JP2006126635A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像器と離れて別にトナー収容部が配置された画像形成装置において、装置内のスペースを有効に利用してトナー供給装置を配置し、装置全体の小型化を図る。
【解決手段】 この装置は、感光体ドラム２と、感光体ドラム２にレーザ光を照射するレーザユニット４と、感光体ドラム２表面の静電潜像を現像する現像器１６と、現像装置に供給するトナーを収容するトナー収容部５と、現像器１６にトナー収容部５のトナーを供給する供給位置と現像器１６から離れた待避位置とを取り得るように移動自在に設けられたトナー供給パイプ２５とを備えている。そして、トナー供給パイプ２５は、供給位置ではレーザユニット４のレーザ光路上に位置し、待避位置ではレーザユニット４からのレーザ光が感光体ドラム２に到達し得る位置に位置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カラー画像形成装置、特に、現像器とは別に配置されたトナー収容部から現像器にトナーを供給するようにしたカラー画像形成装置に関する。

カラー画像形成装置においては、複数の色のトナーに対応して複数の現像器が設けられている。この複数の現像器は、横方向に並べて配置される場合、感光体ドラムの回りに周方向に並べて配置される場合、さらに感光体ドラムに隣接した配置された回転枠に配置される場合等がある。

複数の現像器が回転枠に配置される回転現像装置は、例えば特開昭６２−１８２７６８号公報（特許文献１）に示されている。この装置では、感光体ドラムに隣接して回転枠が回転自在に配置されており、この回転枠に４色の現像器が支持されている。そして、回転枠を回転させることによって各現像器を順に感光体ドラムと対向させ、各色の現像を行うようになっている。

また、回転現像装置において、回転枠の小型化を図るために、トナー収容部を回転枠に支持された現像器とは離れた位置に設けた装置も提案されている（例えば特許文献２及び３）。このような装置では、回転枠に支持された現像器に対して、トナー収容部からのトナーがトナー供給パイプ等を含むトナー供給装置によって供給されるようになっている。
特開昭６２−１８２７６８号公報 特開平１０−１９８１４９号公報 特開２００１−１３４０４５号公報

前述の特許文献のようにトナー収容部を現像器から離して別に設ける場合、現像器にトナーを供給するためのトナー供給装置が必要になる。このトナー供給装置は特許文献２に示されるようにトナー供給パイプを含んでおり、トナー供給パイプは回転現像装置に近接して配置する必要がある。

しかし、回転現像装置には感光体ドラムが近接して配置されており、この感光体ドラムの近傍には、レーザユニットからのレーザ光を感光体ドラムに照射するためのレーザ光路が存在している。したがって、このレーザ光路の妨げにならないようにトナー供給パイプ等を配置しなければならず、設計の自由度が制限される。また、レーザ光路を避けてトナー供給パイプを配置すると、このトナー供給パイプの設置スペースのために装置全体を小型化することができない場合がある。

本発明の課題は、現像器と離れて別にトナー収容部が配置された画像形成装置において、装置内のスペースを有効に利用してトナー供給装置を配置し、装置全体の小型化を図ることができるようにすることにある。

請求項１に係る画像形成装置は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、画像情報に基づいて像担持体にレーザ光を照射するレーザユニットと、像担持体表面の静電潜像を現像する現像装置と、現像装置に供給するトナーを収容するトナー収容部と、現像装置にトナー収容部のトナーを供給する供給位置と現像装置から離れた待避位置とを取り得るように移動自在に設けられたトナー供給部材とを備えている。そして、トナー供給部材は、供給位置ではレーザユニットのレーザ光路上に位置し、待避位置ではレーザユニットからのレーザ光が像担持体に到達し得る位置に位置する。

この装置では、画像情報に基づきレーザ光によって像担持体が走査露光され、像担持体の表面に静電潜像が形成される。そして、現像装置によって像担持体に形成された静電潜像は現像される。この現像された画像は転写部によって用紙上に転写され、その後、用紙上の画像は定着装置によって定着される。また、現像装置に対しては、トナー収容部に収容されたトナーが、トナー供給部材を介して供給される。

ここで、画像形成動作とトナー供給動作とは同時に実行されない。すなわち、画像形成動作時においてレーザ光路が形成されているスペースは、トナー供給時には空きスペースとなっている。

