(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１の感光体ドラム周囲に、夫々対応する色のトナーコンテナを含んだ複数のカラー現像ユニットを有したプロセスユニットを具え、該プロセスユニットが記録紙の搬送方向と交差する方向に引き出し可能に構成した画像形成装置において、
それぞれの各カラー現像ユニットは、少なくともその内の一つは前記プロセスユニットを装置筐体より引き出された状態で開放される、プロセスユニット上部開放空間から取り出し可能に、更に少なくともその内の一つは前記プロセスユニットを装置筐体より引き出された状態で開放される、プロセスユニット側方空間から取り出し可能に構成され、
更にそれぞれの前記現像ユニットに装着されるトナーコンテナは前記現像ユニットを前記装置本体に装着した状態で前記プロセスユニットの引き出方向と同じ方向から個別に取り出し交換可能に構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのそれぞれの現像ユニットを感光体の周りに着脱自在に配設するとともに、
前記シアン、マゼンタ、イエローの現像ユニットの内少なくとも二つは順番に取り出されることを特徴とする請求項１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、筐体内に格納される、感光体とともに該感光体の潜像を現像する複数の現像ユニットを有したプロセスユニットを記録紙の搬送方向と交差する方向に引き出し可能に構成した画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から画像形成装置の各部分をユニット化して組み立ての容易化を図った画像形成装置は種々知られている。
ひとまとめに集約してユニット体として構成できるものは、感光体とともに該感光体の潜像を現像する複数の現像ユニットを有したプロセスユニットと、該感光体上のトナー像が転写される中間転写体を有する中間転写ユニットと、該中間転写体のトナー像が転写される記録紙を搬送する搬送路ユニットと、定着ユニットが考えられる。
【０００３】
そして、メンテナンスの便宜を考えて上述の各ユニットを使用者が画像形成装置を操作する側に位置する前カバーを開成し、その前カバーの裏面上に使用者方向に、前記全てのユニットが同じ方向に引き出すように構成した画像形成装置が開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記プロセスユニットには複数の現像ユニットが所属し、それぞれの現像ユニットにはトナー収容容器が付属する。そして、ブラック現像ユニットは使用頻度が高く、大型のブラックトナーの収容容器が要求される。よって、前記プロセスユニットは大型化するとともに、重量が増し、前記ユニットの全てを引き出した際には、それらの重量が前方にかかり、画像形成装置が転倒しないように反対側により重い重量を配置する必要があり、コンパクト化の妨げとなっている。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、プロセスユニットを軽量コンパクトにした画像形成装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、前記現像ユニットのそれぞれは、独自の色トナー用トナーコンテナと連結し、該それぞれのトナーコンテナは、前記プロセスユニットを引き出すことなく前記各ユニットと同じ方向に着脱可能に構成し、メンテナンスの容易化を図ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１の感光体ドラム周囲に、夫々対応する色のトナーコンテナを含んだ複数のカラー現像ユニットを有したプロセスユニットを具え、該プロセスユニットが記録紙の搬送方向と交差する方向に引き出し可能に構成した画像形成装置において、
それぞれの各カラー現像ユニットは、少なくともその内の一つは前記プロセスユニットを装置筐体より引き出された状態で開放される、プロセスユニット上部開放空間から取り出し可能に構成され、更に少なくともその内の一つは前記プロセスユニットを装置筐体より引き出された状態で開放される、プロセスユニット側方空間から取り出し可能に構成され、
更にそれぞれの前記現像ユニットに装着されるトナーコンテナは前記現像ユニットを前記装置本体に装着した状態で前記プロセスユニットの引き出方向と同じ方向から個別に取り出し交換可能に構成したことを特徴とする。
