JP6051686B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。

レーザプリンタなど、電子写真方式の画像形成装置では、供給トレイに収容された用紙がプロセスユニットに供給されてトナー像が転写された後、プロセスユニットから定着ユニットに搬送されてトナー像が熱定着され、定着ユニットから排出トレイ上に排出されることで用紙に画像が形成される。特許文献１には、装置を高さ方向に小型化して薄型化を図るため、供給トレイの上にプロセスユニットや定着ユニット、排紙トレイなどが前後に並んで配置されたレーザプリンタが開示されている。

特開２００７−１５５９０５号公報

ところで、近年、前記したような薄型化した画像形成装置においても、用紙の両面に印刷が可能であり、かつ、トナーカートリッジなどの現像剤収容部を容易に交換することができる構成が望まれている。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、装置が高さ方向に大型化することを抑えつつ両面印刷可能な構成を実現するとともに、現像剤収容部を容易に交換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。

前記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、装置本体と、装置本体内に配置され、記録シートを収容するための供給トレイと、装置本体内に配置され、供給トレイから供給された記録シートに現像剤像を転写するためのプロセスユニットと、プロセスユニットから搬送されてきた記録シート上の現像剤像を熱定着するための定着ユニットとを備える。
装置本体は、上部に交換用開口を有し、プロセスユニットは、現像剤像が形成されるように構成される感光体ドラムと、感光体ドラムに供給するための現像剤が収容されるように構成される現像剤収容部とを有する。
プロセスユニットおよび定着ユニットは、供給トレイの上に水平方向に沿うように並んで配置されている。
この画像形成装置は、さらに、装置本体の上に設けられ、装置本体に対して交換用開口を覆う閉位置と交換用開口を露出させる開位置との間で変位可能な開閉部材と、定着ユニットから排出された記録シートを定着ユニットおよびプロセスユニットの上を通して再びプロセスユニットに向けて案内するための再搬送経路とを備える。
再搬送経路の一部は、開閉部材を開位置に変位させたときに交換用開口が露出するように開閉部材の下部に設けられており、プロセスユニットのうち少なくとも現像剤収容部は、開閉部材を開位置に変位させたときに交換用開口を通して装置本体に対して着脱可能である。

このような構成によれば、定着ユニットおよびプロセスユニットの上を通る再搬送経路の一部が開閉部材に設けられていることで、プロセスユニットなどと開閉部材との間隔を狭めることができるので、装置が高さ方向に大型化することを抑えつつ両面印刷可能な構成を実現することができる。また、再搬送経路の一部が開閉部材を開位置に変位させたときに装置本体の交換用開口が露出するように開閉部材の下部に設けられているので、例えば、プロセスユニットに駆動力を入力する構成などを避けつつ現像剤収容部を装置本体の側方から着脱する場合のように装置の構成を複雑化することなく、開閉部材を開位置に変位させることで現像剤収容部を容易に交換することができる。

前記した画像形成装置において、装置本体は、プロセスユニットから定着ユニットに向かう記録シートの搬送方向においてプロセスユニットの上流側に設けられ、外部からプロセスユニットに記録シートを供給するための手差し開口を有する。
画像形成装置は、再搬送経路を搬送されてきた記録シートの一部が手差し開口から装置本体外に一旦排出された後、プロセスユニットに向けて搬送されるように構成されている。

これによれば、装置本体内で記録シートの表裏を反転させる構成と比較して、再搬送経路の長さを短くすることができるので、装置の大型化を抑制することができる。

前記した画像形成装置は、装置本体に対して、手差し開口にセットされた記録シートを支持可能な位置と、開閉部材の水平方向の側面との間に手差し開口から上方に向けて延びる反転経路を形成する位置との間で変位可能な手差しトレイを備える。
手差しトレイは、上端部に前方に屈曲して延びるガイド部を有する。
画像形成装置は、手差し開口から装置本体外に一旦排出された記録シートの一部が反転経路を通り、ガイド部にガイドされて開閉部材の上に載るように構成されている。

これによれば、手差し開口から排出された記録シートが装置の周辺に飛び出す量を小さくできるので、狭い場所にも装置を設置することが可能となる。

前記した画像形成装置は、開閉部材に、原稿を読み取るための原稿読取ユニットが設けられている構成とすることができる。

本発明によれば、装置が高さ方向に大型化することを抑えつつ両面印刷可能な構成を実現することができるとともに、現像剤収容部を容易に交換することができる。

本発明の一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。 トップカバーを開位置に変位させたときのレーザプリンタの断面図である。 レーザプリンタの斜視図であり、供給トレイを装着した状態を示す図（ａ）と、供給トレイを引き出した状態を示す図（ｂ）である。 Ａ３サイズの用紙を収容可能な供給トレイを装着したときのレーザプリンタの断面図である。 感光体ユニットと現像ユニットの断面図である。 現像ユニットの側面図である。 図１に示すレーザプリンタの拡大図である。 定着ユニットから排出された用紙が再搬送経路に案内される様子を示す図である。 再搬送経路を搬送されてきた用紙が手差し開口から本体筐体外に排出される様子を示す図である。 手差し開口から本体筐体外に一旦排出された用紙がトップカバーの上に載る様子を示す図である。 本体筐体外に一旦排出された用紙が手差し開口を通って再びプロセスユニットに搬送される様子を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、方向は、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ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における左側を「前」、右側を「後」とし、紙面の手前側を「右」、奥側を「左」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。

