この感光体の周囲に設けられ、感光体の回転に従って帯電、露光、現像の各工程を順次実施する画像形成手段とを備える画像形成装置が提案されている(たとえば、特許文献1参照。)。
しかし、上述したように、特許文献1の画像形成装置において、トナーカートリッジは、交換時において、現像装置の筐体に対して、マグネットローラの長手方向に沿って着脱されるので、画像形成装置本体において長手方向における寸法に制限がある場合には、トナーカートリッジの長手方向における寸法を小さくする必要がある。その場合、トナーカートリッジに収容できるトナーの容量を十分に確保できないおそれがある。
そこで、本発明の目的は、小型化を図りつつ、現像剤カートリッジにおける現像剤の容量を十分に確保でき、さらに操作性の向上を図ることができる画像形成装置を提供することにある。
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記記録媒体供給部は、その一部が、前記配列方向および前記長手方向と直交する方向において前記記録媒体排出部と重なることを特徴としている。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の発明において、前記筐体の前記記録媒体排出部側には、前記現像剤カートリッジと前記配列方向において対向する位置に、前記現像剤カートリッジを通過させるための開口部が形成されており、前記開口部を開閉可能に被覆するカバーが設けられ、前記現像剤カートリッジは、前記開口部を閉じた状態の前記カバーに隣接する位置まで延設されていることを特徴としている。
また、請求項7に記載の発明は、請求項1ないし6のいずれかに記載の発明において、前記配列方向は、略水平方向であり、前記筐体の上方に設けられ、原稿の画像情報を読み取り可能な画像読取手段を備えていることを特徴としている。
請求項2に記載の発明によれば、記録媒体供給部が、現像剤カートリッジを着脱させる側と同じ側の、ユーザがアクセスしやすい記録媒体排出部側から筐体に対して着脱可能であるので、記録媒体供給部を容易に着脱させることができる。そのため、さらなる操作性の向上を図ることができる。
そのため、画像形成装置の配列方向および長手方向における寸法を小さくすることができ、画像形成装置の一層の小型化を図ることができる。
請求項5に記載の発明によれば、筐体の記録媒体排出部側において、現像剤カートリッジと、現像剤担持体から記録媒体排出部への配列方向において対向する位置に設けられた開口部を介して、現像剤カートリッジを筐体に対して着脱させることができる。
さらには、現像剤カートリッジは、開口部を閉じた状態にあるカバーに隣接する位置まで延設されているので、現像剤カートリッジにおける現像剤の容量を一層十分に確保することができる。さらに、カバーを開いて開口部を開放すると、開口部から現像剤カートリッジが露出されるので、現像剤カートリッジにただちにアクセスでき、さらなる操作性の向上を図ることができる。
請求項7に記載の発明によれば、画像読取手段により読み取った原稿の画像情報を、記録媒体に画像形成することができ、画像形成装置を、複写装置を兼ねる複合機とすることができる。
図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態としてのレーザプリンタを示す要部側断面図であり、後述する読取スキャナユニットが閉じられた態様を示す。図2は、図1に示すレーザプリンタを前側斜め右上から見た斜視図である。図3は、図2において、カバーがカバー開位置ある状態を示す。
フィーダ部4は、記録媒体としての用紙3を給紙するために装備される。画像形成部5は、給紙された用紙3に画像を形成するために装備される。読取スキャナユニット7は、原稿に記載された画像情報を読み取るために装備される。
(1)本体ケーシング
図1に示すように、本体ケーシング2は、中空の略ボックス形状に形成されている。本体ケーシング2の上端部には、平面視略矩形枠状の上壁10が形成されている。
本体ケーシング2には、プロセス着脱口11、供給トレイ着脱口15、および開口部としてのカートリッジ着脱口16(図3参照)が形成されている。
(1−1)プロセス着脱口
プロセス着脱口11は、上壁10において、平面視略矩形状に形成されている。読取スキャナユニット7は、プロセス着脱口11を開閉するように配置されている。読取スキャナユニット7は、本体ケーシング2の後端上部に幅方向に沿って設けられている支軸12に揺動自在に支持されている。そのため、読取スキャナユニット7を、支軸12を支点として、読取スキャナユニット7の前端部が上壁10に接触するように揺動させると、読取スキャナユニット7によってプロセス着脱口11が閉鎖される。一方、読取スキャナユニット7を、支軸12を支点として、読取スキャナユニット7の前端部が上壁10から離間するように揺動させると、プロセス着脱口11が前側斜め上方に向かって開放される。開放されたプロセス着脱口11を介して、前側斜め上方に沿ってプロセス部9を本体ケーシング2に対して着脱させることができる。
(1−2)供給トレイ着脱口
図2に示すように、供給トレイ着脱口15は、本体ケーシング2の正面側壁14の下半分部分の略中央位置に形成されている。供給トレイ着脱口15は幅方向に長手の矩形状に形成されており、供給トレイ着脱口15を介して、後述する記録媒体供給部としての供給トレイ51を本体ケーシング2に対して前後方向へ着脱させることができる。
(1−3)カートリッジ着脱口
図3に示すように、カートリッジ着脱口16は、正面側壁14において供給トレイ着脱口15の右側に形成されている。カートリッジ着脱口16は、供給トレイ着脱口15よりも上下方向に長く、幅方向に短い、幅方向に長手の矩形状に形成されている。カートリッジ着脱口16には、カートリッジ着脱口16を開閉可能に被覆するカバー17が設けられている。
図8に示すように、右ガイド溝30は、収納部右側壁21の前端縁から後方へ略水平に延び、その前後方向長さは、収納部右側壁21の前後方向長さの約4分の3に相当する。右ガイド溝30は、前端部分においては後方へ向かって溝幅が狭くなり、それ以降(上述した前端部分より後側)において一定となるように形成されている。収納部右側壁21において、右ガイド溝30の後側には、回動板収容部31が形成されている。