そこで本発明では、トナー補給部材を供給位置と待避位置との間で移動自在とし、画像形成動作が実行されているときは、トナー供給部材によってレーザ光路が遮断されないようにトナー供給部材を待避位置に待避させている。一方、画像形成動作が行われていないトナー供給動作時には、画像形成時にレーザ光路が形成されるスペースを利用して、すなわちトナー供給部材がレーザ光路を遮るような位置（供給位置）にトナー供給部材を移動させて、現像装置にトナーを供給するようにしている。

ここでは、同じスペースを、画像形成時はレーザ光路として利用し、トナー供給時にはトナー供給用のスペースとして利用しているので、トナー供給装置のための、あるいはレーザ光路のためのスペースをそれぞれ別に確保する必要がない。したがって、設計の自由度が増し、また装置全体の小型化を図ることができる。

請求項２に係る画像形成装置は、請求項１の装置において、現像されたトナー画像を用紙に転写する転写部をさらに備え、像担持体は回転自在な感光体ドラムであり、現像装置は、感光体ドラムに隣接して配置され、感光体ドラムの回転軸と平行な軸を中心に回転する回転枠と、複数色のトナーに対応して設けられそれぞれが回転枠に保持された複数の現像器とを有し、トナー供給部材は複数の現像器に対応して設けられた複数のトナー供給パイプを有している。また、転写部は、トナー収容部の下方に感光体ドラムと対向して配置され感光体ドラムに形成された各色のトナー画像が順次転写される中間転写体と、中間転写体に形成されたトナー画像を用紙上に転写する２次転写体とを備えている。

この装置は、カラー画像を形成することが可能なように、複数色のトナーに対応して設けられた複数の現像器を有している。そして、複数の現像器は回転自在な回転枠保持され、それぞれが感光体ドラムに対向させられて現像が実行される。現像された各色の画像は、中間転写体に順次転写され、さらに、画像は２次転写体によって中間転写体から用紙に一括転写される。

このような回転現像方式の現像装置における複数の現像器に対して、それぞれの現像器に対応して設けられたトナー供給パイプから各現像器にトナーが供給される。この場合には、複数のトナー供給パイプをスペースを有効に利用して配置できるので、装置をさらに小型化することができる。

請求項３に係る画像形成装置は、請求項２の装置において、レーザユニットは感光体ドラムの上方で感光体ドラムの回転軸と交差する方向の第１の側に設けられ、トナー収容部は感光体ドラムの上方で第１の側と対向する第２の側に配置されている。

ここで、感光体ドラム、現像装置及、レーザユニット及びトナー収容部を前述のように配置した場合、感光体ドラムの上方でレーザユニットと対向する側には、空きスペースが生じる。そこで本発明では、この空きスペース、すなわち、感光体ドラムの上方でレーザユニットが配置された側と逆側に、トナー収容部を配置している。

このように、各構成要素を装置内に配置した際に生じるデッドスペースに、現像器とは別に設けられるトナー収容部を配置しているので、画像形成装置全体を大型化することなしに、回転現像装置を小型化することができ、回転現像装置の駆動部を小型、かつ安価に構成することができる。

請求項４に係る画像形成装置は、請求項２又は３の装置において、トナー供給部材は、感光体ドラムの上方においてレーザユニットとトナー収容部との間に配置されている。

感光体ドラムの上方においてレーザユニットとトナー収容部との間には、レーザ光路が形成される場合が多い。本発明では、このレーザ光路が形成されるスペースを利用してトナー供給部材を配置し、スペースの有効利用を図っている。

請求項５に係る画像形成装置は、請求項１から４のいずれかの装置において、レーザユニットの上方に配置され、画像が形成された用紙を排出するための排出部をさらに備えている。

この装置では、画像の定着された用紙は上方に搬送されて、レーザユニットの上方に配置された排出部に排出される。ここでは、排出部がレーザユニットの上方に配置されているので、装置外部に排出部を設ける場合に比較して、装置の設置のための専有面積を小さくすることができる。

請求項６に係る画像形成装置は、請求項２から５のいずれかの装置において、中間転写体の下方においてトナー収容部が配置された側に引き出し可能に配置され、用紙を収納する給紙カセットをさらに備えている。

請求項７に係る画像形成装置は、請求項６の装置において、用紙に転写されたトナー画像を定着する定着装置をさらに備え、給紙カセットと中間転写体との間に配置され、給紙カセットからの用紙を２次転写体に搬送するとともに２次転写体から定着装置に搬送するための用紙搬送路をさらに備えている。

