JP5806999B2

JP5806999B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP5806999B2
Application number: JP2012233270A
Authority: JP
Inventors: 孝文天野
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2012-10-22
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2015-11-10
Anticipated expiration: 2032-10-22
Also published as: CN103777496B; US9513597B2; US20170045858A1; JP2014085449A; US20140112684A1; US20160161910A1; CN106919021A; CN103777496A; US10036999B2; US9280134B2

Description

この明細書に記載の実施形態は、プロセスユニットを備える画像形成装置を小型化する技術に関する。

従来、サービスマンによらずに、ユーザ自身で現像ユニット（トナーカートリッジを含むもの）や感光体ドラム等を交換できるようにするために、現像ユニットおよび感光体ドラム等を一体的にして、画像形成装置本体から着脱自在とするプロセスユニットがある（特許文献１および２）。このプロセスユニットを備える画像形成装置の中には、プロセスユニットを交換する際における使用者の作業性を考慮して、画像形成装置の正面側の壁面に、プロセスユニットを挿脱する出し入れ口を設けるものもある。

特開平８−１６０７２号公報特開２００５−２７５３４１号公報

しかし、特許文献１および２に開示されたプロセスユニットを備える画像形成装置では、プロセスユニットとして、感光体ドラム、現像ユニット、帯電ローラおよびクリーニングブレードなどを一体的に構成しているため、出し入れ口が大きくなり、出し入れ口を設けた面の強度が低下する問題があった。また、正面側の壁面に出し入れ口を設けた画像形成装置においては、正面側の壁面の強度を保つために出し入れ口以外の壁面領域が広くなり、画像形成装置を小型化することが難しかった。

本明細書に記載の実施形態に係る画像形成装置は、トナーを収容し、第１の方向から挿脱自在に取り付けられるトナーカートリッジと、感光体と、トナーカートリッジから供給されたトナーを感光体の表面に供給して静電潜像をトナー像に形成する現像部と、感光体の表面に付着したトナーを回収するクリーニング部と、を有するものであって、第１の方向と直交する第２の方向から着脱自在に取り付けられるプロセスユニットと、を備える。

実施形態の画像形成装置の全体を示す斜視図。図１における画像形成装置の正面図。図１における画像形成装置の右側面図。自動原稿給送部を省略した図２の画像形成装置におけるｘ−ｚ断面図。図１の画像形成装置におけるプロセスユニットの概略図である。自動原稿給送部を省略した図１の画像形成装置の上面図である。（Ａ）は、図１の画像形成装置における出し入れ口カバーを外した際の動作説明図である。（Ｂ）は、図７Ａの画像形成装置におけるトナーカートリッジを外す際の動作説明図である。（Ａ）は、図１における搬送路カバー部を開口位置に回動する際の動作説明図である。（Ｂ）は、図１における搬送路カバー部を露出させた状態の概略図である。（Ａ）は、図８（Ｂ）の状態におけるトナーカートリッジおよび帯電器周辺を示すｘ−ｚ断面図である。（Ｂ）は、図８（Ｂ）の状態からプロセスユニットを外した際のトナーカートリッジおよび帯電器周辺を示すｘ−ｚ断面図である。図１における画像形成装置のｘ−ｙ断面図である。実施形態の画像形成装置における拡張シート積載部および手差しシート載置部を引き出した状態を示す斜視図である。図１１の状態における画像形成装置の正面図である。

以下、実施形態の画像形成装置１を図面に基づいて説明する。図１は実施形態の画像形成装置１の全体を示す斜視図であり、図２は図１における画像形成装置１の正面図であり、図３は、図１における画像形成装置１の右側面図であり、図４は自動原稿給送部１９を省略した図２の画像形成装置１におけるｘ−ｚ断面図である。なお、画像形成装置１の幅方向をｘ軸、奥行き方向をｙ軸、高さ方向をｚ軸とする。

図１乃至４に示すように、実施形態の画像形成装置１である複合機（ＭＦＰ:Multi Function Peripheral）は、画像形成装置本体１０の内底部に位置する給紙部１３内に収容されたシートを一枚ずつ搬送路１４１に送り出し、搬送ローラ１４２によってシートを上側へ搬送し、排紙ローラ１５１から画像形成装置本体１０の中段部に設けられた排紙受部１５に排出する。なお、画像形成装置１が手差しのシートを用いる場合には、手差しシート載置部１６に載置されたシートを搬送ローラ１４２は搬送して、上記同様に排紙受部１５へ排出される。

