(57)【要約】【課題】大容量のトナーカートリッジを効率的に配置して、画像形成装置を小型化する。【解決手段】露光ユニット１３、現像ユニット１４、及びトナーカートリッジ１２が搭載される装置本体１１を有し、装置本体にはトナーカートリッジが収納される収納空間が規定されるとともに、トナーカートリッジの上側に露光ユニットが配置され、収納空間に隣接してトナーカートリッジの横に現像ユニットを位置づける。【選択図】      図１
2004252141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成される像担持体と、該像担持体を露光して前記像担持体上に静電潜像を形成する露光ユニットと、前記像担持体上の静電潜像をトナーで現像して前記トナー像とする現像ユニットと、前記現像ユニットに前記トナーを補給するトナーカートリッジとを有する画像形成装置において、
前記露光ユニット、前記現像ユニット、及び前記トナーカートリッジが搭載される装置本体を有し、
該装置本体には前記トナーカートリッジが収納される収納空間が規定されるとともに、前記トナーカートリッジの上側に前記露光ユニットが配置され、
前記収納空間に隣接して前記トナーカートリッジの横に前記現像ユニットが位置づけられるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記装置本体には、前記露光ユニット、前記現像ユニット、前記トナーカートリッジが装着される取り付け部材が規定さ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。
【請求項３】
前記トナーカートリッジに隣接して前記現像ユニットを前記装置本体に装着するためのレール部材が前記現像ユニット用の取り付け部材として形成されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プロセスを用いた複写機、プリンター、又はファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、各種プロセスユニット（例えば、露光ユニット（レーザスキャナユニット：ＬＳＵ）、トナーカートリッジ、及び現像ユニット）のレイアウト（配置）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、各種プロセスユニット毎に組み立てられており、これらプロセスユニットは必要に応じて取り外し可能となっているものがある（分離型ユニット）。例えば、画像形成装置には、感光体ドラムに静電潜像を形成する際に用いられる露光ユニット（レーザスキャナユニット：ＬＳＵ）、感光体ドラム上の静電潜像を現像剤（トナー）によって現像してトナー像とする現像ユニット、現像ユニットにトナーを供給するトナーカートリッジが備えられており、トナーカートリッジはユーザが必要に応じて交換するようにしている。
【０００３】
一般に、トナーカートリッジの容量は、１０００〜３０００枚程度の印字（画像形成）が行える容量であり、この程度の印字を行うと、トナーカートリッジの交換を行う必要がある。そして、このような小容量のトナーカートリッジであると、トナーカートリッジの交換が容易に行えるように、画像形成装置本体フレームの外側にトナーカートリッジを配置できるが、トナーカートリッジの交換が頻繁になる。
【０００４】
一方、各プロセスユニットを一体化させた画像形成装置もあり、このような一体型ユニットでは、トナーカートリッジの他に、感光体ドラムユニットとともに現像ユニット等の部品も消耗品として交換する方式が採用されている。しかしながら、このような一体型ユニットでは、トナーカートリッジ以外に交換する部品があるため、一枚当たりの印字にかかるコストがトナーカートリッジ以外の部品コストも含むことになってしまう関係上、コストがかさんでしまうことになる。
【０００５】
従って、トナーカートリッジ以外のユニットについては、高寿命化を図って、トナーカートリッジ以外のユニットについては交換回数を低減して、画像形成装置自体の寿命まで、交換を行わないようにし、ユーザはトナーの補給のみ行えばよいようにしたものが提案されている。
【０００６】
また、トナーカートリッジ自体の交換回数を少なくするためには、トナーカートリッジ自体を大容量のもとのすればよいが、トナーカートリッジを大容量化すると、画像形成装置自体が大型化してしまうことになる。
【０００７】