請求項８に係る画像形成装置は、請求項７の装置において、用紙搬送路と給紙カセットとの上下方向の間に配置され、定着装置を通過した用紙を、用紙搬送路中の２次転写体の用紙搬送方向上流側に戻す戻し搬送路をさらに備えている。

この装置では、用紙の両面に画像形成する場合、まず、用紙搬送路を通して用紙が搬送されて用紙の表面に画像が形成される。そして、定着装置を通過した後、戻し搬送路によって用紙は２次転写体の用紙搬送方向上流側に戻され、再び用紙搬送路を通して用紙の裏面に画像が形成される。

ここで、戻し搬送路は、用紙搬送路の下方で給紙トレイの上方に配置されているので、戻し搬送路によって装置の設置専有面積が大きくなるのを防止できる。

請求項９に係る画像形成装置は、請求項６から８のいずれかの装置において、トナー収容部の下方でかつ給紙カセットの上方において、トナー収容部のさらに装置外側に、用紙を載置可能な給紙トレイをさらに備えている。

請求項１０に係る画像形成装置は、請求項６から９のいずれかの装置において、トナー収容部は装置本体に対して給紙カセットの引き出し方向と同じ方向に着脱自在である。

この場合は、トナー収容部と給紙カセットとは同方向に引き出しが可能であるので、作業性が向上する。

以上のように本発明では、現像装置と離れて別にトナー収容部が配置された画像形成装置において、装置内のスペースを有効に利用してトナー供給部材を配置することによって、装置全体の小型化を図ることができる。

図１に本発明の一実施形態によるカラー画像形成装置としてのカラープリンタ１を示す。なお、この図１は各構成要素の配置を示すための模式図であり、各部の詳細は省略して示している。

［全体構成］
このカラープリンタ１は、図示しないコンピュータ等に接続されており、コンピュータ等から送られてくる画像情報に基づいてカラー画像を用紙に印刷可能な装置である。また、このカラープリンタ１は、図１において右側がオペレータが操作する側であり、以下では、図１における装置の右側を手前側、左側を奥側とする。

カラープリンタ１は、感光体ドラム２と、回転現像装置３と、レーザユニット４と、トナー収容部５と、トナー供給装置６と、中間転写ベルト７と、２次転写ローラ８と、定着装置９とを有している。

［感光体ドラム］
感光体ドラム２は、表面に静電潜像が形成されるものであり、装置のほぼ中央に回転自在に設けられ、その回転軸は装置の手前側から見て横方向に延びるように、すなわち図１の紙面に対して垂直に延びるように設けられている。感光体ドラム２の上部には、感光体ドラム２の表面を一様に帯電するための帯電ローラ１０が設けられている。また感光体ドラム２の側方には、感光体ドラム２の表面に残留したトナーや付着物を清掃するためのドラムクリーニング装置１１が設けられている。

［回転現像装置］
回転現像装置３は、感光体ドラム２に形成された静電潜像を各色のトナーによって現像するものであり、感光体ドラム２に隣接して、中心が感光体ドラム２の中心とほぼ同じ高さ位置になるように設けられている。この回転現像装置３は、回転枠１５と、４色のトナーに対応して設けられ回転枠１５に支持された４つの現像器１６とを有している。回転枠１５は、感光体ドラム２の回転軸と平行な軸の回りに回転自在な円筒形状であり、図示しないモータやギアを含む駆動機構によって回転させられるようになっている。また、回転枠１５は、回転軸の中心から放射状に延びる仕切枠によって円周方向に４等分された４つの区画を有しており、各区画にイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つのトナー色に対応した現像器１６が配置されている。

各現像器１６は、それぞれほぼ同様の構成であり、感光体ドラム２に対向配置可能な現像ローラや、トナー攪拌用の攪拌ローラ等が設けられている。４つの現像器１６のうちの１つを図２に示す。ここで、本発明では、トナー収容部（後述）が現像器１６とは別に離れて設けられており、したがって本実施形態の現像器自体のトナー収容スペースは小さく、トナー収容部を現像器内部に有する装置に比較して、現像器１６自体は小型化されている。また、トナー収容部からトナーを現像器１６の内部に供給するために、現像器１６のケース１７の外周側に、図２に示すようなトナー供給部１８が設けられている。このトナー供給部１８は、ケース１７の一部に開口を形成するとともに、この開口にスリット１８ａが形成された弾性部材を固定してなるものである。