湾曲壁26は、側面視において後方へ凹む略半円弧形状の薄板状に形成されている。湾曲壁26の左端縁が、収納部左側壁20の後端部の、上述した半円形状の周縁に接続され、湾曲壁26の右端縁が、収納部右側壁21の後端部の、上述した半円形状の周縁に接続されている(図8参照)。また、湾曲壁26の上端縁が、収納部上側壁18の後端縁に接続され、湾曲壁26の下端縁が、収納部下側壁19の後端縁に接続されている。これにより、本体ケーシング2内には、収納部上側壁18、収納部下側壁19、収納部左側壁20、収納部右側壁21および湾曲壁26によって区画され、これらによってカートリッジ着脱口16に連通する略直方体形状のカートリッジ収容空間27が形成されている。カートリッジ収容空間27の前後方向における奥行きは、本体ケーシング2の前後方向寸法の約5分の4に相当する。
(1−4)駆動入力ギヤ
駆動入力ギヤ36は、その外周面に歯が形成された平歯車であり、上端部がギヤ収容溝24のギヤ露出穴60から露出されるように配置されている。駆動入力ギヤ36の回転軸は、収納部左側壁20において回転自在に支持されており、その左端部は、図示されていないが、収納部左側壁20よりも左側に露出され、駆動モータ(図示せず)に連結されている。駆動モータ(図示せず)が駆動されると、駆動入力ギヤ36は、右側面視において時計回りに回転される。
(1−5)筐体シャッター
筐体シャッター37は、カートリッジ収容空間27内の後端側に配置されている。筐体シャッター37は、筐体シャッター円弧壁38および筐体シャッター側壁39を一体的に備えている。
筐体シャッター側壁39は、側面視円板形状に形成されており、その外周縁の半分が筐体シャッター円弧壁38の左端縁に接続されている。
(1−6)伝達部材
伝達部材25は、図5に示すように、本体ケーシング2において、収納部右側壁21と、本体ケーシング2の右側壁との間に配置されている。
ロッド支持部47は、正面視矩形状かつ前後方向に長手の中空の角柱状に形成されている。ロッド支持部47の前端部および後端部には、ロッド支持部47の中空部分を外部に連通させるための開口部がそれぞれ形成されている。ロッド支持部47は、収納部右側壁21と本体ケーシング2の右側壁とによって挟持されている(図5参照)。
第1連結ロッド44は、後端部がスライドロッド45の前端部に連結され、前端部がカバー17の接続部23に連結されている。第1連結ロッド44は、スライドロッド45との連結部分および接続部23との連結部分をそれぞれ中心として揺動自在である。
図7(b)に示すように、カバー17がカバー開位置にあるとき、スライドロッド45は、ロッド支持部47に支持された状態において最前方に位置している。また、回動板48は回動板閉位置(図8(b)参照)にある。ここで、カバー17をカバー開位置からカバー閉位置(図7(a)参照)へ向けて回動させる。これにより、カバー17を回動させるための動力が、第1連結ロッド44に対して、第1連結ロッド44を後方へ押すように作用される。そして、この動力は、第1連結ロッド44を介してスライドロッド45に伝達され、スライドロッド45を後方へスライドさせる。さらに、この動力は、スライドロッド45を介して第2連結ロッド46に伝達され、第2連結ロッド46を、スライドロッド45との連結部分を中心とする右側面視反時計回りに揺動させつつ、後方へ移動させる。これにより、第2連結ロッド46の回動板48との連結部分が貫通穴40の円弧に沿って移動するので、この動力は、第2連結ロッド46を介して回動板48に伝達され、回動板48は、回動板閉位置(図8(b)参照)から回動板開位置(図8(a)参照)へ向けて左側面視反時計回りに回動される。
(2)フィーダ部
図1に示すように、フィーダ部4は、供給トレイ51、分離ローラ52、分離パッド53および給紙ローラ54を備えている。
分離ローラ52および分離パッド53は、供給トレイ51の後端部の上方に設けられている。
また、フィーダ部4は、紙粉取りローラ56およびガイドローラ57を備えている。
紙粉取りローラ56は、分離ローラ52に対向配置され、かつ分離パッド53の後端側上方に設けられている。
ガイドローラ57は、紙粉取りローラ56の上方において、分離ローラ52に対向配置されている。
供給トレイ51の内部には、用紙3を積層状に載置可能な用紙押圧板59が設けられている。供給トレイ51を、供給トレイ着脱口15を介して本体ケーシング2より離脱させると、用紙押圧板59上に用紙3を載置することができる。
給紙ローラ54によって分離位置に向けて送り出された用紙3は、分離ローラ52の回転によって、分離ローラ52と分離パッド53との間に挟まれたときに、1枚ごとに捌かれて給紙される。給紙された用紙3は、紙粉取りローラ56と分離ローラ52との間を通過し、そこで紙粉が取り除かれる。その後、この用紙3は、ガイドローラ57および搬送パス62にガイドされることにより略U字形状に沿って、前側へ折り返され、レジストローラ58に向けて搬送される。
(3)画像形成部
画像形成部5は、スキャナ部80、上述したトナーカートリッジ8、プロセス部9、および定着手段としての定着部82を備えている。
(3−1)スキャナ部
スキャナ部80は、本体ケーシング2内において、供給トレイ51の前端部から前後方向中央よりもやや後側までに亘って供給トレイ51の上方に重なるように隣接配置されている。さらに、スキャナ部80は、前半分部分が後述する記録媒体排出部としての排出トレイ185の下方に重なるように隣接配置されている。このスキャナ部80は、レーザ光源81、回転駆動されるポリゴンミラー83、fθレンズ84、レンズ85および反射鏡86を前後方向に沿って備えている。レーザ光源81から発光される画像データに基づくレーザビームは、鎖線で示すように、ポリゴンミラー83で偏向されて、fθレンズ84を通過した後、さらにレンズ85を通過し、反射鏡86によって光路が屈曲されることにより、プロセス部9の感光ドラム136の表面上に照射される。
(3−2)トナーカートリッジ