トナーカートリッジの容量を増加させるため、例えば、下部本体と上部本体とを上下回動自在に連結してなる本体に、感光体及び現像部を含む複数のプロセスユニットを設けて、現像部のトナー容器の上面開口にトナーカートリッジを装着して、上部本体にトナーカートリッジを突出させる開口部を形成するようにしたものがあり、ここでは、トナーカートリッジを上部本体の開口部から突出させて、トナーカートリッジの容積を大きくするようにしている（特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平５−１９５４８号公報  （段落（００１１）〜段落（００１４）、第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、単にトナーカートリッジの容量を大型化した場合には、現像ユニット及びＬＳＵ等の他のプロセスユニットに影響を与えてしまい、画像形成装置が不可避的に大型化してしまう。
【００１０】
特許文献１に記載された画像形成装置においては、装置本体に感光体及び現像部を含む複数のプロセスユニットを設けて、トナー容器の上面開口にトナーカートリッジを装着して、上部本体に形成された開口部からトナーカートリッジを突出させて、これによって、トナーカートリッジの容量を大きくしているものの、トナーカートリッジは上部本体から突出しているため、突出分だけ、画像形成装置本体の高さが高くなってしまい、トナーカートリッジの容量を大きくすると、その分、画像形成装置が大型化してしまうという課題がある。
【００１１】
本発明の目的は、大容量のトナーカートリッジを効率的に配置して、小型の画像形成装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、露光ユニット及び現像ユニットを精度よく配置することのできる画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、トナー像が形成される像担持体と、該像担持体を露光して前記像担持体上に静電潜像を形成する露光ユニットと、前記像担持体上の静電潜像をトナーで現像して前記トナー像とする現像ユニットと、前記現像ユニットに前記トナーを補給するトナーカートリッジとを有する画像形成装置において、前記露光ユニット、前記現像ユニット、及び前記トナーカートリッジが搭載される装置本体を有し、該装置本体には前記トナーカートリッジが収納される収納空間が規定されるとともに、前記トナーカートリッジの上側に前記露光ユニットが配置され、前記収納空間に隣接して前記トナーカートリッジの横に前記現像ユニットが位置づけられるようにしたことを特徴とする画像形成装置が得られる。
【００１４】
このように、露光ユニット（ＬＳＵ）、現像ユニット、及びトナーカートリッジが搭載される装置本体を備えて、装置本体に、トナーカートリッジが収納される収納空間を規定するとともに、トナーカートリッジの上側に露光ユニットを配置し、収納空間に隣接してトナーカートリッジの横に現像ユニットを位置づけるようにすれば、トナーカートリッジの容量を大きくしても、露光ユニット及び現像ユニットに影響を与えることなく、しかも画像形成装置自体の高さが高くなることがない。
【００１５】
例えば、前記装置本体には、前記露光ユニット、前記現像ユニット、前記トナーカートリッジが装着される取り付け部材が規定されており、さらに、前記トナーカートリッジに隣接して前記現像ユニットを前記装置本体に装着するためのレール部材を前記現像ユニット用の取り付け部材として形成しておくようにしてもよい。
【００１６】
このように、装置本体に、露光ユニット、現像ユニット、トナーカートリッジが装着される取り付け部材を規定するようにすれば、露光ユニット、現像ユニット、及びトナーカートリッジの位置決めを容易に行うことができ、その結果、露光ユニット及び現像ユニットを精度よく配置することができる。そして、トナーカートリッジに隣接して現像ユニットを装置本体に装着するためのレール部材を現像ユニット用の取り付け部材として形成しておけば、極めて簡単にしかも精度よく現像ユニットの装着を行える。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１８】
図１は、本発明による画像形成装置に用いられるプロセスユニット体を示す斜視図であり、図示の例では、樹脂製のユニット筐体（以下本体ベースと呼ぶ）１１にトナーカートリッジ１２、露光ユニットであるレーザスキャナユニット（ＬＳＵ）１３、現像ユニット１４、及びドラムユニット１５が装着されている。本体ベース１１は下側ベース１１ａ及び上側ベース１１ｂを有しており、下側ベース１１ａと上側ベース１１ｂとは所定の間隔をおいて配置されている。つまり、下側ベース１１ａと上側ベース１１ｂとによって空間（以下収納空間と呼ぶ）が規定されている。