［レーザユニット］
レーザユニット４は、外部のコンピュータ等から送られてきた画像情報に基づいて、感光体ドラム２を走査露光するものであり、感光体ドラム２の上方で、かつ回転現像装置３の回転軸より装置奥側に配置されている。正確には、レーザユニット４の前端（レーザ光が発射される側の端部）が、回転現像装置３の回転軸のほぼ真上に位置し、後端側に行くにつれて下方に傾斜し、後端は回転現像装置３の上端部よりは下方に位置している。なお、レーザユニット４の内部の構成は、従来の構成と同様であり、レーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等を有している。また、レーザユニット４のレーザ光路の前方には、反射ミラー２０が設けられている。したがって、図１の一点鎖線で示すように、レーザユニット４から発射されたレーザ光は、この反射ミラー２０によって屈曲し、回転現像装置３の装置手前側上方を通過し、感光体ドラム２の表面に照射されるようになっている。

［トナー収容部］
トナー収容部５は、回転現像装置３の各現像器１６に対して供給するトナーを収容する部分であり、感光体ドラム２の上方で、かつレーザユニット４と対向する側（装置手前側）に配置されている。このトナー収容部５は、図５に示すように、横方向（図１の紙面垂直方向）に並べて配置されたイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのそれぞれの各色のトナーを収容する４つの収容部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを有している。また、このトナー収容部５は、装置の手前側に取り出しが可能となっている。

［トナー供給装置］
トナー供給装置６は、トナー収容部５に収容された各色のトナーを、対応する現像器１６に供給するためのものであり、感光体ドラム２の上方において、レーザユニット４とトナー収容部５との間のスペースに配置されている。このトナー供給装置６は、図３に示すように、上下方向に移動可能な４つのトナー供給パイプ２５と、トナー収容部５の各色のトナーを収容している部分と対応するトナー供給パイプ２５とを連結する４つの搬送パイプ２６と、各トナー供給パイプ２５を上下動させるための駆動機構２７とを有している。

トナー供給パイプ２５は、上下方向に長く、上端が装置手前側に、下端が装置奥側に傾斜している。このトナー供給パイプ２５は、先端が先細形状となっており、下方に移動した際には、先端が現像器１６のトナー供給部１８に形成されたスリット１８ａを通って内部に進入可能である。また、トナー供給パイプ２５の内部には、トナーを搬送するためのスパイラル部材３０が回転可能に設けられている。

搬送パイプ２６は、トナー供給パイプ２５の上下動に追従して移動可能なように、可撓性を有するパイプである。そして、内部には、コイルスプリング３１が配置されており、図示しない駆動機構によって回転させられて、これによりトナーが搬送パイプ２６内を通ってトナー供給パイプ２５側に搬送される。

駆動機構２７は、トナー供給パイプ２５の外周部に、軸方向に沿って設けられたラック３２と、このラック３２に噛み合うピニオンギア３３とを有している。ピニオンギア３３は装置のフレームに回転自在に支持されており、図示しないモータ等によって駆動されるようになっている。そして、この駆動機構２７によって、４つのトナー供給パイプ２５は、上方の待避位置（図１の実線で示す位置）と、下方で先端部が現像器１６の内部に進入した供給位置（図１の二点鎖線で示す位置）とを取り得る。ここで、前述のように、レーザユニット４のレーザ光は、回転現像装置３の装置手前側上方を通過する。すなわち、レーザ光路とトナー供給パイプ２５の移動経路とは交差しており、トナー供給パイプ２５が待避位置に位置しているときにはレーザ光路はトナー供給パイプ２５によって遮られることはないが、トナー供給パイプ２５が供給位置に位置しているときには、このトナー供給パイプ２５によってレーザ光路が遮られている。