＜レーザプリンタの概略構成＞
はじめに、本実施形態に係るレーザプリンタ１の概略構成について説明する。
図１に示すように、レーザプリンタ１は、装置本体の一例としての本体筐体２と、本体筐体２内に配置された給紙ユニット３、露光ユニット４、プロセスユニット５および定着ユニット７と、本体筐体２の上に設けられた開閉部材の一例としてのトップカバー８とを主に備えている。

本体筐体２は、その上部にプロセスユニット５を交換するための交換用開口２１（図２参照）を有し、また、その前側には定着ユニット７（本体筐体２内）から排出された記録シートの一例としての用紙Ｓが載置される排出トレイ９が設けられている。

給紙ユニット３は、用紙Ｓをプロセスユニット５に供給するための構成であり、用紙Ｓを収容可能な供給トレイ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とを主に備えている。供給トレイ３１内の用紙Ｓ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によって分離ローラ３４に向けて送り出される。送り出された用紙Ｓ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、分離ローラ３４、搬送ローラ３６およびレジストローラ３７によってプロセスユニット５に供給される。

露光ユニット４は、プロセスユニット５の感光体ドラム５１を露光するための構成であり、図示しないレーザ光源と、ポリゴンミラー４１と、レンズ４２と、反射鏡４３とを主に備えている。レーザ光源から出射された画像データに基づくレーザ光（破線参照）は、ポリゴンミラー４１、レンズ４２、反射鏡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。

プロセスユニット５は、供給トレイ３１から供給された用紙Ｓに現像剤像としてのトナー像を転写するための構成であり、感光体ドラム５１と、帯電器５２と、転写ローラ５３と、現像ローラ６４と、供給ローラ６５と、層厚規制ブレード６６と、現像剤の一例としてのトナーが収容される現像剤収容部６７とを主に備えている。このプロセスユニット５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、露光ユニット４からのレーザ光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、現像剤収容部６７内のトナーは、供給ローラ６５を介して現像ローラ６４に供給され、現像ローラ６４に摺接する層厚規制ブレード６６によって厚さが規制された上で現像ローラ６４上に担持される。そして、現像ローラ６４上のトナーが、感光体ドラム５１に供給されることで、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム５１上にトナー像が形成される。その後、給紙ユニット３から供給された用紙Ｓが、感光体ドラム５１と転写ローラ５３の間を通過することで感光体ドラム５１上のトナー像が用紙Ｓ上に転写される。

定着ユニット７は、プロセスユニット５から搬送されてきた用紙Ｓ上のトナー像を熱定着するための構成あり、加熱ローラ７１と加圧ローラ７２を主に備えている。プロセスユニット５でトナー像が転写された用紙Ｓは、加熱ローラ７１と加圧ローラ７２の間を通過することでトナー像が熱定着され、排出ローラ７３によって排出トレイ９上に排出される。

トップカバー８は、本体筐体２に対して、前記した交換用開口２１を覆う図１に示す閉位置と、後部の回動軸８１を中心として前部が上方に回動することで交換用開口２１を露出させる図２に示す開位置との間で変位可能に設けられている。このトップカバー８には、原稿台８２に置かれた原稿の画像を読み取ることで画像データを生成する原稿読取ユニットとしての公知のイメージセンサ８３が設けられている。言い換えると、トップカバー８は、フラットベッドスキャナとして構成されている。なお、トップカバー８には、公知のＡＤＦ（Auto Document Feeder）が設けられていてもよい。

＜レーザプリンタの詳細構成＞
次に、本発明の特徴部分を含むレーザプリンタ１の詳細な構成について説明する。
図１に示すように、レーザプリンタ１において、レジストローラ３７、プロセスユニット５、定着ユニット７および排出トレイ９は、供給トレイ３１の上で、水平方向に沿うように後から前に向けて、レジストローラ３７、プロセスユニット５、定着ユニット７、排出トレイ９の順に並んで配置されている。

供給トレイ３１は、上方が開放された略箱状をなしており、図３（ａ），（ｂ）に示すように、本体筐体２の下部に設けられたトレイ装着部２２に対して着脱可能に構成されている。図３（ｂ）に示すように、供給トレイ３１は、Ａ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）の用紙Ｓを、その長手方向を左右方向に向けた状態で収容することができるように構成されている。また、本体筐体２のトレイ装着部２２には、図４に示すように、オプションとして、供給トレイ３１よりも前後の寸法が大きく、Ａ３サイズ（２９７ｍｍ×４２０ｍｍ）の用紙Ｓを、その長手方向を前後方向に向けた状態で収容することができる供給トレイ３８が着脱可能である。

図３（ａ）に戻り、本体筐体２内の供給トレイ３１の左右両側（詳細には、給紙ユニット３、露光ユニット４、プロセスユニット５および定着ユニット７の左右両側）には、駆動ユニット２Ａと電源ユニット２Ｂが配置されている。駆動ユニット２Ａは、プロセスユニット５や定着ユニット７などに駆動力を与えるための構成であり、図示しないモータや複数のギヤ、プロセスユニット５などに駆動力を入力するためのカップリングなどを備えている。また、電源ユニット２Ｂは、プロセスユニット５や定着ユニット７などに電力を供給するためのユニットであり、図示しない電源基板やプロセスユニット５などに設けられた電極と電気的に接続される電極などを備えている。