【００１９】
下側ベース１１ａには、トナーカートリッジ１２が装置される（積載される）取り付け台部２１が備えられており、トナーカートリッジ１２を取り付け台部２１に沿って、図中手前側から押し込むと、トナーカートリッジ１２が取り付け台部２１に装置されて、トナーカートリッジ１２は収納空間に収納される。
【００２０】
トナーカートリッジ１２の上方には、ＬＳＵ１３が配置されている。上側ベース１１ｂには、ＬＳＵ取り付け部２２が規定されており、このＬＳＵ取り付け部２２には、ＬＳＵ取付けベース１３ａによって、ＬＳＵ１３が取り付けられて、所定の角度、その前側（図中左側）が下向きに傾けられている。
【００２１】
前述の収納空間の一部（前部分）には、現像ユニット１４が収納され、現像ユニット１４に備えられた現像ローラ（図１には示されていない）と対向して、ドラムユニット１５が上側ベース１１ｂの延長線上に配置され、この際、ドラムユニット１５はＬＳＵ１３と対向している。つまり、ドラムユニット１５はＬＳＵ１３からのレーザ光が照射される位置に位置づけられる。
【００２２】
図２も参照して、ドラムユニット１５には、像担持体（感光体ドラム）１５ａ、帯電器１５ｂ、及びクリーニングユニット１５ｃが備えられており、図１で説明したように、ドラムユニット１５及び現像ユニット１４を本体ベース１１に装置した際、所定のギャップをおいて、現像ローラ１４ａが感光体ドラム１５ａの表面と対向する。そして、ＬＳＵ１３からのレーザ光は、感光体ドラム１５ａの回転方向において、帯電器１５ｂの下流側で、現像ローラ１４ａの上流側において、感光体ドラム１５ａの表面に照射される。
【００２３】
現像ユニット１４には複数のスパイラルスクリュー体１４ｂが備えられるとともにトナー供給ローラ１４ｃが備えられ、これらスパイラルスクリュー体１４ｂ及びトナー供給ローラ１４ｃは現像ユニット筐体１４ｄに収納されて、トナーカートリッジ１２から補給されるトナーを現像ローラ１４ａの方向に搬送するとともに、現像ローラ１４ａにトナーを供給する。
【００２４】
図３も参照すると、図３は、現像ユニット１４を後方（トナーカートリッジ側）から見た図であり、図３において、現像ユニット筐体１４ｄの後方（図２において、右端部）の上面には、トナー補給口１４ｅが設けられている。そして、このトナー補給口１４ｅにトナーカートリッジ１２からトナーが補給される。
【００２５】
一方、図２に示すように、トナーカートリッジ１２の前端部（図２において、左端部）はトナー補給口１４ｅの上側に位置づけられて、この前端部には、カートリッジ側補給口１２ａが下向きに開口して形成されている。そして、このカートリッジ側補給口１２ａからトナー補給口１４ｅにトナーか供給されることになる。
【００２６】
トナーカートリッジ１２内には、補給スパイラル１２ｂが配置されており、トナーカートリッジ１２内のトナーは前方へ搬送されつつ、補給スパイラル１２ｂによって、カートリッジ側補給口１２ａからトナー補給口１４ｅを介して現像ユニット１４に補給される。トナーカートリッジ１２から現像ユニット１４にトナーを補給する際には、補給スパイラル１２ｂは常時回転駆動されて、不足分が現像ユニット１４に供給されることになる。
【００２７】
ここで、図４及び図５を参照して、図４はドラムユニット１５を取り外した状態を示す斜視図であり、図５はその断面図である。トナーカートリッジ１２が載置される取り付け台部２１の前側には、この取り付け台部２１と平行に延びる一対のレール部材３１が敷設されており、このレール部材３１上に現像ユニット１４が装置される。つまり、現像ユニット１４はレール部材３１に沿って、図４において手前側に引き出し可能となっている。
【００２８】
本体ベース１１には、現像ユニット１４に対応する位置に、レバー部材（図示せず）が備えられており、このレバー部材を回動操作して、現像ユニット１４の装着及び取り出しを行う。図示の画像形成装置においては、例えば、メンテナンスの際には、レバー部材を回動操作して、現像ユニット１４を手前側に引き出して、本体ベース１１から取り外すことになるが、トナーカートリッジ１２が本体ベース１１に装着された状態では、レバー部材は回動操作不能となっている。
【００２９】
つまり、トナーカートリッジ１２を引き出した後、レバー部材を回動操作して、現像ユニット１４をレール部材３１に沿って引き出すことになる。同様にして、現像ユニット１４を本体ベース１１に装置した後でなければ、トナーカートリッジ１２を本体ベース１１に装置することができないようになっている。
【００３０】