図9は、トナーカートリッジを後側斜め右上から見た斜視図であって、(a)は、外側円筒部がカートリッジシャッター閉位置にある状態、(b)は、外側円筒部がカートリッジシャッター開位置にある状態を示す。図10は、図9(b)においてトナーカートリッジ内部を説明するための、(a)は、内側円筒部内部を示し、(b)は、(a)において攪拌機構を除いた状態を示し、(c)は、隔壁周辺を背面側から見た断面図であり、(d)は、(a)における攪拌機構を、可撓性フィルムが撓んだ状態で抜き出して示し、(e)は、(d)における撹拌機構の可撓性フィルムの撓みが解除された状態を示す。図11は、トナーカートリッジを後側斜め左上から見た斜視図であって、(a)は、外側円筒部がカートリッジシャッター閉位置にある状態、(b)は、外側円筒部がカートリッジシャッター開位置にある状態を示す。図12は、外側円筒部がカートリッジシャッター閉位置にある状態におけるトナーカートリッジの平面図である。なお、現像剤通過部の要部については断面で示している。図13は、トナーカートリッジの左側面図であって、(a)は、外側円筒部がカートリッジシャッター閉位置にある状態、(b)は、外側円筒部がカートリッジシャッター開位置にある状態を示す。
(3−2−1)現像剤通過部
現像剤通過部87は、カートリッジ収容空間27の湾曲壁26(図6参照)に沿った略円筒形状に形成されており、内側円筒部90および外側円筒部91を備えている。
内側筒壁92は、内側円筒部90の円周面を形成し、前端部には、背面視略矩形状の通過部側連通穴94が形成されている。
隔壁97は、図10(b)に示すように、側面視における内側円筒部90の後半分部分の形状とほぼ等しい大きさの略半円形状の薄板状に形成されており、内側円筒部90の幅方向中央位置から左側に配置されている。隔壁97の上端部には切欠65が形成されている。切欠65は、後方へ向かうにつれて下方に凹むように、側面視略U字状に形成されている。側面視において内側筒壁92の内周面と隔壁97とによって区画される部分は、連通領域102とされている。また、内側円筒部90の内部において、隔壁97および連通領域102よりも左側の領域を戻り側領域100とし、隔壁97および連通領域102よりも右側の領域を供給側領域101とする。戻り側領域100と供給側領域101とは、連通領域102によって互いに連通している。
通過部側回転軸103は、幅方向に沿って延び、その幅方向両端部が左右の内側側壁93の各軸穴95にそれぞれ挿通されることで、各内側側壁93に回転自在に支持されている。通過部側回転軸103の右端部は、右側の内側側壁93から右側に突出しており、その突出部分には、通過部側アジテータギヤ63が設けられている(図12参照)。
外側筒壁113は、外側円筒部91の円周面を形成している。図9(b)に示す状態において、外側筒壁113の略前半分上側部分には、正面視略矩形状の切欠115が形成されている。図9(a)に示す状態において、外側筒壁113の後端部の左側に僅かに偏った位置には、後方へ突出するカートリッジ突起116が設けられている。カートリッジ突起116は、背面視において幅方向に長手の矩形状に形成されている。
(3−2−2)現像剤収容部
現像剤収容部88は、3つの略中空円筒(サブシリンダ120とする。)が前後方向に沿って3つ連結されることで形成されており、その上面は水平方向に沿って平坦に形成されている。また、各サブシリンダ120内部は、互いに連通している。現像剤収容部88には、正帯電性の非磁性1成分の重合トナーが貯蔵されている。
収容部側アジテータ機構122は、収容部側回転軸123および収容部側アジテータ124を備えている。
収容部側回転軸123は、各サブシリンダ120の幅方向両側壁に回転自在に支持されており、その左端部は、対応するサブシリンダ120の左側壁から左側へ突出している。詳しくは、中央に位置するサブシリンダ120における収容部側回転軸123が、後述する収容部側アジテータギヤ125から露出するように、最も左側に突出している(図12参照)。また、図9に示すように、最後方および中央のサブシリンダ120において、収容部側回転軸123の右端部が、対応するサブシリンダ120の右側壁から右側へ突出している。詳しくは、中央のサブシリンダ120における収容部側回転軸123のほうが、最後方のサブシリンダ120における収容部側回転軸123よりも右側に突出している(図12参照)。図11に示すように、各収容部側回転軸123の左端部においてサブシリンダ120の左側壁から突出した部分には、収容部側アジテータギヤ125が相対回転不能に取り付けられている。中央に位置するサブシリンダ120の収容部側アジテータギヤ125は、他のサブシリンダ120における収容部側アジテータギヤ125よりも幅広に形成されている。また、前後方向に隣接する収容部側アジテータギヤ125の間には、中間ギヤ126がそれぞれ設けられている。各中間ギヤ126は、サブシリンダ120の左側壁に設けられた支軸127に回転自在に支持されており、前後方向両側の各収容部側アジテータギヤ125に噛合している。
図13に示すように、収容部側アジテータ124は、各収容部側回転軸123に設けられている。収容部側アジテータ124は、可撓性をするフィルム等からなり、収容部側回転軸123を中心とする径方向に長手の略矩形状、かつ、左側面視において反時計回りの方向へ反るように形成されている。
(3−2−3)取っ手
図9に示すように、取っ手89は、幅方向に細く、側面視リング状に形成されており、最前方のサブシリンダ120の前側部分(トナーカートリッジ8の本体ケーシング2に対する離脱方向下流側端部)の幅方向両端部にそれぞれ設けられている。詳しくは、各取っ手89は、最前方のサブシリンダ120の上端部から前方へ向かって水平に延びてから下方へ緩やかに旋回して、このサブシリンダ120の前端部と下端部との間の部分に接続されている。
(3−2−4)トナーカートリッジの本体ケーシングに対する着脱
(3−2−4−1)トナーカートリッジの本体ケーシングに対する装着
先ず、図3に示すように、本体ケーシング2のカバー17を、上述したカバー開位置まで回動させ、カートリッジ着脱口16を開放する。そして、図9(a)に示すように、外側円筒部91がカートリッジシャッター閉位置にあるトナーカートリッジ8の取っ手89を掴む。そして、トナーカートリッジ8を水平な姿勢に保ちながら、カートリッジ突条117および中央のサブシリンダ120の収容部側回転軸123の右端部(右ガイド部131とする。)を、収納部右側壁21の右ガイド溝30(図3参照)に受け入れさせる。そして、図11(a)に示すように、中央のサブシリンダ120の収容部側アジテータギヤ125をギヤ収容溝24(図4参照)に受け入れさせた後、中央のサブシリンダ120の収容部側回転軸123の左端部(左ガイド部132とする。)を、収納部左側壁20の左ガイド溝28(図3参照)に受け入れさせる。