【０００７】
かかる発明によると、それぞれの前記現像ユニットに装着されるトナーコンテナは前記現像ユニットを前記装置本体に装着した状態で前記プロセスユニットの引き出方向と同じ方向に個別に取り出し交換可能に構成したので、使用者は画像形成装置の前カバーを開成し、トナーコンテナを手前に引き出すことでトナーコンテナを交換することができ、メンテナンスが容易である。
【０００８】
また、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのそれぞれの現像ユニットを感光体の周りに着脱自在に配設するとともに、前記シアン、マゼンタ、イエローの現像ユニットの内少なくとも二つは順番に取り出されるように構成することが望ましい。
【０００９】
かかる技術手段によると、カラー画像の場合、前記シアン、マゼンタ、イエローの現像ユニットは略同じようにトナーを消耗する可能性が高いために、３種の現像ユニットを順番に取り出すような構成としてコンパクトにしてもよいが、ブラックトナーは使用頻度が高いので、独立でブラックの現像ユニットを交換することができメンテナンスが容易である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。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は、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過ぎない。
【００１４】
図１１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の外観図である。同図において、画像形成装置１００は、使用者が位置する側には前カバー１５が前側に開閉可能に配設され、該前カバー１５の上方には操作パネル１０と記録紙センサ１１を有した上部記録紙集積部３６が配設されている。
【００１５】
画像形成装置１００の左側面側には左横カバー２０が開閉可能に配設され、右側面側には右横カバー１６が開閉可能に配設されている。そして画像形成装置の下方には記録紙カセット１７、１８が積層して配設されている。
【００１６】
図１０は、本発明にかかる画像形成装置全体の断面図を示す。同図において、感光体ドラム１、光走査ユニット２、帯電器３、トナーコンテナを含んだ３個の現像ユニット４〜６、ブラックトナーコンテナ２７、ブラック現像ユニット７、中間転写体１２、２次転写ローラ１３、定着ユニット１４、画像が転写された記録媒体８を前記２次転写ローラ１３から定着ユニット１４に搬送する無端ベルト９を用いた搬送装置等よりなる。
【００１７】
印刷時は各色毎に、感光体ドラム１を帯電器３より帯電し、光走査ユニット２から露光、各現像ユニット４〜７で現像した画像を中間転写体１２に転写し、図１１に示した記録紙カセット１７、１８から搬送される記録媒体８に２次転写ローラ１３で転写し、定着ユニット１４で加熱・加圧して定着させ排紙を行う。
【００１８】
図１は、本発明の実施の形態に係る前カバーを開けた状態を示す斜視図である。前カバー１５を前方に倒すと、記録紙カセット１７、１８から記録紙を受け取り、図示しないレジストローラに搬送する搬送路ユニット１９が画像形成装置の横幅いっぱいに配設され、該搬送路ユニット１９は後述するように前カバー１５の裏面上に引き出し可能に配設されている。
【００１９】
搬送路ユニット１９の上側には記録紙の搬送方向に沿って、後述する感光体ドラム１からトナー像が転写される中間転写体１２が配設される中間転写ユニット２２、前記感光体ドラム１と現像ユニットが配設されるプロセスユニット２１、及び定着ユニット１４が配設されている。
【００２０】
プロセスユニット２１には、上方から斜め左にイエロートナーが内蔵されるトナーコンテナ（トナー容器Ｙ）２４、マゼンタトナーが内蔵されるトナーコンテナ（トナー容器Ｍ）２５、シアントナーが内蔵されるトナーコンテナ（トナー容器Ｃ）２６が、手前方向に着脱可能に配設されている。そして、筐体２３の右上には黒トナーが内蔵されるトナーコンテナ（黒トナー容器）２７が手前方向に着脱可能に配設されている。
【００２１】
次に、前記した各ユニットの引き出し方法を説明する。前カバー１５を開くと、二次転写ローラ１３が中間転写体１２から離間した下方に下がる。中間転写ユニット２２に配置された中間転写体１２は図１に示すようにレバー３７が約４５°に傾斜しているときは、図１０に示すように中間転写体１２は感光体ドラム１と接触している。
