JP5018921B2

JP5018921B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5018921B2
Application number: JP2010070132A
Authority: JP
Inventors: 智也山本
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2010-03-25
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2030-03-25
Also published as: EP2372460A2; US20110236099A1; US8918046B2; EP2372460B1; CN102198890A; JP2011201640A; EP2372460A3

Description

本発明は、記録シート収容部から感光体に向けて搬送される記録シートの先端に当接することで、記録シートの先端を規制する（揃える）レジストローラを備えた画像形成装置に関する。

従来、レジストローラを備えた画像形成装置として、レジストローラの搬送方向上流側に、用紙（記録シート）を案内する弾性変形可能なガイド部材を備えたものが知られている（特許文献１参照）。この技術では、給紙トレイから搬送されてくる用紙がレジストローラに当接することにより面直方向に撓んでも、この撓みが弾性変形するガイド部材によって吸収されるようになっている。

具体的に、ガイド部材は、自由端を下流側に向けた弾性薄板からなる上流側ガイドと、上流側ガイドよりも下流側に回動可能に設けられ、かつ、自由端を上流側に向けた剛性板体からなる下流側ガイドと、下流側ガイドを常時内側ガイド側（用紙側）に付勢するコイルバネとを備えている。

特開平８−１５７１０７号公報

しかしながら、前述した技術では、レジストローラ上流側における用紙の撓みを吸収するために多数の部品が必要なため、部品点数が増加するといった問題があった。

そこで、本発明は、部品点数を増やすことなく、記録シートの撓みを吸収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。

前記課題を解決する本発明は、感光体に静電潜像を形成し、前記感光体に形成された静電潜像を現像剤により可視画像に現像し、前記可視画像を記録シートに転写する画像形成装置であって、筐体に設けられた記録シート収容部から記録シートを前記感光体を経由して前記筐体の外部へ搬送する搬送経路と、前記搬送経路において前記感光体の上流側に配置され、前記感光体に向かう記録シートの先端を規制するレジストローラと、現像剤が収容された現像剤収容部および前記感光体を有するとともに、前記筐体に対して着脱可能に設けられ、前記筐体に装着されているときに前記搬送経路のうち少なくとも前記レジストローラの上流側の上流側案内部を構成するプロセスカートリッジと、を備え、前記上流側案内部には、凹むように形成された凹部が設けられ、前記現像剤収容部は、上流側へ向かうにつれて前記搬送経路側から離れる壁を有し、前記凹部は、前記現像剤収容部の上流側に設けられ記録シートの搬送方向において前記壁と重なっていることを特徴とする。

本発明によれば、記録シートがレジストローラに当接して撓んだ場合には、その撓みは、プロセスカートリッジの上流側案内部に形成された凹部によって吸収される。すなわち、従来のような多数の部品を用いることなく、凹部によって記録シートの撓みを吸収することができる。

本発明によれば、部品点数を増やすことなく、記録シートの撓みを吸収することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてのレーザプリンタの断面図である。手差しカバーを開いた状態を示す断面図である。プロセスカートリッジを取り外した状態の断面図である。

次に、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１の構成について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、まず、レーザプリンタ１の概略構成について説明した後、本発明の特徴部分を詳細に説明する。

以下の説明において、方向は、レーザプリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における右側を「前」、左側を「後」とし、手前側を「左」、奥側を「右」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。さらに、以下の説明では、記録シートの一例としての用紙Ｐの搬送方向における上流側、下流側を単に「上流側」、「下流側」という。

＜レーザプリンタの全体構成＞
図１に示すように、レーザプリンタ１は、用紙Ｐの両面に画像形成が可能に構成されており、筐体２内に、給紙部３と、画像形成部４と、排出部７と、反転部８と、を備えている。

筐体２は、その前側に、後述するプロセスカートリッジ５０を着脱する際に開かれるフロントカバー２３を備えている（図３参照）。フロントカバー２３には、手差し用の用紙Ｐを載置するための手差しトレイ２４が回動可能に設けられている（図２参照）。

給紙部３は、画像形成部４に用紙Ｐを供給するための構成であり、筐体２内の下部に設けられている。この給紙部３は、記録シート収容部の一例としての給紙トレイ３１と、用紙押圧板３２と、給紙ローラ３３と、分離ローラ３４と、分離パッド３５と、搬送ローラ３６と、レジストローラ３７と、供給経路３８と、を主に備えている。