搬送路１４１の途中には画像形成部１１（図４の一点鎖線で示す部分）が配置されている。この画像形成部１１は、図４に示すように、表面に感光層を設け、図中矢印で示す方向に回転する感光体１２１を備え、この感光体１２１の周囲に、この感光体１２１の表面を均一に帯電する帯電器１１１、この帯電器１１１で均一に帯電した感光層を露光して静電潜像を形成する露光部１１２、この露光部１１２による露光により形成された静電潜像をトナーにより現像し顕像化する現像部１２２、この現像部１２２にて顕像化したトナー像をシートに転写する転写部１１３、この転写部１１３によりシートに帯電したトナーを回収するクリーニング部１２３を有する。また、画像形成部１１は、転写部１１３によりシートに転写されたトナー像を加熱定着する熱定着器１１４も有する。

さらに、画像形成装置本体１０の上部には、図１および４に示すように、各種操作キーと液晶ディスプレイを備え、画像形成装置１の正面に面する方向（以下、第１の方向と言う）に設けられた操作パネル１７と、シートに印字された画像を読み取る画像読取部１８と、画像読取部１８へシートを自動的に搬送する自動原稿給送部１９（ADF：Auto Document Feeder）とを備える。なお、自動原稿給送部１９には、後述する拡張シート積載部１９１を有する。

画像形成部１１は、トナーを収容し、現像部１２２へトナーを供給するトナーカートリッジ１１５を有する。このトナーカートリッジ１１５は、操作パネル１７が設けられた画像形成装置１の壁面の方向（第１の方向）から挿脱自在に画像形成装置本体１０に取り付けられている。

図１および２に示すように、画像形成装置本体１０の正面側の壁面（第１の方向の壁面）には、トナーカートリッジ１１５を出し入れする出し入れ口１０１およびこの出し入れ口１０１を覆う出し入れ口カバー１０２が設けられている。この出し入れ口カバー１０２は、出し入れ口１０１に対して着脱自在に取付けられている。ここで、出し入れ口カバー１０２は、使用者の任意に応じて様々な色やロゴを入れたカバーとしても良い。この構成により、使用者独自の出し入れ口カバー１０２を画像形成装置本体１０に用いることで、使用者に独自の画像形成装置１としての愛着感を持たせることができる。

図５は図１の画像形成装置１におけるプロセスユニット１２の概略図である。感光体１２１、現像部１２２およびクリーニング部１２３はプロセスユニット１２を構成し、このプロセスユニット１２は、画像形成装置本体１０における第１の方向と直交する第２の方向（例えば、画像形成装置本体１０の右側壁面の方向）から一体的に着脱自在にできる構成となっている。

図１および３に示すように、画像形成装置本体１０の右側壁面（第１の方向と直交する第２の方向の壁面）には、搬送ローラ１４２および搬送路１４１（以下、これらをまとめて搬送部１４と言う）を露出させる開口位置と、搬送部１４を覆う閉止位置とで回動する搬送路カバー部１０３が設けられている。この搬送路カバー部１０３を開口位置まで回動させて、プロセスユニット１２を第２の方向に引き出して、画像形成装置本体１０から脱離する。

搬送路カバー部１０３は、プロセスユニット１２を取り出す際に用いる他、搬送路１４１内に詰まったシートを取り除くジャム処理やプロセスユニット１２以外の部品を取り出す際においても、開口位置まで回動させる構成としても良い。この構成により、搬送路カバー部１０３の役割として、プロセスユニット１２およびその他の部品を取り出す際の取り出し口並びにジャム処理をする際における画像形成装置１内部にアクセスするアクセス口とすることができる。

図６は自動原稿給送部１９を省略した図１の画像形成装置１の上面図である。画像読取部１８は、シートに印字された画像を読み取る読取部１８１と、原稿載置台の上面に配設されたプラテンガラス１８２（透明部材）とを有する。このプラテンガラス１８２が設けられた領域は、読取部１８１をフラッドヘッドスキャナとして用いる際に、シートが載置されて画像読取りされる静止原稿読取領域１８３と、自動原稿給送部１９を用いて画像読み取りを行う際に、原稿が通過される移動原稿読取領域１８４とを有する。ここで、図６に示すように、静止原稿読取領域１８３は、平面視が長方形で、最大Ａ４レターサイズが載置可能な大きさであり、移動原稿読取領域１８４は、静止原稿読取領域１８３の長手方向に沿って細長いものである。