トナーカートリッジ8をさらに後方へ押し込むと、左ガイド部132(図12参照)は、位置決め突起29(図6(b)参照)を乗り越えて左ガイド溝28の後端縁に接触する。同時に、カートリッジ突起116(図12参照)が、筐体シャッター開位置にある筐体シャッター37の嵌合穴43(図5参照)に嵌る。カートリッジ突条117(図12参照)は、回動板ガイド溝49(図8(b)参照)内に受け入れられた状態にあり、回動板ガイド溝49からはみ出していない。つまり、カートリッジ突条117が回動板ガイド溝49内に受け入れられることで、トナーカートリッジ8の外側円筒部91(図9(a)参照)とカバー17(図3参照)とが伝達部材25によって連結される。
(3−2−4−2)トナーカートリッジの本体ケーシングに対する離脱
カバー閉位置にあるカバー17をカバー開位置まで回動させ、カートリッジ着脱口16を開放する(図8(b)参照)。これにより、取っ手89が、カートリッジ着脱口16から露出され、回動板開位置にある回動板48が回動板閉位置まで回動する。回動板48の回動板ガイド溝49にカートリッジ突条117が受け入れられた(係合された)状態にある外側円筒部91は、回動板48の回動板閉位置までの回動に連動して(つまり、カバー17の回動により発生した動力が伝達されることにより)、カートリッジシャッター閉位置まで回動する(図9(a)参照)。そして、外側円筒部91のカートリッジ突起116(図9参照)が嵌合穴43に嵌った(係合された)状態にある筐体シャッター37は、外側円筒部91のカートリッジシャッター閉位置までの回動に連動して、筐体シャッター閉位置まで回動する(図6(b)参照)。
(3−3)プロセス部
以下では、トナーカートリッジ8が本体ケーシング2に対して装着されているものとして説明する。すなわち、図10(c)に示すように、この状態では、本体ケーシング2の筐体供給穴33が、トナーカートリッジ8のカートリッジ供給穴96と連通し、本体ケーシング2の筐体戻り穴34が、トナーカートリッジ8のカートリッジ戻り穴112と連通している。
プロセス部9は、上述したように、本体ケーシング2に対して着脱自在に装着され、ドラム部133と現像部134とを一体的に備えている。
(3−3−1)ドラム部
図14は、図1において、プロセス部を抜き出して示している。
ドラム筐体135は、幅方向に長手であり、かつ前方および後方が開放されるボックス形状に形成されている。
また、ドラム筐体135において、左側壁、右側壁および底壁の各後半分部分によって区画される部分が、現像配置部145とされている。現像配置部145には、現像部134が配置される。現像配置部145は、上側が開放される正断面視コ字状の有底枠体形状に形成されている。
感光ドラム136は、円筒形状に形成され、ドラム本体146とドラム軸147とを備えている。ドラム本体146は、最表層がポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層により形成されている。ドラム軸147は、金属製であり、ドラム本体146の軸心において、ドラム本体146の軸方向(幅方向)に沿って延びている。
転写ローラ138は、ドラム筐体135において、感光ドラム136の上方に設けられ、感光ドラム136と上下方向において対向して接触し、感光ドラム136との間にニップを形成するように配置されている。このニップが、上述した感光ドラム136と転写ローラ138との間の転写位置となる。
転写ローラ138には、転写時に転写バイアスが印加される。また、転写ローラ138は、駆動モータ(図示せず)からの駆動力が入力されることにより、回転駆動される。
(3−3−2)現像部
現像部134は、ドラム筐体135の現像配置部145においてドラム部133に対して一体的に備えられている。
現像筐体152は、側面視略矩形状、かつ幅方向に長手のボックス形状に形成されている。現像筐体152の前壁には、正面視において幅方向に長手の矩形状の現像連通穴158が形成されている。現像筐体152の天壁(上壁)は、上方へ向かって凸湾曲する側面視円弧形状に形成されている。現像筐体152の天壁の幅方向両端部には、上方へ突出するスペーサー64がそれぞれ設けられている。現像筐体152の内部には、側断面視略L字状であり、幅方向に延びる現像隔壁159が形成されており、現像隔壁159によって、現像筐体152の内部は、現像室160とトナー供給室161とに区画されている。
(3−3−3)現像転写動作
画像形成時において、駆動モータ(図示せず)が駆動され、駆動入力ギヤ36(図6(a)参照)が右側面視において時計回りに回転される。これにより、駆動入力ギヤ36に噛合する中央のサブシリンダ120の収容部側アジテータギヤ125(図13(b)参照)に、駆動入力ギヤ36から駆動力が伝達され、この収容部側アジテータギヤ125が左側面視時計回りに回転駆動される。この駆動力は、図13(b)に示すように、中間ギヤ126を介して最前方および最後方の各サブシリンダ120の収容部側アジテータギヤ125に伝達される。これにより、各サブシリンダ120において、収容部側アジテータギヤ125が左側面視時計回りに回転駆動され、収容部側アジテータギヤ125とともに、収容部側回転軸123および収容部側アジテータ124が左側面視時計回りに回転される。そのため、各サブシリンダ120では、トナーが収容部側アジテータ124によって攪拌されて、後方へ移動される。つまり、現像剤収容部88全体でみると、前方から後方へ向かってトナーが移動され、このトナーは、図10(a)に示すように、通過部側連通穴94および収容部側連通穴121を介して、現像剤通過部87の内側円筒部90内部に供給される。
トナー供給室161内に放出されたトナーは、図14に示すように、回転駆動される供給オーガ156の供給側搬送部170により、トナー供給室161内を左側へ搬送される。搬送されたトナーは、トナー供給室161の左端部においては、トナー連通穴162を介して下降し、現像室160へ搬送されて戻りオーガ157の左端部に供給される。戻りオーガ157の左端部に供給されたトナーは、回転駆動される戻りオーガ157の戻り側搬送部173によって、右側に搬送されつつ、戻りオーガ157の下方に配置される供給ローラ153に供給される。