図３（ｂ）および図１に示すように、トップカバー８は、プロセスユニット５や定着ユニット７、排出トレイ９、駆動ユニット２Ａ、電源ユニット２Ｂを覆うように、本体筐体２の上に設けられている。このフラットベッドスキャナとして構成されたトップカバー８は、原稿台８２に対してＡ４サイズの原稿Ｍがその長手方向を左右方向に向けた状態でセット可能であり、左右方向に移動するイメージセンサ８３によって原稿Ｍの画像を読み取るように構成されている。

レーザプリンタ１では、原稿台８２にセットされるＡ４の原稿Ｍの向きと、供給トレイ３１に収容されるＡ４の用紙Ｓの向きとが、互いに同じなので、一般的に知られている、原稿台にセットされるＡ４の原稿の長手が左右を向き、供給トレイに収容されるＡ４の用紙の長手が前後を向くプリンタのように、フラットベッドスキャナが本体筐体に対して左右に飛び出し、本体筐体がフラットベッドスキャナに対して前後に飛び出すようなことはない。補足すると、レーザプリンタ１では、本体筐体２とトップカバー８の前後および左右の寸法を互いにほぼ同じ寸法とすることができるので、レーザプリンタ１は、奥行き寸法が小さい、全体として略直方体形状のコンパクトな外観形状をなしている。

排出トレイ９は、本体筐体２の前側上部の左右方向中央に形成された、本体筐体２の外部に臨む凹部２３に設けられている。この排出トレイ９は、図１に示すように、凹部２３の下面であるトレイ本体部９１と、延長トレイ９２とを主に備えて構成されている。延長トレイ９２は、略平板状の部材であり、本体筐体２に対して、二点鎖線で示す収納位置と、収納位置から前側に引き出した実線で示す引出位置との間で変位可能に設けられている。この延長トレイ９２は、収納位置において、その前端がトレイ本体部９１の前端と略揃っており、その後端が定着ユニット７の真下の位置まで達する長さで形成されている。

図２に示すように、プロセスユニット５は、トップカバー８を開位置に変位させたときに交換用開口２１を通して本体筐体２に対して着脱可能に構成されている。このプロセスユニット５は、感光体ユニット５０と、感光体ユニット５０（詳細には、後述する感光体フレーム５４）に対して着脱可能に装着される現像ユニット６０とを備えて構成されている。

図５に示すように、感光体ユニット５０は、感光体ドラム５１、帯電器５２および転写ローラ５３と、帯電器５２を含む感光体ユニット５０のフレームを構成するとともに、感光体ドラム５１および転写ローラ５３を回転可能に支持する感光体フレーム５４とを主に有している。感光体ドラム５１の下側である感光体フレーム５４の下部には、側面視略Ｌ形状をなす現像ユニット６０が着脱可能に装着される装着部５４Ａが形成されている。

現像ユニット６０は、前記した現像ローラ６４、供給ローラ６５、層厚規制ブレード６６および現像剤収容部６７と、トナーを左右方向に搬送するためのオーガ６８とを主に有している。この現像ユニット６０は、別部材として形成された２つのフレーム、具体的には、第１フレーム６１と第２フレーム６２によって構成されている。

第２フレーム６２は、上部に現像ローラ６４の一部を露出させる開口を有する容器状をなしており、現像ローラ６４やオーガ６８などを回転可能に支持するとともに、現像剤収容部６７を形成している。また、第２フレーム６２には、現像剤収容部６７の図示右側に、現像ローラ６４、供給ローラ６５、層厚規制ブレード６６およびオーガ６８が配置される現像室６２Ａが形成されている。

現像剤収容部６７は、第１収容室６７Ａと、第１収容室６７Ａの図示右側に並んで設けられ、第１収容室６７Ａからトナーが供給される第１収容室６７Ａよりも容積が小さい第２収容室６７Ｂとから構成されている。第１収容室６７Ａと第２収容室６７Ｂには、それぞれ、収容されるトナーを撹拌しつつ第２収容室６７Ｂまたは現像室６２Ａに向けて搬送するアジテータ６７Ｃ，６７Ｄが設けられている。図７に示すように、プロセスユニット５が本体筐体２に装着された状態で見たとき、現像剤収容部６７は、第１収容室６７Ａが、プロセスユニット５から定着ユニット７を経て排出トレイ９に向かう用紙Ｓの搬送方向（以下、プロセスユニット５での用紙Ｓの搬送方向という。）において、感光体ドラム５１の下流側端部５１Ｅよりも下流側、具体的には、帯電器５２の下まで延びるように形成されている。

図５に戻り、第１フレーム６１は、第２フレーム６２の左右両側に配置される一対のサイドフレーム６１Ａ（一方のみ図示）と、左右に延びて一対のサイドフレーム６１Ａの上部を連結する第１連結壁６１Ｂおよび第２連結壁６１Ｃとを有して構成されている。この第１フレーム６１は、感光体フレーム５４の装着部５４Ａに対して着脱可能であり、現像ユニット６０は、第１フレーム６１が感光体フレーム５４に装着されたときに感光体フレーム５４に対して固定されることで、感光体フレーム５４に位置が決められた状態で装着されることとなる。