次に、画像形成装置本体１０に挿着されたトナーカートリッジ１１５を交換する方法について説明する。図７（Ａ）は図１の画像形成装置１における出し入れ口カバー１０２を外した際の動作説明図であり、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の画像形成装置１におけるトナーカートリッジ１１５を外す際の動作説明図である。

使用者は、図７（Ａ）に示すように、出し入れ口１０１から出し入れ口カバー１０２を取り外す。図７（Ｂ）に示すように、使用者は、使用済みのトナーカートリッジ１１５を第１の方向に引き出し、画像形成装置本体１０から使用済みのトナーカートリッジ１１５を脱離する。このトナーカートリッジ１１５を脱離する際には、図７（Ｂ）に示すように、出し入れ口１０１の周囲に設けた脱離ボタン１０４を押して脱離しても良い。トナーカートリッジ１１５が画像形成装置本体１０から脱離した後は、使用者は、未使用のトナーカートリッジ１１５を出し入れ口１０１に合わせて挿入する。トナーカートリッジ１１５が画像形成装置１内の所定の位置に挿着されると、使用者は、出し入れ口カバー１０２を出し入れ口１０１に取付けて、トナーカートリッジ１１５の交換作業を終える。

次に、画像形成装置本体１０に装着されたプロセスユニット１２を交換する方法について説明する。図８（Ａ）は図１における搬送路カバー部１０３を開口位置に回動する際の動作説明図であり、図８（Ｂ）は図１における搬送路カバー部１０３を露出させた状態の概略図であり、図９（Ａ）は図８（Ｂ）の状態におけるトナーカートリッジ１１５および帯電器１１１周辺を示すｘ−ｚ断面図であり、図９（Ｂ）は図８（Ｂ）の状態からプロセスユニット１２を外した際のトナーカートリッジ１１５および帯電器１１１周辺を示すｘ−ｚ断面図であり、図１０は図１における画像形成装置１のｘ−ｙ断面図である。

使用者は、図８(Ａ)に示すように、搬送路カバー部１０３を開口位置まで回動する。図８（Ｂ）に示すように、搬送部１４が露出されると、使用者は、図５に示すプロセスユニット１２を第２の方向に引き出して、使用済みのプロセスユニット１２を画像形成装置本体１０から取り出す。

ここで、プロセスユニット１２には、帯電器１１１が含まれないため、プロセスユニット１２を画像形成装置本体１０から取り出しても帯電器１１１は画像形成装置本体１０に取り付けられたままとなっている。具体的には、プロセスユニット１２を取り出す前は、図９（Ａ）に示すように、感光体１２１、現像部１２２、クリーニング部１２３および帯電器１１１は画像形成装置本体１０にそれぞれ装着された状態であるが、プロセスユニット１２を取り出した後は、図９（Ｂ）に示すように、画像形成装置１に装着されているのは帯電器１１１のみとなる。

このようにプロセスユニット１２と帯電器１１１を別々の構成にすることで、例えば、プロセスユニット１２における感光体１２１が故障した場合には、プロセスユニット１２を新しいものに交換するのみで済む。すなわち、この場合において、本実施形態の画像形成装置１は、画像形成装置本体１０に取り付けられている帯電器１１１を取り外す必要もなく、新しい帯電器１１１に交換する必要もない。これにより、感光体１２１等に比べて使用期間が長い帯電器１１１については、プロセスユニット１２を交換した後も継続して使用することができる。また、逆に帯電器１１１のみが故障した場合には、帯電器１１１のみを新しい帯電器１１１に交換すれば良く、画像形成装置本体１０に装着されているプロセスユニット１２に関しては交換する必要がないため、プロセスユニット１２を交換しない分の費用を削減することができる。

使用済みのプロセスユニット１２を画像形成装置本体１０から取り出した後は、使用者は、新しいプロセスユニット１２を画像形成装置本体１０の所定の位置に装着して、搬送路カバー部１０３を閉止位置に設定し、プロセスユニット１２の交換作業を終える。