なお、用紙3は、図1に示すように、分離ローラ52の周りを略U字形状に前側へ折り返されてからプロセス部9の上方へ進む。そして、用紙3は、現像部134の天壁の上面と読取スキャナユニット7の下面との間の隙間を通過した後に、ドラム部133の第1通過口142を経て転写位置へ到達する。この隙間は、現像部134のスペーサー64が読取スキャナユニット7の下面(後述する用紙搬送ガイド195)に当接することによって形成されており、その大きさは、スペーサー64の突出量に相当する。
なお、転写後に感光ドラム136上に残存する転写残トナーは、現像ローラ154に回収される。また、転写後に感光ドラム136上に付着する用紙3からの紙粉は、クリーニングブラシ139によって回収される。
(3−4)定着部
定着部82は、スキャナ部80の上方に重なるように隣接配置され、かつプロセス部9の前側(つまり、感光ドラム136に対して現像ローラ154の反対側)に設けられている。定着部82は、定着フレーム180を備え、定着フレーム180内に、加熱ローラ181、加圧ローラ182および排紙ローラ183を備えている。
加圧ローラ182は、加熱ローラ181の上方において、加熱ローラ181を押圧するように対向配置されている。この加圧ローラ182は、金属製のローラ軸と、そのローラ軸を被覆するゴム材料からなるゴムローラとを備えている。加圧ローラ182は、加熱ローラ181の回転駆動に従って従動される。
定着部82では、転写位置において用紙3上に転写されたトナー像を、用紙3が加熱ローラ181と加圧ローラ182との間を通過する間に熱定着させる。トナー像が定着した用紙3は、次に述べるように、排紙ローラ183によって、排出口184を介して排出トレイ185に向かって搬送される。
(4)排出部
排出部6は、本体ケーシング2の正面側(つまり、定着部82に対して感光ドラム136の反対側)において、排出口184と排出トレイ185とを備えている。
1対の排出側壁188は、排出底壁187の幅方向両端縁から、幅方向に互いに対向し、かつ上方に向かって延設されている。
第1排出後壁190の上端縁は、第2排出後壁191の下端縁と上下方向に間隔を隔てて対向する。この間隔は用紙3の肉厚より大きく、定着部82と排出トレイ185とを連通させる排出口184とされる。
排出トレイ185は、読取スキャナユニット7が閉じられて本体ケーシング2のプロセス着脱口11が閉鎖されているときには正面側が開放されているが、読取スキャナユニット7が開かれてプロセス着脱口11が開放されると上側にも開放される。
(5)読取スキャナユニット
(5−1)読取スキャナユニットの全体構成
読取スキャナユニット7は、原稿台192と、原稿台192に開閉自在に支持される原稿押さえカバー193とを備えている。
ガラス面194は、原稿台192の上面がフラットとなるように、原稿台192にガラス板を埋設することにより形成されている。このガラス面194は、平面視矩形状をなし、その長手方向が原稿台192の長手方向に沿うように配置されている。
CCDセンサ(図示せず)は、ガラス面194の内側(下側)において左右方向に移動可能に支持されており、常には、ガラス面194の左端に待機され、通常の原稿読取時には、走査モータ(図示せず)によって、ガラス面194と対向した状態で左側から右側に向けて走査される。
原稿押さえカバー193は、図2に示すように、原稿台192と同形状の平面視矩形状の薄板状に形成されており、その上面において、左側端部には原稿を自動読取するためのADF(オート・ドキュメント・フィーダ)装置196が備えられている。このADF装置196には、ケーシング197、原稿搬送ローラ(図示せず)、原稿搬送モータ(図示せず)および原稿検知センサ(図示せず)が備えられている。ケーシング197は前後方向に長手のボックス形状であり、原稿搬送ローラ(図示せず)および原稿搬送モータ(図示せず)が内装されている。ケーシング197の右側壁における上下方向中央部には、待機原稿トレイ198が備えられている。待機原稿トレイ198は、平面視が略台形の薄板形状であり、その略台形における底辺部が基端部としてADF装置196に支持され、遊端部が略水平方向に右側へ向かって延設されており、原稿を積層状にセットすることができる。
そして、図1に示すように、原稿押さえカバー193は、その後端部のヒンジ201を支点として、その前端部が上下方向に揺動する。原稿押さえカバー193の前端部を、把持部70を持って上方に持ち上げると、原稿台192のガラス面194が開放され、原稿押さえカバー193の前端部を下方に降ろすと、原稿台192のガラス面194が被覆される。これによって、原稿押さえカバー193は、原稿台192のガラス面194を開閉自在に被覆する。
(5−2)スキャナユニットにおける通常の原稿読取
原稿押さえカバー193の前端部を上方に持ち上げて、ガラス面194に原稿が載置されるようにセットし、その後、原稿押さえカバー193の前端部を下方に降ろして、本体ケーシング2の操作パネル13でボタンを操作する。すると、CCDセンサ(図示せず)が、走査モータ(図示せず)によって、ガラス面194に載置される原稿と対向した状態で左側から右側に向けて走査され、原稿の画像情報が読み取られる。
(5−3)スキャナユニットにおける自動原稿読取
ADF装置196による原稿の自動読取では、原稿検知センサ(図示せず)が、待機原稿トレイ198に原稿がセットされたことを検知すると、上述した通常の原稿読取とは異なり、CCDセンサ(図示せず)が図示しない自動原稿読取位置にて固定される。そして、操作パネル13でボタンを操作すると、原稿搬送モータ(図示せず)が駆動されてその駆動力により原稿搬送ローラ(図示せず)が回転される。そして、原稿搬送ローラ(図示せず)の回転により、原稿が左側へ移動し、図2に示す原稿取り込み口199を介してケーシング197内に取り込まれる。取り込まれた原稿は、原稿搬送路(図示せず)を通過し、CCDセンサ(図示せず)に対向したときに、CCDセンサ(図示せず)の走査により原稿の画像情報が読み取られ、その後、原稿排出口200から右側へ向けて搬送され、原稿押えカバー193の上面に排出される。