第１連結壁６１Ｂと第２連結壁６１Ｃは、上下に所定の間隔をあけて設けられており、現像ユニット６０を感光体フレーム５４に対して着脱する際に上側の第１連結壁６１Ｂを把持することができるようになっている。言い換えれば、第１フレーム６１には、現像ユニット６０を着脱する際に持つための取っ手として第１連結壁６１Ｂが設けられている。

図６に示すように、第２フレーム６２の左右の側面（一方のみ図示）には、それぞれ、現像ローラ６４または供給ローラ６５の回転中心と同軸で左右方向外側に向けて突出する円柱状の突出部６２Ｍ，６２Ｎが設けられている。そして、第１フレーム６１の各サイドフレーム６１Ａ（一方のみ図示）には、突出部６２Ｍ，６２Ｎに対応して支持穴６１Ｍ，６１Ｎが設けられており、突出部６２Ｍ，６２Ｎが支持穴６１Ｍ，６１Ｎに係合することで、第２フレーム６２が第１フレーム６１に支持されている。支持穴６１Ｍ，６１Ｎは、現像ローラ６４の回転中心６４Ａと感光体ドラム５１の回転中心５１Ａを結ぶ一点鎖線で示す線に沿って長い略長円状をなしているため、第２フレーム６２は、第１フレーム６１に対して図６の一点鎖線が延びる方向に相対移動可能に、言い換えれば、遊びを有した状態で支持されている。

感光体ユニット５０には、感光体フレーム５４に固定される第１フレーム６１に対して遊びを有する第２フレーム６２を、感光体ドラム５１に向けて付勢する付勢部材５５が設けられている。これにより、現像ユニット６０が感光体ユニット５０に装着されたとき、第２フレーム６２に支持された現像ローラ６４は、付勢部材５５によって感光体ドラム５１に付勢された状態で接触することとなる。

なお、プロセスユニット５では、図５に矢印で示す感光体フレーム５４に対する第１フレーム６１（現像ユニット６０）の着脱方向と、図６に矢印で示す第１フレーム６１に対する第２フレーム６２の相対移動方向とが互いに交差する方向となっている。これにより、感光体フレーム５４と現像ユニット６０の着脱方向のがたつきを抑えつつ、第１フレーム６１に対する第２フレーム６２の移動量、さらに言えば、感光体ドラム５１に対する現像ローラ６４の移動量を確保することができる。

図５に戻り、第１フレーム６１の第２連結壁６１Ｃと、第２フレーム６２のうち第２連結壁６１Ｃと対向する壁（以下、対向壁６２Ｃという。）は、上下に所定の隙間を有した状態で配置されており、この間を供給トレイ３１から供給された用紙Ｓが通過する。この際、用紙Ｓの上面に対向する第２連結壁６１Ｃの下面、および、用紙Ｓの下面に対向する対向壁６２Ｃの上面は、用紙Ｓをガイドしながら感光体ドラム５１に向けて案内する。すなわち、現像ユニット６０には、用紙Ｓを感光体ドラム５１に向けて案内するための搬送ガイドとして第２連結壁６１Ｃおよび対向壁６２Ｃが設けられている。

次に、以上のように構成されたプロセスユニット５が本体筐体２に装着されている状態において、プロセスユニット５の各部と露光ユニット４の配置およびその効果について説明する。

図７に示すように、感光体ドラム５１は、左右方向から見てプロセスユニット５の略中央に配置されている。そして、帯電器５２は、プロセスユニット５での用紙Ｓの搬送方向において感光体ドラム５１の下流側である前側に配置され、転写ローラ５３は、プロセスユニット５での用紙Ｓの搬送方向において感光体ドラム５１の回転中心５１Ａよりも上流側である後側で感光体ドラム５１の斜め上に配置されている。

現像剤収容部６７は、感光体ドラム５１の下に配置されている。これにより、現像剤収容部と感光体ドラムが前後に並んだ状態で配置される構成と比較して、プロセスユニット５によって占められる供給トレイ３１の上のスペースを小さくすることができるので、本体筐体２のサイズを前後方向に大型化することなく、排出トレイ９のうち供給トレイ３１の上に配置される部分、すなわちトレイ本体部９１の長さを確保することができる。

また、トレイ本体部９１の長さを確保できることで、引出位置のときに本体筐体２から飛び出す延長トレイ９２の長さを短くすることが可能となる。なお、レーザプリンタ１は、Ａ４サイズの用紙Ｓを、その長手方向を左右方向に向けた状態で供給トレイ３１に収容可能なので、Ａ４の用紙の長手を前後に向けた状態で収容可能なプリンタと比較して、本体筐体２の前後方向の寸法が短くなっているが、現像剤収容部６７が感光体ドラム５１の下に配置されていることで、前記したとおりトレイ本体部９１の長さも確保することができる。

現像ローラ６４は、感光体ドラム５１の回転中心５１Ａよりも後側で感光体ドラム５１の斜め下に配置されている。これにより、現像ローラと感光体ドラムが前後に並んだ状態で配置される構成と比較して、プロセスユニット５が占める供給トレイ３１の上のスペースを小さくできるので、トレイ本体部９１の長さを確保することができる。

供給ローラ６５は、現像剤収容部６７と水平方向に並んだ状態で、プロセスユニット５での用紙Ｓの搬送方向において現像ローラ６４の回転中心６４Ａよりも上流側である後側で現像ローラ６４の斜め下に配置されている。これにより、供給ローラと現像ローラが前後に並んだ状態で配置される構成と比較して、プロセスユニット５が占める供給トレイ３１の上のスペースを小さくできるので、トレイ本体部９１の長さを確保することができる。