なお、トナー供給パイプ２５は、このトナー供給パイプ２５が供給位置に位置するときにのみ開くシャッタ機構を有している。具体的には、トナー供給パイプ２５は内筒部と外筒部とを有する２重構造になっており、これらの各筒部の先端部には、円周方向の一部に開口が形成されている。また、外筒部は、外周面に突起が形成されており、この突起が外筒部のさらに外周に配置され螺旋溝が形成された回転カムに係合している。そして、トナー供給パイプ２５が上方の待避位置にあるときには、内筒部の開口と外筒部の開口とは一致せず（シャッタ閉）、トナーが外部に漏れ出ない。一方、トナー供給パイプ２５が下方に移動する際に、外筒部が突起と回転カムとによって回転し、トナー供給パイプ２５の先端部が現像器１６の内部に進入して供給位置に位置した際には、内筒部の開口と外筒部の開口とが一致し（シャッタ開）、内部のトナーが開口から現像器１６の内部に供給されるようになっている。

［中間転写ベルト］
中間転写ベルト７は、感光体ドラム２に形成された各色のトナー画像が順次転写されるものであり、感光体ドラム２及びトナー収容部５の下方に配置されている。この中間転写ベルト７は、対向して配置された駆動ローラ３５と従動ローラ３６との間に掛け渡されている。また、転写ベルト７の感光体ドラム２と対向する部分は、１対の１次転写ローラ３７ａ，３７ｂによって感光体ドラム２に当接するように構成されている。

これらの各構成部材の配置について、より詳細に説明する。駆動ローラ３５は、感光体ドラム２と回転現像装置３との接触部のほぼ真下に位置し、その中心は回転現像装置３の最下端よりもさらに下方に位置している。そして、図示しないモータ及びギアを含む駆動部によって駆動されるようになっている。従動ローラ３６は、トナー収容部５の装置手前側の底部に近接して配置されており、その高さ位置はほぼ感光体ドラム２と同じ位置である。この従動ローラ３６はバネ３８によって駆動ローラ３５から離れる側に付勢されており、これにより中間ベルト７に所定の張力が与えられている。また、１次転写ローラ３７ａ，３７ｂは互いに近接して感光体ドラム２の下方に設けられ、これにより、転写ベルト７の所定範囲が感光体ドラム２に当接されている。

なお、駆動ローラ３５の装置奥側で、回転現像装置３の下方には、転写ベルト７を清掃するためのベルトクリーニング装置４０が設けられている。このベルトクリーニング装置４０は、駆動ローラ３５と対向する位置に設けられ転写ベルト７の表面に摺接するファーブラシ４１と、ファーブラシ４１の上方にファーブラシ４１と接触するように配置されたクリーニングローラ４２と、先端がクリーニングローラ４２の表面に接触するように配置されたブレード４３と、ブレード４３の下方に並べて配置された回収スパイラル４４とを有している。

このクリーニング装置４０においては、中間転写ベルト７の付着物はファーブラシ４１によって掻き取られ、ファーブラシ４１に掻き取られた付着物はクリーニングローラ４２に回収される。そして、クリーニングローラ４２側に回収された付着物は、ブレード４３によってクリーニングローラ４２の表面から掻き落とされ、回収スパイラル４４によって図示しない回収部に回収される。

［２次転写ローラ］
２次転写ローラ８は、中間転写ベルト７に転写された画像を、搬送されてきた用紙に転写するためのものであり、駆動ローラ３５の下方に駆動ローラ３５と対向するように配置されている。そして、この２次転写ローラ８には、図示しない電圧印加手段によって、用紙に対して、画像転写のためのバイアス電圧が印加されている。

［定着装置］
定着装置９は、用紙上に転写されたトナーを溶融定着するためのものであり、回転現像装置３の下方で、かつ装置奥側に配置されている。この定着装置９は、ヒータを内蔵する加熱ローラ９ａと加熱ローラ９ａに圧接する加圧ローラ９ｂとを有しており、両ローラ間に用紙を挟持して搬送する。

［排出部］
このプリンタ１では、装置の上部表面、すなわち、レーザユニット４、トナー供給装置６及びトナー収容部５の上方に、画像が形成された用紙を載置するための排出部５０が形成されている。この排出部５０は、レーザユニット４側（装置奥側）が最も低く、トナー収容部５側（装置手前側）に行くにしたがって徐々に高くなる曲面部と、この曲面部に連続しトナー収容部５の上方に位置する平面部とを有している。

［給紙部］
装置の底部には、用紙を収納するとともに収納された用紙を送り出すための給紙部５１が設けられている。この給紙部５１は、用紙が載置される載置板を有する給紙カセット５２と、載置板上の用紙を取り出すための前送りコロ５３と、用紙を１枚ずつ搬送路に送り出すためのローラ対からなる重送防止機構５４とを有している。そして、給紙カセット５２は装置の手前側に引き出すことが可能である。