上述のように、本体ベースを樹脂製として、現像ユニット１４が装置されるレール部材３１、トナーカートリッジ１２が載置される取り付け台部２１、及びＬＳＵ１３が配設されるＬＳＵ取り付け部２２を予め本体ベース１１に形成しておき、これらレール部材３１、取り付け台部２１、及びＬＳＵ取り付け部２２にそれぞれ現像ユニット１４、トナーカートリッジ１２、及びＬＳＵ１３を装置するようにしたから、トナーカートリッジ１２の装着が容易であるばかりでなく、極めて精度よく、現像ユニット１４及びＬＳＵ１３を装置できることになる。そして、本体ベース１１は樹脂製であるから、成形は極めて容易であり、コストも安価である。
【００３１】
さらに、下側ベース１２ａと上側ベース１２ｂとによって規定される収納空間にトナーカートリッジ１２を収納して、トナーカートリッジ１２の上側にＬＳＵ１３を配置して、しかも現像ユニット１４を収納空間中において、トナーカートリッジ１２の真横に配置するようにしたから、大容量のトナーカートリッジを用いても、画像形成装置自体の高さが高くなることがなく、大容量のトナーカートリッジを備えて、小型の画像形成装置を提供することができる。
【００３２】
ここで、画像形成プロセスについて概説すると、記録用紙に画像形成を行う際には（例えば、コピーをする際には）、まず、帯電器１５ｂで感光体ドラム１５ａの表面を均一に帯電させた後、画像データに応じて出力されるＬＳＵ１３からのレーザ光を露光光照射位置で、感光体ドラム１５ａに照射して、感光体ドラム１５ａを露光し、感光体ドラム１５ａ上に静電潜像を形成する。
【００３３】
そして、現像ローラ１４ａによって感光体ドラム１５ａ上の静電潜像を現像して、トナー像とする。一方、給紙カセット（図示せず）からは感光体ドラム１５ａと転写ローラ（図示せず）とのニップ部（転写ニップ部）に記録用紙が搬送されて、感光体ドラム１５ａ上のトナー像が記録用紙に転写される。トナー像が転写された記録用紙は定着ユニット（図示せず）に搬送され、ここで、転写像が記録用紙に定着されて、排紙トレイ（図示せず）に記録用紙が排紙される。なお、上述のようにして、記録用紙にトナー像を転写した後、感光体ドラム１５ａ上に残留するトナーはクリーニングユニット１５ｃによって除去され、排トナーコンテナ等（図示せず）に廃棄される。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、露光ユニット（ＬＳＵ）、現像ユニット、及びトナーカートリッジが搭載される装置本体を備えて、装置本体に、トナーカートリッジが収納される収納空間を規定するとともに、トナーカートリッジの上側に露光ユニットを配置し、収納空間に隣接してトナーカートリッジの横に現像ユニットを位置づけるようにしたので、トナーカートリッジの容量を大きくしても、露光ユニット及び現像ユニットに影響を与えることなく、しかも画像形成装置自体の高さが高くなることがないという効果がある。
【００３５】
本発明では、装置本体に、露光ユニット、現像ユニット、トナーカートリッジが装着される取り付け部材を規定するようにしたので、露光ユニット、現像ユニット、及びトナーカートリッジの位置決めを容易に行うことができ、その結果、露光ユニット及び現像ユニットを精度よく配置することができるという効果がある。
【００３６】
さらに、本発明では、トナーカートリッジに隣接して現像ユニットを装置本体に装着するためのレール部材が現像ユニット用の取り付け部材として形成されているので、極めて簡単にしかも精度よく現像ユニットの装着を行えるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像形成装置の一例において、装置本体にトナーカートリッジ、レーザスキャナユニット、現像ユニット、及びドラムユニットが装置された状態を示す斜視図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の断面図である。
【図３】図１に示す画像形成装置を背面（トナーカートリッジ側）から見た概要図である。
【図４】図１に示す図像形成装置において、ドラムユニットを取り外した状態を示す斜視図である。
【図５】図４に示す画像形成装置の断面図である。
【符号の説明】
１１  ユニット筐体（本体ベース）
１２  トナーカートリッジ
１３  レーザスキャナユニット（ＬＳＵ）
１４  現像ユニット
１５  ドラムユニット
３１  レール部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004252141.tif 000006
【図５】
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