そして、図２に示すように中間転写ユニット２２は、プロセスユニット２１に設けられた突起２１ｍと嵌合して位置決めされる開口部２２ｄを有し、両者が嵌合することによって、プロセスユニット２１に対する中間転写ユニット２２の位置決めを行っている。このようにすることで、中間転写体１２と感光体ドラム１との位置精度を向上させることができる。そして、レバー３７が矢印方向に回動してロック部材３８にロックされると前記中間転写体が感光体ドラム１から退避する。
【００２２】
搬送路ユニット１９は、把持部１９ａを把持して引き出すことができる。しかしながら、中間転写ユニット２２は搬送路ユニット１９によって図示しない部位が外側（前面側）から押圧されているので、搬送路ユニット１９が引き出されないと、単独での引き出しは出来ない。
【００２３】
また、プロセスユニット２１は、中間転写ユニット２２の開口部２２ｄの近傍の面によって押圧されているので、中間転写ユニット２２が引き出されないと、単独での引き出しは出来ない。また、定着ユニット１４は搬送路ユニット１９と一体で引き出される。
【００２４】
そして、その中間転写ユニット２２は搬送路ユニット１９が引き出された後に引き出すことができる。また、プロセスユニット２１も中間転写ユニット２２を引き出した後に引き出すことができる。また、これらの各ユニットの駆動源及び駆動力伝達系の重量負担部はこれらの各ユニットのさらに奥側に配設されている。そして、前記ユニットの全てを引き出したときに生じる重量モーメントを前記装置本体側の重量負担部のほうが大きく設定している。
【００２５】
次に、トナーコンテナの着脱方法を説明する。図４において、トナーコンテナ２４、２５、２６、２７ともに下面にトナー供給口が設けられ、該供給口にはトナーがこぼれ落ちるのを防止するシャッタ部材がトナーコンテナの挿入動作に連動して、挿入動作完了前から前記シャッタ部材の開成が始まり挿入完了でシャッタ部材の開成が終了するように構成されている。
【００２６】
黒色のトナーコンテナ２７は、前面から押し下げできるように上下動可能な解除部材２７ｂが設けられ、該解除部材２７ｂの上面には、板バネで形成され、反り上がってトナーコンテナ２７の上面から若干突出した先端部を有したロックバネ２７ａが設けられ、筐体２３の右上に設けられたコンテナ収容室２３ａに挿入可能に形成され、前記ロックバネ２７ａがコンテナ収容室２３ａ内の係合部（不図示）と係合してトナーコンテナ２７の抜け落ちを防止している。
【００２７】
トナーコンテナ２７のコンテナ収容室２３ａへの装着が完了すると、図３に示すように、トナーコンテナ２７のトナー供給口が配管４０の入口（不図示）に対面し黒色トナーの供給が行われるように構成されている。尚、該配管のなかにはモータ４１によって回転してトナーを搬送するスクリュウーフィーダ（不図示）が設けられている。そして、この配管４０はプロセスユニット２１が装置本体に装着状態においては現像器７のトナー受け入れ口７ｃ（図３、図９）と連結している。
【００２８】
図４において、プロセスユニット２１には、現像器と一体となったトナーコンテナ収容部が、イエロートナーコンテナ収容部２１ａ、マゼンタトナーコンテナ収容部２１ｂ、シアントナーコンテナ収容部２１ｃとして設けられている。
【００２９】
尚、それぞれのトナーコンテナには、黒色トナーコンテナ２７と同じように、前面から押し下げできるように上下動可能な解除部材２４ｂ、２５ｂ、２６ｂが設けられ、該解除部材２４ｂ、２５ｂ、２６ｂの上面には、板バネで形成され、反り上がってトナーコンテナ２４、２５、２６の上面から若干突出した先端部を有したロックバネ２４ａ、２５ａ、２６ａが設けられ、プロセスユニット２１に設けられたコンテナ収容室２１ａ、２１ｂ、２１ｃに挿入可能に形成され、前記ロックバネ２４ａ、２５ａ、２６ａがコンテナ収容室２１ａ、２１ｂ、２１ｃ内の係合部（不図示）と係合してトナーコンテナ２４、２５、２６の抜け落ちを防止している。
【００３０】
トナーコンテナ（２４、２５、２６）のコンテナ収容室（２１ａ、２１ｂ、２１ｃ）への装着が完了すると、トナーコンテナのトナー供給口（不図示）が各現像器の入口（不図示）に対面しトナーの供給が行われるように構成されている。よって、前カバー１５を開成することによって、各トナーコンテナを容易に交換することができる。そして、その際にはトナーコンテナ側のシャッタ部材がトナーコンテナの引き出し操作に応じて自動的にトナー供給口を閉鎖するのでトナー漏洩して周囲を汚すことがない。