層厚規制ブレード６６は、プロセスユニット５での用紙Ｓの搬送方向に延び、自由端である後端に設けられたゴムなどから形成された当接部（符号省略）が現像ローラ６４の下部に当接した状態で配置され、オーガ６８は、供給ローラ６５と現像剤収容部６７の間で、現像ローラ６４の下（層厚規制ブレード６６と当接する部分の下）に配置されている。これにより、層厚規制ブレード６６によって現像ローラ６４から掻き落とされたトナーを、オーガ６８によって効率良く分散させることができる。

露光ユニット４は、現像剤収容部６７と水平方向に並んだ状態でプロセスユニット５での用紙Ｓの搬送方向において現像剤収容部６７の下流側である前側に隣接して配置され、かつ、定着ユニット７および排出トレイ９と、供給トレイ３１との間に配置されている。これにより、露光ユニットがプロセスユニットの下に配置される構成と比較して、本体筐体２、言い換えれば、レーザプリンタ１を高さ方向に小型化して薄型化を図ることができる。

次に、本体筐体２内に形成された用紙Ｓの搬送経路とこれに関連する構成について説明する。
図７に示すように、レーザプリンタ１は、用紙Ｓの両面に画像を形成可能に構成されており、第１供給経路１１０と、第２供給経路１２０と、排出経路１３０と、再搬送経路１４０とを備えている。各経路は、当該経路を通過する用紙Ｓの画像が形成される面に対向して設けられた壁状またはリブ状のガイド（符号省略）によって形成されており、Ａ４サイズの用紙Ｓを供給トレイ３１に収容された向きのまま、具体的には、Ａ４サイズの用紙Ｓをその長手方向を左右方向に向けた状態で案内可能に構成されている。

第１供給経路１１０は、供給トレイ３１の収容された用紙Ｓをプロセスユニット５に向けて案内するための経路であり、供給トレイ３１に収容された用紙Ｓの後端から後斜め上方に向けて延びた後、分離ローラ３４の周面に沿って前方に湾曲しながらレジストローラ３７（プロセスユニット５）に向けて延びている。

第２供給経路１２０は、手差し開口２４にセットされた用紙Ｓをプロセスユニット５に向けて案内するための経路である。ここで、手差し開口２４は、本体筐体２の外部からプロセスユニット５に用紙Ｓを供給するための開口であり、プロセスユニット５での用紙Ｓの搬送方向においてプロセスユニット５の上流側、具体的には、本体筐体２の後端の上部に設けられ、後斜め上方に向けて開口している。第２供給経路１２０は、手差し開口２４から前斜め下方に向けて延びた後、前方に湾曲しながらレジストローラ３７（プロセスユニット５）に向けて延びている。この第２供給経路１２０には、トップカバー８の回動軸８１の下付近に、用紙Ｓをプロセスユニット５に向けて搬送する順搬送方向と、用紙Ｓを手差し開口２４を通して本体筐体２外に向けて搬送する逆搬送方向とに回転方向を切り替え可能に構成された搬送ローラ１２１が設けられている。

なお、図１に示すように、本体筐体２の後部には、手差しトレイ２５が設けられている。手差しトレイ２５は、本体筐体２に対して、鉛直方向に沿ったような姿勢となる実線で示す直立位置と、直立位置から上部が後方に回動することで手差し開口２４にセットされた用紙Ｓを下から支持可能となる鎖線で示す傾斜位置との間で変位可能に設けられている。この手差しトレイ２５は、直立位置にあるときにトップカバー８との間に所定の隙間を形成するように設けられており、トップカバー８よりも上側の部分に前方に屈曲して前斜め上方に向けて延びるガイド部２５Ａを有している。このような構成により、レーザプリンタ１には、手差しトレイ２５が直立位置にあるとき、手差し開口２４から上方に向けて延びた後、前方に屈曲してトップカバー８の上面に向けて開口する反転経路１５０が形成されている。

図７に戻り、排出経路１３０は、定着ユニット７から排出された用紙Ｓを本体筐体２外（排出トレイ９）に向けて案内するための経路であり、前後方向に沿って延び、本体筐体２の前部に設けられた排出用開口２６と連通している。

再搬送経路１４０は、定着ユニット７から排出された用紙Ｓを再びプロセスユニット５に向けて案内するための経路である。この再搬送経路１４０は、排出経路１３０の上流側から分岐するように前斜め上方に向けて延びた後、後方に向けて湾曲する第１経路１４１と、第１経路１４１から定着ユニット７およびプロセスユニット５の上を通って略水平方向に沿って延びる第２経路１４２と、第２経路１４２から連続してレジストローラ３７の上付近で後斜め下方に向けて延びて、最終的に前斜め下方から搬送ローラ１２１（手差し開口２４）に向かうように湾曲する第３経路１４３とを主に有して構成されている。第２経路１４２と第３経路１４３の間には、用紙Ｓを搬送するための搬送ローラ１４４が設けられている。

再搬送経路１４０の一部である第２経路１４２と第３経路１４３、並びに、搬送ローラ１４４は、図２に示すように、トップカバー８を開位置に変位させたときに交換用開口２１が露出するようにトップカバー８の下部に設けられている。第２経路１４２は、トップカバー８の下面のうち、上方に向けて凹む形状をなす凹部８４内に設けられている。