上記のように、本実施形態の画像形成装置１は、トナーカートリッジ１１５をプロセスユニット１２と別々の構成とすることで、トナーカートリッジ１１５のみを交換する場合には、プロセスユニット１２を画像形成装置本体１０から取り出さずに済む。すなわち、本実施形態の画像形成装置１は、トナーカートリッジ１１５を交換する際には、トナーカートリッジ１１５のみを交換すれば良く、プロセスユニット１２を交換する際には、プロセスユニット１２のみを交換すれば良い。

また、本実施形態の画像形成装置１は、トナーカートリッジ１１５を交換する際には、使用者が作業しやすい画像形成装置本体１０の正面側の壁面（画像形成装置本体１０における第１の方向の壁面）に形成された出し入れ口１０１を用いて、使用者は作業することができるため、トナーカートリッジ１１５の交換作業を行い易い。

また、本実施形態の画像形成装置１は、トナーカートリッジ１１５よりも交換頻度が少ないプロセスユニット１２の交換作業に関しては、画像形成装置１における右側壁面（画像形成装置本体１０における第２の方向の壁面）に設けた搬送路カバー部１０３を用いることで、画像形成装置本体１０の前側壁面における開口面積を少なくすることができる。すなわち、交換頻度の高いトナーカートリッジ１１５のみを画像形成装置本体１０の正面側の壁面から取り出す構成により、使用者の交換作業効率を高めるとともに、画像形成装置本体１０の正面側の壁面（画像形成装置１の第１の方向の壁面）の強度を高めることができる。

この構成により、本実施形態の画像形成装置１は、画像形成装置本体１０の正面側の壁面における強度を高めることができるため、画像形成装置本体１０の幅方向の長さ（ｙ軸方向の長さ）を短くすることができる。

また、本実施形態の画像形成装置１は、画像形成装置本体１０の正面側の壁面の開口面積を小さくすることで、正面側の壁面近傍において各種装置を設置するスペースを設けることができる。このスペースに各種装置を設置することで、さらに画像形成装置本体１０を小型化することができる。

具体的には、従来技術の画像形成装置１で背面側の壁面に配置していたトナーカートリッジ１１５、感光体１２１、現像部１２２、クリーニング部１２３および帯電器１１１等のそれぞれに電気を給電する給電部１０５を、正面側の壁面近傍に設けられたスペースに配置することができる。

すなわち、図１０に示すように、本実施形態の画像形成装置１は、画像形成装置本体１０の正面側の壁面近傍において給電部１０５を配置し、画像形成装置本体１０の背面側の壁面近傍に、トナーカートリッジ１１５、感光体１２１、現像部１２２、クリーニング部１２３および帯電器１１１等のそれぞれを駆動する駆動部１０６を配置することができる。この構成により、本実施形態の画像形成装置１は、背面側の壁面近傍に給電部１０５および駆動部１０６を配置する従来の画像形成装置１に比べて、奥行き方向（ｘ軸方向）の長さを小さくすることができる。

次に、Ａ３サイズのシート（静止原稿読取領域１８３より大きいサイズのシート）に印字された画像を読み取る読取方法およびＡ３サイズのシート（給紙部１３内に収容することができるシートサイズより大きいサイズのシート）に画像形成する際の画像形成方法について説明する。ここで、給紙部１３内に収容することができるシートのサイズとしてＡ４レターサイズとする。図１１は実施形態の画像形成装置１における拡張シート積載部１９１および手差しシート載置部１６を引き出した状態を示す斜視図であり、図１２は図１１の状態における画像形成装置１の正面図である。

Ａ３サイズのシートに印字された画像を読み取る場合には、図１１および１２に示すように、使用者は拡張シート積載部１９１を引き出す。そして、この拡張シート積載部１９１に載置されたシートを自動原稿給送部１９により移動原稿読取領域１８４へ搬送して、読取部１８１でシートに印字された画像を読み取る。画像を読み取られたシートは排紙受部１５に排出される。

この構成により、本実施形態の画像形成装置１は、静止原稿読取領域１８３がＡ４レターサイズであっても、自動原稿給送部１９を用いることで、静止原稿読取領域１８３よりも大きいサイズのシート（例えば、Ａ３サイズのシート）に印字された画像を読取部１８１にて読取ることができる。