【００３１】
図５はプロセスユニット２１を引き出した状態を示す。このプロセスユニット２１の一部位（不図示）が、中間転写ユニット２２の一部位（不図示）に、装着状態で奥側から当接しているので、搬送路ユニット１９を引き出した状態では、プロセスユニット２１の把持部２１ｄを持ってひきだすことは可能である。
【００３２】
しかしながら、その際には中間転写ユニット２２をともに引っ張ることとなり、負荷が大きくなり、中間転写ユニット２２を引き出した後にプロセスユニット２１を引き出すことが望ましい。
【００３３】
図６はプロセスユニット２１に対してイエロー色の現像ユニット４を着脱方法を示す図であり、現像ユニット４の両端部に設けられたガイドピン４ａ、４ａを、プロセスユニット２１の内側に設けられたガイド溝２１ｅ、２１ｅに挿入することにより装着される。
【００３４】
図７はプロセスユニット２１に対してマゼンタ色の現像ユニット５を着脱方法を示す図であり、現像ユニット５の両端部に設けられたガイドピン５ａ、５ａを、プロセスユニット２１の内側に設けられたガイド溝２１ｆ、２１ｆに挿入することにより装着される。現像ユニット５は現像ユニット４を外した後でないと外せない。
【００３５】
図８はプロセスユニット２１に対してシアン色の現像ユニット６を着脱方法を示す図であり、現像ユニット６の両端部に設けられたガイドピン６ａ、６ａを、プロセスユニット２１の内側に設けられたガイド溝２１ｇ、２１ｇに挿入することによって装着される。現像ユニット６は現像ユニット５を外した後でないと外せない。
【００３６】
図９はプロセスユニット２１に対して黒色の現像ユニット７を着脱方法を示す図であり、前記現像ユニット４、５、６とは反対側に、現像ユニット７の両端部に設けられたガイドピン７ａ、７ａ、７ｂ、７ｂを、プロセスユニット２１の内側に設けられたガイド溝２１ｊ、２１ｊ、２１ｋ、２１ｋに挿入することによって装着される。
【００３７】
上述したように本実施の形態は、カラー画像の場合、前記シアン、マゼンタ、イエローの現像ユニットは略同じようにトナーを消耗する可能性が高いために、３種の現像ユニットを順番に取り出すような構成としてコンパクトにすることができる。また、ブラックトナーは使用頻度が高いので、独立でブラックの現像ユニットを交換することができうる位置に配置されているので、メンテナンスが容易である。
【００３８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明は、それぞれの現像ユニットに装着されるトナーコンテナは現像ユニットを装置本体に装着した状態でプロセスユニットの引き出方向と同じ方向に個別に取り出し交換可能に構成したので、使用者は画像形成装置の前カバーを開成し、トナーコンテナを手前に引き出すことでトナーコンテナを交換することができ、メンテナンスが容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態に係る前カバーを開けた状態を示す斜視図である。
【図２】  搬送路ユニットと中間転写ユニットの引き出し状況を説明する説明図である。
【図３】  画像形成装置内部の要部の概略図である。
【図４】  トナーコンテナの着脱操作を説明する説明図である。
【図５】  プロセスユニットを引き出した状態を示す説明図である。
【図６】  現像器の着脱方法を説明する説明図１である。
【図７】  現像器の着脱方法を説明する説明図２である。
【図８】  現像器の着脱方法を説明する説明図３である。
【図９】  現像器の着脱方法を説明する説明図４である。
【図１０】  本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図１１】  本発明の実施の形態に係る画像形成装置の外観図である。
【符号の説明】
１      感光体ドラム
１９    搬送路ユニット
２１    プロセスユニット
２２    中間転写ユニット
２３    筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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