図７に示すように、排出経路１３０と再搬送経路１４０との分岐部分には、前部を中心として後部が上下に揺動可能に設けられたフラッパ１３１が設けられている。このフラッパ１３１は、画像形成の終了により定着ユニット７から排出された用紙Ｓを排出トレイ９に排出する際には実線で示す上方に揺動し、一方の面に画像が形成された用紙Ｓの他方の面に画像を形成するために定着ユニット７から排出された用紙Ｓを再びプロセスユニット５に案内する際には鎖線で示す下方に揺動するように制御される。

次に、用紙Ｓの両面に画像を形成するときのレーザプリンタ１の動作と作用効果について説明する。
図１に示すように、供給トレイ３１内の用紙Ｓまたは手差し開口２４にセットされた用紙Ｓは、給紙ローラ３３や順搬送方向に回転する搬送ローラ１２１などによってプロセスユニット５に向けて第１供給経路１１０内または第２供給経路１２０内を搬送され、プロセスユニット５を通過することでトナー像が転写され、定着ユニット７を通過することでトナー像が熱定着されて、一方の面に画像が形成される。

その後、画像形成を終了する場合には、定着ユニット７から排出された用紙Ｓは、上方に揺動したフラッパ１３１によって排出経路１３０に案内され、排出トレイ９上に排出される。一方、図８に示すように、他方の面に画像を形成する場合には、定着ユニット７から排出された用紙Ｓは、下方に揺動したフラッパ１３１によって再搬送経路１４０に案内され、定着ユニット７およびプロセスユニット５の上を通って搬送ローラ１２１に向けて搬送される。

そして、図９に示すように、再搬送経路１４０を搬送され、搬送ローラ１２１に到達した用紙Ｓは、逆搬送方向に回転する搬送ローラ１２１によって手差し開口２４から本体筐体２外に排出される。手差し開口２４から本体筐体２外に排出された用紙Ｓは、図１０に示すように、直立位置にある手差しトレイ２５とトップカバー８との間に形成される反転経路１５０を通り、ガイド部２５Ａにガイドされて進行方向が前方に向けられることで、トップカバー８の上に載るように排出される。そして、用紙Ｓの進行方向後端部が搬送ローラ１２１にニップされるタイミングで搬送ローラ１２１が順搬送方向に回転する。

これにより、用紙Ｓは、図１１に示すように、まだ画像が形成されていない他方の面を下側にしながら第２供給経路１２０に案内され、再びプロセスユニット５に向けて搬送される。その後、プロセスユニット５を通過することで他方の面にトナー像が転写され、定着ユニット７を通過することでトナー像が熱定着される。そして、両面に画像が形成された用紙Ｓは、定着ユニット７から排出されて、上方に揺動したフラッパ１３１によって排出経路１３０に案内され、排出トレイ９上に排出される。

以上説明したように、レーザプリンタ１は、再搬送経路１４０を搬送されてきた用紙Ｓの一部が手差し開口２４から本体筐体２外に一旦排出された後、プロセスユニット５に向けて搬送されるように構成されているので、本体筐体内で用紙の表裏を反転させる構成と比較して、再搬送経路１４０の長さを短くすることができる。これにより、本体筐体２、言い換えれば、レーザプリンタ１の大型化を抑制することができる。

また、レーザプリンタ１は、手差し開口２４から本体筐体２外に一旦排出された用紙Ｓの一部がトップカバー８の上に載るように構成されているので、手差し開口２４から排出された用紙Ｓがレーザプリンタ１の周辺に飛び出す量を小さくすることができる。これにより、レーザプリンタ１を周囲にあまりスペースがないような狭い場所にも設置することが可能となる。これは、図４に示すように、レーザプリンタ１にＡ３サイズの用紙Ｓを収容可能な供給トレイ３８を装着して使用するときに特に顕著である。

より詳細に、Ａ３サイズの用紙の両面に画像を形成する場合において、仮に、本体筐体外に一旦排出された用紙の一部がトップカバーの上に載るように構成されていない場合、例えば、本実施形態の手差しトレイ２５（反転経路１５０）が設けられていない場合、手差し開口から排出された用紙が後に垂れ下がったとき装置の後方に一旦排出されることとなるが、用紙が長いため、装置の後方に広いスペースが必要となる。しかし、レーザプリンタ１では、本体筐体２外に一旦排出された用紙Ｓの一部がトップカバー８の上に載るように構成されていることで、用紙Ｓが本体筐体２の後方に排出されることはなく、また、トップカバー８の上からはみ出る分だけレーザプリンタ１の前方にスペースを確保すればよいため、レーザプリンタ１を狭い場所にも設置することが可能となる。

また、例えば、用紙の一部を排出用開口（図４の符号２６に相当）から本体筐体の前側に一旦排出する構成を採用した場合において、再搬送経路が図４に示す再搬送経路１４０のように比較的短いと、用紙が長いので、排出用開口から本体筐体外に一旦排出した用紙を再びプロセスユニットに向けて搬送する際に、用紙の先端部が再びプロセスユニットと定着ユニットを通過して定着ユニットから排出されようとしているのに、用紙の後端部がまだ排出用開口から本体筐体内に入りきらない可能性がある。そのため、用紙の一部を排出用開口から本体筐体の前側に一旦排出する構成を採用する場合には、本体筐体を大型化して再搬送経路を長くする必要がある。しかし、レーザプリンタ１では、本体筐体２外に一旦排出された用紙Ｓの一部がトップカバー８の上に載るように構成されていることで、再搬送経路１４０を比較的短くすることができるので、本体筐体２の大型化を抑制することができる。