［搬送部］
給紙部５１と排出部５０との間には、用紙を搬送する搬送部が設けられている。搬送部は、給紙部５１から２次転写ローラ８に至る第１搬送路５５と、２次転写ローラ８から定着装置９に至る第２搬送路５６と、定着装置９から排出部５０に至る第３搬送路５７とを有している。また、定着装置９の出口には、分岐爪５８が設けられており、この分岐爪５８と第１搬送路５５の途中との間には用紙を第１搬送路５５に戻すための戻し搬送路５９が設けられている。

第１搬送路５５は、給紙カセット５２から送り出された用紙を上方に搬送しつつ搬送方向を逆にするための湾曲路５５ａと、この湾曲路５５ａから２次転写ローラ８に至る直線路５５ｂとを有している。これらの搬送路は、用紙を案内しながら搬送するガイド板及びローラ対で形成されており、所定位置には用紙を検出するためのセンサが設けられている。また、直線路５５ｂには用紙の搬送タイミングを制御するためのレジストローラ対６０が配置されている。

第２搬送路５６は、ほぼ直線的に形成されており、用紙を案内しながら搬送するガイド板及びローラ対で構成されている。また、搬送路の所定位置には用紙を検出するためのセンサが設けられている。

第３搬送路５７は、分岐爪５８の搬送方向下流側に形成された縦搬送路を有している。すなわち、用紙は、分岐爪５８を通過した後は、ほぼ垂直上方に向かって搬送され、排出部５０に排出される。この第３搬送路５７も、前記同様に、用紙を案内しながら搬送するガイド板及びローラ対で構成されている。

戻し搬送路５９は、分岐爪５８の設けられた部分において第３搬送路５７から下方に分岐し、定着装置９、第２搬送路５６、２次転写ローラ８及びレジストローラ対６０の下方を通り、さらに上方に向かう搬送路であり、第１搬送路５５のレジストローラ対６０の搬送方向上流側に合流している。すなわち、この戻し搬送路５９は、第１搬送路５５の直線路５５ｂ及び第２搬送路５６と給紙カセット５２との上下方向の間に設けられ、定着装置９を通過した用紙を、２次転写ローラ８の上流側に配置されたレジストローラ対６０のさらに上流側に戻すための搬送路である。この戻し搬送路５９も、前記同様に、用紙を案内しながら搬送するガイド板及びローラ対で構成され、所定位置には用紙検出用のセンサが設けられている。

［給紙トレイ］
トナー収容部５の下方でかつ給紙カセット５２の上方には、装置の手前側の側壁を構成するように給紙トレイ６５が配置されている。この給紙トレイ６５は、下端が第１搬送路５５の湾曲路５５ａの近傍で回動自在（開閉自在）に支持されており、この回動支点６５ａを中心に、上端を装置手前側に倒すことが可能である。このようにして給紙トレイ６５を開いた状態では、給紙トレイ６５上に用紙を載置し、この用紙を第１搬送路５５の湾曲路５５ａに給紙することが可能である。

［画像形成動作］
次に画像形成動作について簡単に説明する。まず、カラープリンタに電源が投入されると、各種パラメータが初期化され、定着部の温度設定を行うなどの初期設定が実行される。そして、このプリンタに接続されたコンピュータ等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。なお、この画像形成動作中においては、トナー供給パイプ２５は上方の待避位置に移動させられている。したがって、レーザ光路はトナー供給パイプ２５によって遮られていない。

まず、帯電ローラ１０によって感光体ドラム２が帯電される。その後、この感光体ドラム２に対して、レーザユニット４により画像データに対応した走査露光が行われ、感光体ドラム２には静電潜像が形成される。次に、回転現像装置３が回転されて、対応する色の現像器１６が感光体ドラム２に対向させられる。この状態で、感光体ドラム２の静電潜像が対応する色のトナーによって現像される。現像された画像は、中間転写ベルト７に転写される。以上の動作を各色毎に順次繰り返すことによって、中間転写ベルト７上にはフルカラー画像が形成される。なお、感光体ドラム２に残留した残留トナー等は、ドラムクリーニング装置１１により清掃されて、図示しない廃トナーコンテナに廃棄される。