レジストローラ３７は、供給経路３８において、感光体の一例としての感光体ドラム５１の上流側に配置されており、回転／停止制御されることで、感光体ドラム５１に向かう用紙Ｐの先端を規制している。供給経路３８は、給紙ローラ３３によって送り出された用紙Ｐを画像形成部４、詳細には感光体ドラム５１と転写ローラ５３の間に向けて案内する経路であり、給紙ローラ３３付近から前斜め上方に向かって延び、進路を後方に湾曲させて感光体ドラム５１と転写ローラ５３の間に向かって延びている。

なお、供給経路３８やレジストローラ３７の詳細については、後述する。

給紙トレイ３１に収容された用紙Ｐは、用紙押圧板３２によって給紙ローラ３３に寄せられ、給紙ローラ３３によって送り出される。送り出された用紙Ｐは、分離ローラ３４と分離パッド３５によって１枚ずつ分離され、搬送ローラ３６とレジストローラ３７によって供給経路３８を画像形成部４（感光体ドラム５１と転写ローラ５３の間）に向けて搬送される。

画像形成部４は、給紙された用紙Ｐに画像を形成するための構成であり、給紙部３（給紙トレイ３１）の上方に設けられている。この画像形成部４は、露光装置４０と、プロセスカートリッジ５０と、定着装置６０と、を備えている。

露光装置４０は、筐体２内の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部と、回転駆動するポリゴンミラー４１と、レンズ４２，４３と、反射鏡４４と、を備えている。レーザ発光部から出射された画像データに基づくレーザ光（鎖線参照）は、ポリゴンミラー４１、レンズ４２、反射鏡４４、レンズ４３の順に反射または通過して、感光体ドラム５１の表面で高速走査される。

プロセスカートリッジ５０は、露光装置４０の下方に配置され、筐体２に設けられたフロントカバー２３（図３参照）を開いたときにできる開口から筐体２に対して着脱することで交換可能に構成されている。このプロセスカートリッジ５０は、感光体ユニット５０Ａと、この感光体ユニット５０Ａに着脱可能となる現像ユニット５０Ｂと、を備えている。

感光体ユニット５０Ａは、感光体ドラム５１と、帯電器５２と、転写ローラ５３と、を有している。現像ユニット５０Ｂは、現像ローラ５４と、供給ローラ５５と、トナー（現像剤）を収容するトナー収容部５６と、を有している。なお、プロセスカートリッジ５０の詳細については、後述する。

定着装置６０は、プロセスカートリッジ５０の後方に設けられ、加熱ローラ６１と、加熱ローラ６１と対向配置されて加熱ローラ６１を押圧する加圧ローラ６２と、を備えている。

画像形成部４では、感光体ドラム５１の表面が、帯電器５２により一様に帯電された後、露光装置４０からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム５１上に静電潜像が形成される。また、トナー収容部５６内のトナーは、供給ローラ５５によって現像ローラ５４に供給され、現像ローラ５４上に担持される。

そして、現像ローラ５４上に担持されたトナーが、感光体ドラム５１上の静電潜像に供給されることで、静電潜像が可視像化（可視画像が現像）され、感光体ドラム５１上にトナー像（可視画像）が形成される。すなわち、供給ローラ５５は、現像ローラ５４を介して感光体ドラム５１にトナーを供給している。

その後、給紙部３から供給された用紙Ｐが、感光体ドラム５１と転写ローラ５３の間を搬送されることで、感光体ドラム５１上のトナー像が用紙Ｐ上に転写される。次いで、用紙Ｐが加熱ローラ６１と加圧ローラ６２の間を搬送されることで、用紙Ｐ上に転写されたトナー像が熱定着される。

排出部７は、トナー像が熱定着された（画像が形成された）用紙Ｐを筐体２の外部に向けて搬送するための構成であり、排出経路７１と、搬送ローラ７２と、排出ローラ７３と、を備えている。

排出経路７１は、画像形成部４（定着装置６０）から搬出された用紙Ｐを湾曲させながら筐体２の外部に向けて案内する経路である。

排出ローラ７３は、排出経路７１の出口付近に設けられており、公知の制御によって正逆回転可能に構成されている。詳細に、排出ローラ７３は、正回転時に用紙Ｐを筐体２の外部に向けて排出し、逆回転時に用紙Ｐを反転部８に搬送するように構成されている。