(5−4)読み取られた原稿の画像情報に基づく画像形成
図1に示す画像形成部5においては、上述した、CCDセンサ(図示せず)によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、画像データを作成し、上記したように、用紙3に画像を形成する。
2.作用効果
(1)作用効果1
レーザプリンタ1において、トナーカートリッジ8は、幅方向(現像ローラ154の長手方向)において現像ローラ154に対向するように配置される(図8参照)。これにより、上下方向(現像ローラ154の長手方向と交差する交差方向)においてトナーカートリッジ8を現像ローラ154に対向配置する場合に比べて、上下方向におけるレーザプリンタ1の寸法を小さくすることができる。そのため、レーザプリンタ1の小型化を図ることができる。
また、外側円筒部91を回動させるのみの簡易な操作によって内側円筒部90の内側側壁93に形成されたカートリッジ供給穴96およびカートリッジ戻り穴112を開閉し、カートリッジ供給穴96およびカートリッジ戻り穴112における現像剤の通過を許容または規制することができる(図11参照)。
また、内側円筒部90の内部は、隔壁97によって、戻り側領域100と供給側領域101と連通領域102とに区画されている(図10(a)参照)。戻り側領域100では現像ローラ154からのトナーが受け入れられる。このトナーは、戻り側アジテータ104によって攪拌されて連通領域102へ供給され、連通領域102から供給側領域101に供給される。供給側領域101では、現像剤収容部88に収容されているトナーと、連通領域102を介して戻り側領域100から供給されたトナーとが受け入れられる。これらのトナーは、供給側アジテータ105によって攪拌されて搬送壁99に供給され、搬送壁99によってカートリッジ供給穴96へ搬送された後に現像ローラ154に供給される(図10(c)参照)。
また、トナーカートリッジ8において、本体ケーシング2の前端部(離脱方向下流側端部)に取っ手89が設けられている(図8参照)。そのため、取っ手89に容易にアクセスすることができ、また、取っ手89を操作することで、本体ケーシング2に対してトナーカートリッジ8を容易に着脱させることができる。
(2)作用効果2
レーザプリンタ1において、筐体シャッター37および外側円筒部91を開く(筐体シャッター37を筐体シャッター開位置へ回動させ、外側円筒部91をカートリッジシャッター開位置へ回動させる)ことで、筐体供給穴33およびカートリッジ供給穴96が開放されて互いに連通する(図10(c)参照)。これにより、筐体供給穴33およびカートリッジ供給穴96を介して、トナーカートリッジ8に収容されるトナーを現像ローラ154に供給することができる。一方、筐体シャッター37および外側円筒部91を閉じる(筐体シャッター37を筐体シャッター閉位置へ回動させ、外側円筒部91をカートリッジシャッター閉位置へ回動させる)ことで、筐体供給穴33およびカートリッジ供給穴96が閉鎖される(図6(b)および図11(a)参照)。これにより、本体ケーシング2とトナーカートリッジ8との間でのトナーの移動を規制することができる。そのため、本体ケーシング2に対してトナーカートリッジ8を着脱させるときにおいて、本体ケーシング2およびトナーカートリッジ8からのトナーの漏洩を防止することができる。また、カバー17が開いた状態においては、筐体シャッター37および外側円筒部91は常に閉じた状態にあるため、トナーの漏洩を確実に防止することができる。
そのため、トナーカートリッジ8にカートリッジ突起116を設けるのみの簡易な構成で、筐体シャッター37を、外側円筒部91に確実に連動させて開閉させることができる。
また、伝達部材25によって、外側円筒部91とカバー17とが連結され、カバー17の開閉動作時に発生する動力が外側円筒部91に伝達されることで、その動力により外側円筒部91を確実に開閉することができる(図8および図9参照)。
また、伝達部材25によって、外側円筒部91およびカバー17を互いに離間させて配置することができるので、設計の自由度の向上を図ることができる(図7参照)。
そのため、トナーカートリッジ8にカートリッジ突条117を設けるのみの簡易な構成で、外側円筒部91を、カバー17の開閉動作に確実に連動させて開閉させることができる。また、外側円筒部91が開いた状態のときは、カートリッジ突条117がトナーカートリッジ8の着脱方向に垂直に位置することになり、トナーカートリッジ8がその着脱方向に動くことを防止している。これにより、トナーカートリッジ8の装着時に筐体供給穴33とカートリッジ供給穴96の位置がずれることも防止できる。
(3)作用効果3
レーザプリンタ1において、トナーカートリッジ8は、幅方向(現像ローラ154の長手方向)において現像ローラ154に対向するように配置される(図8参照)。これにより、上下方向(現像ローラ154の長手方向と交差する交差方向)においてトナーカートリッジ8を現像ローラ154に対向配置する場合に比べて、上下方向におけるレーザプリンタ1の寸法を小さくすることができる。そのため、レーザプリンタ1の小型化を図ることができる。
また、供給トレイ51が、トナーカートリッジ8を着脱させる側と同じ側の、ユーザがアクセスしやすい前側から本体ケーシング2に対して着脱可能であるので(図1参照)、供給トレイ51を容易に着脱させることができる。そのため、さらなる操作性の向上を図ることができる。
そのため、レーザプリンタ1の前後方向および幅方向における寸法を小さくすることができ、レーザプリンタ1の一層の小型化を図ることができる。
また、カートリッジ着脱口16は、本体ケーシング2の前側において、トナーカートリッジ8と前後方向において対向する位置に設けられている。このカートリッジ着脱口16を介して、トナーカートリッジ8を本体ケーシング2に対して着脱させることができる(図8参照)。
さらには、トナーカートリッジ8は、カートリッジ着脱口16を閉じた状態(カバー閉位置)にあるカバー17に隣接する位置まで延設されている。そのため、トナーカートリッジ8におけるトナーの容量を一層十分に確保することができる。さらに、カバー17を開いてカートリッジ着脱口16を開放すると、カートリッジ着脱口16からトナーカートリッジ8が露出されるので、トナーカートリッジ8にただちにアクセスでき、さらなる操作性の向上を図ることができる。