Ａ３サイズのシートに画像形成する場合には、図１１および１２に示すように、使用者は手差しシート載置部１６を引き出し、シートを載置する。画像形成装置１が画像形成動作を開始すると、手差しシート載置部１６に載置されたシートが搬送ローラ１４２により搬送され、転写部１１３で感光体１２１に顕像化したトナー像をシートに転写して、熱定着器１１４および排紙ローラ１５１を通り、排紙受部１５に排出される。

この構成により、本実施形態の画像形成装置１は、手差しシート載置部１６を用いることで、給紙部１３内に収容することができない大きさのシートに関しても画像形成処理を行うことができる。

上記実施形態において、画像形成装置１における正面側の壁面方向を第１の方向として説明したが、特にこれに限られるものではなく、画像形成装置１の設置状況に応じて使用者が作業しやすい方向に面する壁面方向を第１の方向としても良い。

また、上記実施形態において、第１の方向に直交する第２の方向として、画像形成装置１の右側の壁面方向として説明したが、特にこれに限られるものではなく、画像形成装置１の左側の壁面方向であっても良い。

以上、本実施形態の画像形成装置は、トナーカートリッジの挿脱方向とプロセスユニットの着脱方向を異ならせる構成により、従来技術に比べて画像形成装置の大きさを小型化することができる。

上記実施形態は一例を示すもので、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。特許請求の範囲によって示す技術的事項の解釈は明細書本文になんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。

１画像形成装置
１０画像形成装置本体１０１出し入れ口１０２出し入れ口カバー１０３搬送路カバー部１０４脱離ボタン１０５給電部１０６駆動部
１１画像形成部１１１帯電器１１２露光部１１３転写部１１４熱定着器１１５トナーカートリッジ
１２プロセスユニット１２１感光体１２２現像部１２３クリーニング部
１３給紙部
１４搬送部１４１搬送路１４２搬送ローラ
１５排紙受部１５１排紙ローラ
１６手差しシート載置部
１７操作パネル
１８画像読取部１８１読取部１８２プラテンガラス１８３静止原稿読取領域１８４移動原稿読取領域
１９自動原稿給送部１９１拡張シート積載部

Claims

シートを収容する給紙部と、
トナーを収容し、第１の方向から挿脱自在に取り付けられるトナーカートリッジと、
感光体と、前記トナーカートリッジから供給されたトナーを前記感光体の表面に供給して静電潜像をトナー像に形成する現像部と、前記感光体の表面に付着したトナーを回収するクリーニング部と、を有するものであって、前記第１の方向と直交する第２の方向から着脱自在に取り付けられるプロセスユニットと、
前記トナーカートリッジ、前記感光体、前記現像部および前記クリーニング部とのそれぞれを給電し、前記画像形成装置の前記第１の方向における壁面近傍に位置する給電部と、
前記トナーカートリッジ、前記感光体、前記現像部および前記クリーニング部のそれぞれを駆動し、前記給電部に対向する前記画像形成装置の壁面近傍に位置する駆動部と、
前記給紙部から前記プロセスユニットへシートを搬送する搬送部と、
前記搬送部内でシートが詰まった場合に、前記シートを前記搬送部から取り除くために前記搬送部を露出させる開口位置と前記搬送部を覆う閉止位置とで回動する搬送路カバー部と、
を備え、
前記駆動部は、前記第１の方向に沿って前記給電部と対向する位置に配置されており、
前記トナーカートリッジおよび前記プロセスユニットは、前記第１の方向を長手方向として取り付けられ、
前記プロセスユニットは、前記第２の方向からの着脱によって、前記駆動部と前記給電部とに着脱され、前記搬送路カバー部を前記開口位置に設定して脱離し、
前記画像形成装置の前記第１の方向における壁面には、前記トナーカートリッジを取り出すための出し入れ口と、離脱ボタンと、前記出し入れ口と前記離脱ボタンを覆い、前記出し入れ口と前記離脱ボタンのみを開閉によって露出させるカバーが設けられる
画像形成装置。
さらに、前記画像形成装置を操作する操作パネルを有し、
前記第１の方向は、前記操作パネルが位置する前記画像形成装置の壁面の方向であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
さらに、前記感光体を帯電し、前記第２の方向から前記画像形成装置に対して着脱自在に取り付けられる帯電器を有し、
前記プロセスユニットを前記画像形成装置から脱離した際に、前記帯電器は前記画像形成装置に装着されていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。