排出部７では、画像形成部４から排出された用紙Ｐ（実線参照）が、搬送ローラ７２によって排出経路７１に沿って進路を後斜め上向きから前方に湾曲させながら排出ローラ７３に向けて搬送される。そして、片面のみに画像を形成する場合や両面への画像形成が終了した場合には、用紙Ｐは、正回転する排出ローラ７３によって筐体２の外部に排出されて排紙トレイ２２上に載置される。

一方、両面に画像を形成する場合には、用紙Ｐは、まず正回転する排出ローラ７３によって筐体２の外部に向けて搬送される。そして、用紙Ｐの全体が筐体２の外部に完全に排出される前に排出ローラ７３が逆回転することで、再度、筐体２内に引き込まれ、後述する反転部８（反転経路８１）に案内されて再び画像形成部４に搬送される（破線参照）。

＜反転部の構成＞
反転部８は、用紙Ｐの両面に画像を形成するときに、用紙Ｐの表裏を反転させながら用紙Ｐを再び画像形成部４に向けて搬送するための構成であり、反転経路８１と、搬送ローラ８２と、を備えている。

反転経路８１は、排出ローラ７３の逆回転により用紙Ｐが案内されて、用紙Ｐを再び画像形成部４に向けて案内する経路である。なお、反転経路８１の詳細については、後述する。

反転部８では、排出ローラ７３の逆回転によって搬送された用紙Ｐ（破線参照）が、反転経路８１を搬送され、再び供給経路３８に送り出されて画像形成部４に搬送される。その後、用紙Ｐ（実線参照）は、画像形成部４において裏面に画像が形成され、排出部７によって筐体２の外部に排出されて排紙トレイ２２上に載置される。

＜搬送経路周りの構造＞
以下に、本発明の特徴部分となる搬送経路と、その周りの構造について詳細に説明する。

図１に示すように、搬送経路１００は、給紙トレイ３１から排紙トレイ２２に向けてＳ字状に延びる経路であり、前述した供給経路３８と、排出経路７１とを備えて構成されている。すなわち、搬送経路１００は、筐体２の下部に設けられた給紙トレイ３１から、筐体２の前側（一端側）に向かう用紙Ｐを後側（他端側）に向けてＵターンさせるＵ字形状部の一例としての第１Ｕ字形状部３８Ａを有するとともに、Ｕターンした用紙Ｐを感光体ドラム５１を経由して筐体２の外部に搬送するように構成されている。

また、搬送経路１００は、第１Ｕ字形状部３８Ａの最上部３８Ｂからレジストローラ３７のニップ（挟持）位置に向けて、斜めに下がる下り勾配部分３８Ｃを有している。これにより、下り勾配部分３８Ｃの上方に断面視で略三角形のスペースが形成されるので、このスペースにプロセスカートリッジ５０を配置することで、レーザプリンタ１が上下に小型化されている。

さらに、第１Ｕ字形状部３８Ａの最上部３８Ｂ、反転経路８１と搬送経路（供給経路３８）との合流位置３８Ｄ、レジストローラ３７のニップ位置は、この順で位置が低くなっている。これにより、第１Ｕ字形状部３８Ａや後述する第２Ｕ字形状部８１ＡのＲ形状を比較的大きくすることができるので、給紙トレイ３１から搬送されてくる用紙Ｐや反転経路８１を通って搬送されてくる用紙Ｐを、スムーズにニップ位置に搬送することが可能となっている。

そして、搬送経路１００の下り勾配部分３８Ｃを構成する上壁は、プロセスカートリッジ５０（詳しくはケース部分）によって構成されている。詳しくは、プロセスカートリッジ５０は、筐体２に装着されているときにレジストローラ３７よりも上流側に配置される下壁部５０１を有しており、この下壁部５０１が、搬送ローラ３６から搬送されてくる用紙Ｐをレジストローラ３７へ向けて案内する上流側案内部を構成している。

そして、この下壁部５０１には、上方に凹むように形成された凹部５０２が設けられている。これにより、用紙Ｐがレジストローラ３７に当接して撓んだ場合には、その撓みが凹部５０２によって吸収されるようになっている。