また、読取スキャナユニット7により読み取った原稿の画像情報を、用紙3に画像形成することができ、レーザプリンタ1を、複写装置を兼ねる複合機とすることができる(図1参照)。
3.変形例
(1)変形例1
上記した実施形態では、操作パネル13を本体ケーシング2の上壁10に備えたが、原稿台192に備えてもよい。これにより、読取スキャナユニット7とともに操作パネル13も移動するので、プロセス着脱口11は、大きく開放され、トナーカートリッジ8の交換がさらに容易となる。
一方、排出トレイ185は本体ケーシング2と一体的に形成されていたが、供給トレイ51のように着脱可能な態様であってもよい。
(2)変形例2
(2−1)トナーカートリッジ
図15は、変形例2に係るトナーカートリッジを後側斜め左上から見た斜視図であって、(a)は、現像剤収容部がカートリッジシャッター閉位置にある状態、(b)は、現像剤収容部がカートリッジシャッター開位置にある状態を示す。図16は、変形例2に係るトナーカートリッジの右側断面図であって、(a)は、現像剤収容部がカートリッジシャッター閉位置にある状態、(b)は、現像剤収容部がカートリッジシャッター開位置にある状態を示す。図17は、変形例2に係るトナーカートリッジの右側面図であって、(a)は、現像剤収容部がカートリッジシャッター閉位置にある状態、(b)は、現像剤収容部がカートリッジシャッター開位置にある状態を示す。図18は、変形例2に係るトナーカートリッジの左側面図であって、(a)は、現像剤収容部がカートリッジシャッター閉位置にある状態、(b)は、現像剤収容部がカートリッジシャッター開位置にある状態を示す。
図16(a)に示すように、現像剤収納部203は、前後方向に長手の中空円筒状に形成されている。現像剤収納部203の軸線方向(前後方向)における両端面は、正面視円形状の側壁によって塞がれている。現像剤収納部203の前側側壁は、垂直方向に沿って平坦に形成されており、現像剤収納部203の後側側壁は、後方へ凸湾曲するように形成されている。現像剤収納部203の前側側壁には、略逆U字状の取っ手204が一体的に取り付けられている。
現像剤収納部203内には、現像剤収納部203の軸線に沿って前後方向に延びるアジテータ回転軸205が設けられている。アジテータ回転軸205は、現像剤収容部203の前後方向両側壁において回転自在に支持されている。アジテータ回転軸205の後端部には、動力伝達部227が設けられている。動力伝達部227は、背面視略8の字状に形成されており(図15参照)、現像剤収容部203の後側側壁より後方において外部に露出されている。アジテータ回転軸205は、その径方向外側において等距離を隔てて前後方向に延びるアジテータ支持部209を備えている。アジテータ支持部209には、複数のアジテータ210が設けられている。各アジテータ210は、可撓性をするフィルム等からなる略矩形状に形成されており、その径方向外側端縁は、後方へ向かって径方向外側に傾斜するように形成されている。なお、これらのアジテータ210のうち、後述するカートリッジ供給穴96およびカートリッジ戻り穴112に対して径方向に対向するアジテータ210は、他のアジテータ210と構造が異なる。カートリッジ供給穴96に対応するアジテータ210は、アジテータ回転軸205に設けられ、径方向外側へ向かって先細となる略等脚台形状に形成されている。カートリッジ戻り穴112に対応するアジテータ210は、アジテータ支持部209に設けられ、ワイヤ等によって略三角形の枠状に形成されている。
現像剤通過部202の円周面を形成する通過部筒壁211は、前後方向において、現像剤収容部203の後側側壁から係合溝225に亘って形成されている(図16参照)。通過部筒壁211の後端部には、上述したカートリッジシャッター供給穴118およびカートリッジシャッター戻り穴119が前後方向に並べて形成されている。カートリッジシャッター供給穴118は、カートリッジシャッター戻り穴119の後側に位置している。通過部筒壁211において、その回転軸を挟んでカートリッジシャッター供給穴118およびカートリッジシャッター戻り穴119の反対側の位置には、径方向外側に突出する径方向突条212が設けられている。径方向突条212は、通過部筒壁211の前端部から後端部に亘って延設されている(図17参照)。通過部筒壁211において、カートリッジシャッター戻り穴119の前方位置から、背面視において同一円周上で時計回りに約90°ずれた位置までに亘って、通過部筒壁211を径方向に貫通する径方向突起受入溝213が形成されている(図18参照)。
現像剤通過部202は、通過部筒壁211が収容部筒壁206の外周面の後端部分を覆うように、現像剤収容部203に取り付けられている。詳しくは、通過部筒壁211の前端縁が、収容部筒壁206の係合溝225に係合されている。また、通過部筒壁211の後端縁が現像剤収容部203の後側側壁の周縁部に係合されている。
現像剤通過部202が現像剤収容部203に取り付けられた状態において、収容部筒壁206の外周面が通過部筒壁211の内周面に対して周方向にスライドすることにより、現像剤収容部203は、現像剤通過部202に対して、カートリッジシャッター閉位置(図16(a)参照)とカートリッジシャッター開位置(図16(b)参照)との間で回動自在に支持されている。現像剤収容部203がカートリッジシャッター閉位置にあるときには、カートリッジ供給穴96およびカートリッジ戻り穴112が現像剤通過部202の通過部筒壁211におけるカートリッジシャッター供給穴118およびカートリッジシャッター戻り穴119以外の部分によって径方向外側から塞がれる(図15(a)参照)。また、取っ手204は、上下方向に長手となる。一方、カートリッジシャッター閉位置から正面視において現像剤収容部203を反時計回りに約90°回動させたときの位置がカートリッジシャッター開位置である(図15(b)参照)。現像剤収容部203がカートリッジシャッター開位置にあるときには、カートリッジ供給穴96とカートリッジシャッター供給穴118とが、幅方向において互いに対向し、連通する。同時に、カートリッジ戻り穴112とカートリッジシャッター戻り穴119とが、幅方向において互いに対向し、連通する。また、取っ手204は、幅方向に長手となる。