以上説明したレーザプリンタ１によれば、さらに以下のような作用効果を得ることができる。
図７に示したように、再搬送経路１４０の一部がトップカバー８に設けられていることで、プロセスユニット５などとトップカバー８との間隔を狭めることができるので、レーザプリンタ１が高さ方向に大型化することを抑えつつ両面印刷可能な構成を実現することができる。特に、本実施形態では、再搬送経路１４０の一部である第２経路１４２がトップカバー８の凹部８４内に設けられているため、レーザプリンタ１の大型化をより抑制することができる。

また、図２に示したように、再搬送経路１４０の一部がトップカバー８を開位置に変位させたときに本体筐体２の交換用開口２１が露出するようにトップカバー８の下部に設けられているので、トップカバー８を開くことでプロセスユニット５を容易に交換することができる。

また、図７に示したように、現像剤収容部６７が感光体ドラム５１の下流側端部５１Ｅよりも下流側である帯電器５２の下まで形成されているので、レーザプリンタ１の前後方向のサイズの大型化を抑えつつ、現像剤収容部６７に収容されるトナーの量を確保することができる。

また、図２に示したように、プロセスユニット５が感光体ユニット５０と現像ユニット６０を備え、本体筐体２に対して着脱可能に構成されているので、一般に、交換頻度の低い感光体ユニット５０の交換時期と、交換頻度の高い現像ユニット６０の交換時期とを異ならせることができる。その結果、感光体ユニット５０のみの交換や現像ユニット６０のみの交換が可能となるので、プロセスユニット５全体を交換する構成と比較して、感光体ユニット５０と現像ユニット６０を同時に交換、廃棄する必要がなくなるため、消耗品にかかるコストを抑えることができるとともに、環境負荷を低減する、言い換えれば、環境に優しい構成を実現することができる。

また、図５に示したように、現像ユニット６０に搬送ガイドとして第２連結壁６１Ｃおよび対向壁６２Ｃが設けられていることで、プロセスユニット５内で用紙Ｓを感光体ドラム５１に向けて良好に案内することができる。また、現像ユニット６０が、感光体ドラム５１の下に配置される現像剤収容部６７から、搬送ガイドが設けられた用紙Ｓの搬送方向における感光体ドラム５１の上流側にわたって側面視略Ｌ形状をなすように形成されることになるので、プロセスユニット５全体の前後方向への大型化を抑制しつつ現像ユニット６０に把持可能な部分を確保できるため、感光体フレーム５４に対して現像ユニット６０を着脱する際の操作性を向上させることが可能となる。

また、第１フレーム６１に取っ手として第１連結壁６１Ｂが設けられていることで、感光体フレーム５４に対して現像ユニット６０を着脱する際の操作性を向上させることができる。

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、下記のように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、現像ユニット６０が、第１フレーム６１と、第１フレーム６１に対して相対移動可能に支持された第２フレーム６２の２つのフレームから構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像ユニットは、前記実施形態の感光体ユニット５０と同様に、１つのフレームから構成されていてもよい。また、前記実施形態で示した、現像ユニット６０に設けられた搬送ガイドや取っ手の具体的な構成は一例であり、これらは前記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、図５を参考にして説明すると、取っ手は、左右一対の第１フレーム６１の図示右端同士を連結するように設けた略Ｕ形状のハンドルなどであってもよい。

前記実施形態では、プロセスユニット５が、感光体ユニット５０と、感光体フレーム５４に対して着脱可能に装着される現像ユニット６０とを備える、２つのユニットから構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、プロセスユニットは、前記実施形態の感光体ユニット５０と現像ユニット６０が一体で着脱不能な１つのユニットとして構成されていてもよい。また、プロセスユニットは、３つ以上のユニットから構成されていてもよい。具体的には、例えば、前記実施形態の現像ユニット６０が、現像ローラなどが配置される現像室を構成するユニットと、当該ユニットに対して着脱可能に装着される、現像剤収容部を構成するユニットとから構成され、感光体ユニットを合わせて、プロセスユニットが３つのユニットから構成されていてもよい。

前記実施形態では、プロセスユニット５が本体筐体２に対して着脱可能に構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、前記実施形態と同様に、感光体ユニットと現像ユニットからなるプロセスユニットにおいて、現像ユニットのみが装置本体に対して着脱可能に構成されていてもよい。また、現像剤収容部を構成するユニットのみが装置本体に対して着脱可能に構成されていてもよい。

前記実施形態で示した、露光ユニット４や定着ユニット７などの具体的な構成は一例であり、これらは前記実施形態の構成に限定されるものではない。例えば、露光ユニットは、配列された複数の発光ダイオードなどの発光部を有し、感光体ドラムに対向して近接して配置される露光ヘッドなどであってもよい。また、定着ユニットは、ベルト定着方式の構成であってもよい。

前記実施形態では、開閉部材としてのトップカバー８にイメージセンサ８３が設けられ、トップカバー８がフラットベッドスキャナとして構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、開閉部材は、フラットベッドスキャナではなく、装置本体の交換用開口を開閉するための単なるカバーであってもよい。