凹部５０２は、感光体ユニット５０Ａに設けられている。これにより、搬送ローラ３６から搬送されてくる用紙Ｐの先端によって凹部５０２が削れた場合であっても、プロセスカートリッジ５０を交換するのではなく、感光体ユニット５０Ａのみを交換すれば足りるようになっている。また、現像ユニット５０Ｂを感光体ドラム５１の振れを吸収するように感光体ドラム５１に近接・離間する方向に移動可能にした場合でも、筐体２に固定する感光体ユニット５０Ａに凹部５０２が設けられているので、凹部５０２の位置が動かず、用紙Ｐの撓みを確実に吸収することが可能となっている。

また、凹部５０２は、トナー収容部５６の上流側に設けられている。詳しくは、凹部５０２は、略中空円柱状に形成されるトナー収容部５６の中心よりも上流側に配置されることで、トナー収容部５６の中心よりも上流側にある余ったスペース（トナー収容部５６の前下部を形成する断面視円弧状の壁の下側のスペース）内に配置され、当該スペースを有効活用することが可能となっている。

なお、プロセスカートリッジ５０の下壁部５０１の後側には、一対のレジストローラ３７のうちの一方のレジストローラ３７Ａが回転可能に設けられている。これにより、レジストローラ３７で用紙Ｐの詰まりが発生した場合、プロセスカートリッジ５０を筐体２から取り外すと、プロセスカートリッジ５０と一体である一方のレジストローラ３７Ａが取り外され、他方のレジストローラ３７Ｂのみが筐体２に残るようになっている（図３参照）。したがって、一対のレジストローラ３７間における用紙Ｐの詰まりが容易に解消されるようになっている。

反転経路８１は、排出経路７１（搬送経路１００の感光体ドラム５１よりも下流側）から、レジストローラ３７の上流側に用紙Ｐを戻す経路であり、レジストローラ３７の上流側であって供給経路３８の下り勾配部分３８Ｃに合流している。詳しくは、反転経路８１は、プロセスカートリッジ５０の下壁部５０１のうち凹部５０２よりも下流側に合流するようになっている。

これにより、反転経路８１を凹部５０２に合流させるものに比べ、搬送距離（反転経路８１の距離）を短くすることができる。また、凹部５０２よりも下流側の部位、すなわち凹部５０２で形成される搬送経路１００の上下幅よりも狭い部位に用紙Ｐを突入させるので、用紙Ｐのレジストローラ３７への突入を安定させることが可能となっている。

また、反転経路８１は、供給経路３８との合流直前部分に、用紙ＰをＵターンさせるＵ字状の第２Ｕ字形状部８１Ａを有している。そして、第１Ｕ字形状部３８Ａの半径は、第２Ｕ字形状部８１Ａの半径よりも大きく設計されている。これにより、葉書、厚紙等の厚い用紙Ｐも、搬送経路１００で良好に搬送することができるので、これらの用紙Ｐの片面印字を行うことが可能となっている。

また、図２に示すように、手差しトレイ２４を開いた際には、主に手差しトレイ２４の上面によって手差し用の用紙Ｐを搬送するための手差し搬送経路２５が形成されるようになっている。手差し搬送経路２５は、第１Ｕ字形状部３８Ａの最上部３８Ｂに向けて用紙Ｐを搬送する経路であり、図示せぬ給紙ローラなどを適宜備えている。

そして、手差し搬送経路２５は、下り勾配部分３８Ｃと平行（詳細には延長線上）に配置されるようになっている。これにより、手差し用の用紙Ｐを、手差し搬送経路２５から搬送経路１００の下り勾配部分３８Ｃに良好に搬送することが可能となっている。

また、手差し搬送経路２５は、凹部５０２の上下流の端部を結んだ線と平行に形成されている。これにより、手差し搬送経路２５から搬送されてくる用紙Ｐが凹部５０２の内面に当たって折れ曲がることが抑制されている。

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。
プロセスカートリッジ５０に形成した凹部５０２によって用紙Ｐの撓みを吸収するように構成したので、従来のような多数の部品を用いる構造に比べ、部品点数を増やすことなく、用紙Ｐの撓みを吸収することができる。

凹部５０２が感光体ユニット５０Ａに設けられるので、用紙Ｐの先端によって凹部５０２が削れた場合であっても、プロセスカートリッジ５０を交換するのではなく、感光体ユニット５０Ａのみを交換すれば足り、例えば使用途中の現像ユニット５０Ｂを再度利用することができる。また、現像ユニット５０Ｂを感光体ドラム５１に対して移動可能にした場合でも、筐体２に固定する感光体ユニット５０Ａに凹部５０２が設けられるので、凹部５０２の位置が動かず、用紙Ｐの撓みを確実に吸収することができる。