一方で、給紙部５１において、給紙カセット５２から１枚の用紙が前送りコロ５４及び重送防止機構５５により取り出され、第１搬送路５５を介してレジストローラ対６０に搬送される。その後、用紙は、レジストローラ対６０から中間転写ベルト７上の画像形成にタイミングを合わせて搬送され、２次転写ローラ８に案内される。２次転写ローラ８は中間転写ベルト７に当接し、２次転写ローラ８に印加された転写バイアスにより、中間転写ベルト７上に形成されたフルカラーの画像が用紙に転写される。この用紙は第２搬送路５６を介して定着装置９に案内され、この定着装置９による加熱・加圧によって画像が用紙に定着される。そして、片面印刷の場合は、分岐爪５８を介して第３搬送路５７に案内され、排出部５０に排出される。

また、両面印刷の場合は、定着装置９を通過した用紙は、分岐爪５８によって戻し搬送路５９側に案内され、再び第１搬送路５５に戻される。第１搬送路５５に戻された用紙はレジストローラ対６０で一旦停止させられる。そして、裏面側の画像が前述の動作と同様の動作で中間転写ベルト７に形成された後、レジストローラ対６０で待機していた用紙はタイミングを合わせて２次転写ローラ８側に送られる。その後は前記同様の動作が実行され、分岐爪５８を介して第３搬送路５７側に案内されて排出部５０に排出される。

［トナー供給動作］
現像器１６に対してトナーを供給する場合は、回転現像装置３を回転させて、トナーを供給すべき現像器１６を図１に示すような供給位置に位置させる。回転現像装置３はこの状態で回転がロックされている。次にトナー供給パイプ２５を下方に移動させて供給位置に位置させる。すなわち、図示しないモータを駆動すると、ギアを介してピニオンギア３３が回転し、これによってラック３２が固定されたトナー供給パイプ２５が下方に移動する。一方、トナー収容部５からは、トナーが搬送パイプ２６を介してトナー供給パイプ２５側に供給されている。そして、トナー供給パイプ２５の先端はトナー供給口としてのスリット１８ａを通過して現像器１６の内部に進入する。このトナー供給パイプ２５の下方への移動に際して、トナー供給パイプ２５を構成する外筒部が内筒部に対して回転し、トナー供給パイプ２５の先端が現像器１６の内部に進入した時点では、外筒部の開口と内筒部の開口が一致する。すなわち、シャッタ機構が開き、トナー供給パイプ２５の内部のトナーは現像器１６の内部に供給される。

なお、トナー供給パイプ２５が供給位置に位置しているときには、レーザユニット４から感光体ドラム２に至るレーザ光路を、トナー供給パイプ２５が遮ることになる。しかし、トナー供給パイプ２５によるトナーの供給動作と画像形成動作とが同時に実行されることはないので、問題はない。

［本実施形態の効果］
（ａ）レーザユニット４とトナー収容部５との間のスペースを有効に利用してトナー供給装置６を配置しているので、プリンタ全体をより小型化することができる。より具体的には、レーザユニット４とトナー収容部５との間のスペースは、本実施形態の場合、レーザ光の光路となっている。したがって、通常はこのスペースにトナー供給パイプ等の構成部材を配置することはできない。しかし、本実施形態では、トナー補給動作と画像形成動作とが同時に実行されないことに着目し、画像形成動作時はトナー供給パイプ２５が画像形成動作の妨げにならないようにトナー供給パイプ２５を待避位置に移動させ、トナー補給動作時はレーザ光路を遮るような（言い換えればレーザ光路の一部を利用するような）供給位置に移動させている。したがって、スペースが有効利用でき、プリンタの小型化を図ることができる。

（ｂ）図１から明らかなように、感光体ドラム２、回転現像装置３、レーザユニット４、中間転写ベルト７及び搬送部を本実施形態のように配置した場合、感光体ドラム２の上方で装置手前側、すなわちレーザユニット４の装置手前側には、空きスペースが生じる。本実施形態では、この空きスペース、すなわちデッドスペースに、現像器１６とは別に離れて設けられたトナー収容部５を配置しているので、装置内部の空間を有効に活用することができる。したがって、回転現像方式を用いたプリンタにおいて、回転現像装置の小型のために現像器とは別にトナー収容部を設ける場合でも、プリンタ全体が大型化するのを避けることができる。