前記実施形態では、再搬送経路１４０が定着ユニット７から排出された用紙Ｓを定着ユニット７およびプロセスユニット５の上を通して再びプロセスユニット５に向けて案内するように構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、再搬送経路は、定着ユニットから排出された記録シートを定着ユニットおよびプロセスユニットの下を通して再びプロセスユニットに向けて案内するように構成されていてもよい。

前記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、複写機などであってもよい。また、前記実施形態では、記録シートとして、Ａ４サイズやＡ３サイズなどの用紙Ｓを例示したが、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。

１ レーザプリンタ
２ 本体筐体
５ プロセスユニット
７ 定着ユニット
８ トップカバー
２１ 交換用開口
２４ 手差し開口
３１ 供給トレイ
５１ 感光体ドラム
６７ 現像剤収容部
８３ イメージセンサ
１４０ 再搬送経路
１４２ 第２経路
１４３ 第３経路
Ｓ 用紙

Claims (4)

1. 装置本体と、
   前記装置本体内に配置され、記録シートを収容するための供給トレイと、
   前記装置本体内に配置され、現像剤像が形成されるように構成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムに供給するための現像剤が収容されるように構成される現像剤収容部とを有し、前記供給トレイから供給された記録シートに現像剤像を転写するためのプロセスユニットと、
   前記プロセスユニットから搬送されてきた記録シート上の現像剤像を熱定着するための定着ユニットと、を備えた画像形成装置であって、
   前記装置本体は、上部に交換用開口を有し、
   前記プロセスユニットおよび前記定着ユニットは、前記供給トレイの上に水平方向に沿うように並んで配置され、
   さらに、
   前記装置本体の上に設けられ、前記装置本体に対して前記交換用開口を覆う閉位置と前記交換用開口を露出させる開位置との間で変位可能な開閉部材と、
   前記定着ユニットから排出された記録シートを前記定着ユニットおよび前記プロセスユニットの上を通して再び前記プロセスユニットに向けて案内するための再搬送経路と、を備え、
   前記再搬送経路の一部は、前記開閉部材を開位置に変位させたときに前記交換用開口が露出するように前記開閉部材の下部に設けられており、
   前記プロセスユニットのうち少なくとも前記現像剤収容部は、前記開閉部材を開位置に変位させたときに前記交換用開口を通して前記装置本体に対して着脱可能であり、
   前記装置本体は、前記プロセスユニットから前記定着ユニットに向かう記録シートの搬送方向において前記プロセスユニットの上流側に設けられ、外部から前記プロセスユニットに記録シートを供給するための手差し開口を有し、
   前記再搬送経路を搬送されてきた記録シートの一部が前記手差し開口から前記装置本体外に一旦排出された後、前記プロセスユニットに向けて搬送されるように構成され、
   前記装置本体に対して、前記手差し開口にセットされた記録シートを支持可能な位置と、前記開閉部材の水平方向の側面との間に前記手差し開口から上方に向けて延びる反転経路を形成する位置との間で変位可能な手差しトレイを備え、
   前記手差しトレイは、上端部に前方に屈曲して延びるガイド部を有し、
   前記手差し開口から前記装置本体外に一旦排出された記録シートの一部が前記反転経路を通り、前記ガイド部にガイドされて前記開閉部材の上に載るように構成されたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記開閉部材には、原稿を読み取るための原稿読取ユニットが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。
3. 装置本体と、
   前記装置本体内に配置され、記録シートを収容するための供給トレイと、
   前記装置本体内に配置され、前記供給トレイから供給された記録シートに現像剤像を転写するためのプロセスユニットと、
   前記プロセスユニットから搬送されてきた記録シート上の現像剤像を熱定着するための定着ユニットと、を備えた画像形成装置であって、
   前記プロセスユニットおよび前記定着ユニットは、前記供給トレイの上に水平方向に沿うように並んで配置され、
   さらに、前記定着ユニットから排出された記録シートを前記定着ユニットおよび前記プロセスユニットの上または下を通して再び前記プロセスユニットに向けて案内するための再搬送経路を備え、
   前記装置本体は、前記プロセスユニットから前記定着ユニットに向かう記録シートの搬送方向において前記プロセスユニットの上流側に設けられ、外部から前記プロセスユニットに記録シートを供給するための手差し開口を有し、
   前記装置本体に対して、前記手差し開口にセットされた記録シートを支持可能な位置と、前記装置本体の水平方向の側面との間に前記手差し開口から上方に向けて延びる反転経路を形成する位置との間で変位可能な手差しトレイを備え、
   前記手差しトレイは、上端部に前方に屈曲して延びるガイド部を有し、
   前記再搬送経路を搬送されてきた記録シートの一部が前記手差し開口および前記反転経路を通り、前記ガイド部にガイドされて前記装置本体の上に一旦排出された後、前記プロセスユニットに向けて搬送されるように構成されたことを特徴とする画像形成装置。
4. 前記手差し開口にセットされた記録シートを前記プロセスユニットに向けて搬送する順搬送方向と、前記再搬送経路を搬送されてきた記録シートを前記手差し開口を通して前記装置本体外に向けて搬送する逆搬送方向とに回転方向を切り替え可能な搬送ローラを備え、
   前記ガイド部は、前記プロセスユニットから前記定着ユニットに向かう記録シートの搬送方向において前記搬送ローラが記録シートをニップする位置よりも上流側に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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