凹部５０２がトナー収容部５６の上流側に設けられるので、トナー収容部５６の上流側のスペースを有効活用することができる。

手差し搬送経路２５が、凹部５０２の上下流の端部を結んだ線と平行に形成されているので、手差し搬送経路２５から搬送されてくる用紙Ｐが凹部５０２の内面に当たって折れ曲がることを抑制することができる。

反転経路８１が凹部５０２よりも下流側に合流するので、反転経路８１を凹部５０２に合流させるものに比べ、搬送距離（反転経路８１の距離）を短くすることができる。また、凹部５０２よりも下流側の部位（上下幅が狭い部位）に用紙Ｐを突入させるので、用紙Ｐのレジストローラ３７への突入を安定させることができる。

下り勾配部分３８Ｃの上方に断面視で略三角形のスペースが形成されるので、このスペースにプロセスカートリッジ５０を配置することで、レーザプリンタ１を上下に小型化することができる。

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。

前記実施形態では、感光体として感光体ドラム５１を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばベルト状の感光体を採用してもよい。
前記実施形態では、記録シートの一例として、いわゆる普通紙やはがきなどの用紙Ｐを示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ＯＨＰシートなどであってもよい。

前記実施形態では、記録シート収容部として着脱可能な給紙トレイ３１を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば筐体に一体に形成された凹部を採用してもよい。
前記実施形態では、画像形成装置としてモノクロのレーザプリンタ１を例示したが、これに限定されず、例えば、カラープリンタであってもよい。また、画像形成装置は、プリンタに限定されず、例えば、複写機や複合機などであってもよい。

前記実施形態では、手差し搬送経路２５の一部を手差しトレイ２４の面で構成したが、本発明はこれに限定されず、例えば、手差しトレイを設けずに、筐体の壁に形成した手差し供給口から搬送経路へ延びる経路を、手差し搬送経路としてもよい。

１レーザプリンタ
２筐体
３１給紙トレイ
３７レジストローラ
５０プロセスカートリッジ
５１感光体ドラム
５６トナー収容部
１００搬送経路
５０１下壁部
５０２凹部
Ｐ用紙

Claims

感光体に静電潜像を形成し、前記感光体に形成された静電潜像を現像剤により可視画像に現像し、前記可視画像を記録シートに転写する画像形成装置であって、
筐体に設けられた記録シート収容部から記録シートを前記感光体を経由して前記筐体の外部へ搬送する搬送経路と、
前記搬送経路において前記感光体の上流側に配置され、前記感光体に向かう記録シートの先端を規制するレジストローラと、
現像剤が収容された現像剤収容部および前記感光体を有するとともに、前記筐体に対して着脱可能に設けられ、前記筐体に装着されているときに前記搬送経路のうち少なくとも前記レジストローラの上流側の上流側案内部を構成するプロセスカートリッジと、を備え、
前記上流側案内部には、凹むように形成された凹部が設けられ、
前記現像剤収容部は、上流側へ向かうにつれて前記搬送経路側から離れる壁を有し、
前記凹部は、前記現像剤収容部の上流側に設けられ、記録シートの搬送方向において前記壁と重なっていることを特徴とする画像形成装置。
前記プロセスカートリッジは、
前記感光体を有する感光体ユニットと、前記現像剤収容部を有する現像ユニットとを備え、
前記凹部は、前記感光体ユニットに設けられ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。
手差し用の記録シートを搬送する手差し搬送経路を備え、
前記手差し搬送経路が、前記凹部の上下流の端部を結んだ線と平行に形成されてい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。
前記搬送経路の前記感光体よりも下流側から、前記搬送経路の前記レジストローラよりも上流側に記録シートを戻す反転経路を備え、
前記反転経路は、前記上流側案内部のうち前記凹部よりも下流側に合流す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。
前記搬送経路は、前記筐体の下部に設けられた記録シート収容部から前記筐体の一端側に向かう記録シートを、他端側に向けてＵターンさせるＵ字形状部を有し、前記Ｕ字形状部の最上部から前記レジストローラのニップ位置に向かって斜めに下がる下り勾配部分を有し、
前記最上部、前記ニップ位置は、この順に位置が低くなることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。