（ｃ）排出部５０をプリンタ上部に配置するとともに、底部に給紙カセット５２を配置し、さらに用紙搬送路と給紙カセット５２との間に戻し搬送路５９を配置しているので、プリンタの設置専有面積を小さくすることができる。

（ｄ）図４〜図６に、それぞれ給紙カセット５２を引き出す途中の状態、トナー収容部５を取り外す途中の状態、給紙トレイ６５を開いた状態を示している。これらの図から明らかなように、給紙カセット５２、トナー収容部５及び給紙トレイ６５を操作する方向が、すべて装置手前側であり、このために作業性が向上する。

本発明の一実施形態によるカラープリンタの概略構成図。 現像器の外観斜視図。 トナー供給装置の詳細断面構成図。 給紙カセットを取り出す途中の全体外観図。 トナー収容部を取り出す途中の全体外観図。 給紙トレイを開いた状態を示す全体外観図。

符号の説明

１ カラープリンタ
２ 感光体ドラム
３ 回転現像装置
４ レーザユニット
５ トナー収容部
６ トナー供給装置
７ 中間転写ベルト
８ ２次転写ローラ
９ 定着装置
１６ 現像器
２５ トナー供給パイプ
５０ 排出部
５２ 給紙カセット
５５〜５７ 第１〜第３搬送路
５９ 戻し搬送路
６５ 給紙トレイ

Claims (10)

1. 表面に静電潜像が形成される像担持体と、
   画像情報に基づいて前記像担持体にレーザ光を照射するレーザユニットと、
   前記像担持体表面の静電潜像を現像する現像装置と、
   前記現像装置に供給するトナーを収容するトナー収容部と、
   前記現像装置に前記トナー収容部のトナーを供給する供給位置と前記現像装置から離れた待避位置とを取り得るように移動自在に設けられたトナー供給部材とを備え、
   前記トナー供給部材は、前記供給位置では前記レーザユニットのレーザ光路上に位置し、前記待避位置では前記レーザユニットからのレーザ光が前記像担持体に到達し得る位置に位置する、
   画像形成装置。
2. 前記現像されたトナー画像を用紙に転写する転写部をさらに備え、
   前記像担持体は回転自在な感光体ドラムであり、
   前記現像装置は、前記感光体ドラムに隣接して配置され、前記感光体ドラムの回転軸と平行な軸を中心に回転する回転枠と、複数色のトナーに対応して設けられそれぞれが前記回転枠に保持された複数の現像器とを有し、
   前記トナー供給部材は前記複数の現像器に対応して設けられた複数のトナー供給パイプを有し、
   前記転写部は、前記トナー収容部の下方に前記感光体ドラムと対向して配置され前記感光体ドラムに形成された各色のトナー画像が順次転写される中間転写体と、前記中間転写体に形成されたトナー画像を用紙上に転写する２次転写体とを備えている、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記レーザユニットは前記感光体ドラムの上方で前記感光体ドラムの回転軸と交差する方向の第１の側に設けられ、
   前記トナー収容部は前記感光体ドラムの上方で前記第１の側と対向する第２の側に配置されている、
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記トナー供給部材は、前記感光体ドラムの上方において前記レーザユニットと前記トナー収容部との間に配置されている、請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記レーザユニットの上方に配置され、画像が形成された用紙を排出するための排出部をさらに備えている、請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記中間転写体の下方において前記トナー収容部が配置された側に引き出し可能に配置され、用紙を収納する給紙カセットをさらに備えている、請求項２から５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 用紙に転写されたトナー画像を定着する定着装置をさらに備え、
   前記給紙カセットと前記中間転写体との間に配置され、前記給紙カセットからの用紙を前記２次転写体に搬送するとともに前記２次転写体から前記定着装置に搬送するための用紙搬送路をさらに備えている、請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記用紙搬送路と前記給紙カセットとの上下方向の間に配置され、前記定着装置を通過した用紙を、前記用紙搬送路中の前記２次転写体の用紙搬送方向上流側に戻す戻し搬送路をさらに備えている、請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記トナー収容部の下方でかつ前記給紙カセットの上方において、前記トナー収容部のさらに装置外側に、用紙を載置可能な給紙トレイをさらに備えている、請求項６から８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記トナー収容部は装置本体に対して前記給紙カセットの引き出し方向と同じ方向に着脱自在である、請求項６から９のいずれかに記載の画像形成装置。

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