(2−2)カートリッジ収容空間
図19は、変形例2に係るカートリッジ収容空間を適用したレーザプリンタの正面図である。図20は、図19のA−A矢視図であって、(a)は、トナーカートリッジがカートリッジ収容空間に収容され、カバーがカバー閉位置にある状態、(b)は、トナーカートリッジがカートリッジ収容空間に収容されておらず、カバーがカバー開位置にある状態を示す。
詳しくは、カートリッジ収容空間27は、図19に示すように、正面視において略円形状に区画され、左ガイド溝28および右ガイド溝30は、カートリッジ収容空間27の後端側まで延びている(図20(b)参照)。カートリッジ収容空間27の正面形状に対応して、収納部上側壁18、収納部下側壁19、収納部左側壁20および収納部右側壁21は、正面視において湾曲するように形成されている。カートリッジ収容空間27において、収納部左側壁20の後端部には、図20(b)に示すように、上述した筐体供給穴33および筐体戻り穴34が前後方向に並べて形成されている。筐体供給穴33は、筐体戻り穴34の後側に位置している。収納部左側壁20において筐体供給穴33および筐体戻り穴34よりも前方の位置には、収納部左側壁20の周方向に沿って延びるガイド溝229が形成されている。
駆動機構217は、ギヤ支持部218と第1ギヤ219と第2ギヤ220とを備えている。
第1支持部221は、前後方向に延びる右側面視略矩形状に形成されており、その左側面が収納部左側壁20に固定されている。第1支持部221の前後上下方向における中央位置には、第1支持部221および収納部左側壁20を幅方向に貫通する第1支持穴(図示せず)が形成されている。
第1ギヤ219は、傘歯車であり、歯が形成された部分(歯部)は、カートリッジ収容空間27内に露出されている。第1ギヤ219の回転軸は、幅方向に沿うように、第1支持部221の第1支持穴(図示せず)に挿通されており、第1ギヤ219は、第1支持部221によって、回転自在に支持されている。第1ギヤ219の、その回転軸方向において歯部とは反対側の部分は、収納部左側壁20よりも左側に配置されており、駆動モータ(図示せず)に連結されている。
(2−3)トナーカートリッジの本体ケーシングに対する着脱
先ず、本体ケーシング2のカバー17を、上述したカバー開位置まで回動させ、カートリッジ着脱口16を開放する。そして、現像剤収容部203がカートリッジシャッター閉位置にあるトナーカートリッジ8の取っ手204を掴み(図16(a)参照)、トナーカートリッジ8を水平な姿勢に保ちつつ、径方向突条212(図17(a)参照)を収納部右側壁21の右ガイド溝30に受け入れさせる。同時に、径方向突起207(図15(a)参照)を収納部左側壁20の左ガイド溝28に受け入れさせる。
2 本体ケーシング
7 読取スキャナユニット
8 トナーカートリッジ
13 操作パネル
16 カートリッジ着脱口
17 カバー
51 供給トレイ
82 定着部
89 取っ手
136 感光ドラム
138 転写ローラ
154 現像ローラ
185 排出トレイ
204 取っ手
Claims (7)
- 筐体と、
静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に対して対向配置され、前記像担持体に現像剤を供給することにより前記静電潜像を可視像化して現像剤像を形成する現像剤担持体と、
前記像担持体に対して対向配置され、前記現像剤像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記像担持体に対して前記現像剤担持体の反対側に配置され、前記記録媒体に転写された前記現像剤像を前記記録媒体に定着する定着手段と、
前記定着手段に対して前記像担持体の反対側に配置され、前記記録媒体が排出される記録媒体排出部と、
前記現像剤担持体の長手方向において前記現像剤担持体に対向するように配置され、前記現像剤担持体から前記記録媒体排出部への配列方向に沿って延設されており、前記筐体に対して、前記配列方向の前記記録媒体排出部側から着脱可能であり、前記現像剤担持体に供給するための現像剤が収容される現像剤カートリッジと
を備えていることを特徴とする、画像形成装置。 - 前記筐体に対して前記記録媒体排出部側から着脱可能であり、前記転写手段に供給する記録媒体を収容する記録媒体供給部を備え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。
- 前記記録媒体供給部は、その一部が、前記配列方向および前記長手方向と直交する方向において前記記録媒体排出部と重なることを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記筐体の前記記録媒体排出部側に、前記画像形成装置を操作するための操作部を備えていることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 前記筐体の前記記録媒体排出部側には、前記現像剤カートリッジと前記配列方向において対向する位置に、前記現像剤カートリッジを通過させるための開口部が形成されており、
前記開口部を開閉可能に被覆するカバーが設けられ、
前記現像剤カートリッジは、前記開口部を閉じた状態の前記カバーに隣接する位置まで延設されていることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の画像形成装置。 - 前記現像剤カートリッジには、前記開口部を閉じた状態の前記カバーと対向する位置に取っ手が設けられていることを特徴とする、請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記配列方向は、略水平方向であり、
前記筐体の上方に設けられ、原稿の画像情報を読み取り可能な画像読取手段を備えていることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれかに記載の画像形成装置。
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