JP4701783B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、記録用紙に乾式現像剤からなる画像を形成するプリンタ、複写機、複合機等の画像形成装置に係り、特に、薄型化が可能であり、家庭内等の身近な場所でも手軽に設置して安定した画像の記録を行うことができる画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a printer, a copying machine, or a multifunction peripheral that forms an image made of a dry developer on a recording sheet, and in particular, can be reduced in thickness and can be easily used in a familiar place such as a home. The present invention relates to an image forming apparatus that can be installed and perform stable image recording.
近年の情報デジタル化の動きは、オフィス環境に止まらず、一般の家庭内にも浸透し始めている。一般家庭においては、パーソナルコンピュータ以外にもCD,DVD等のデジタルメディア、デジタルカメラやデジタルビデオ等のデジタル化製品の普及や、各種放送事業のデジタル放送化への移行の動きなどにより、多くの情報がデジタル化された状態で扱われたりあるいは提供されるようになっている。 The recent movement of information digitization has started to permeate not only in the office environment but also in general homes. In general households, in addition to personal computers, digital media such as CDs and DVDs, digital cameras such as digital cameras and digital video, and the movement of various broadcasting businesses to digital broadcasting, a lot of information Are handled or provided in a digitized state.
このような環境の変化に伴い、それら各種のデジタル情報を家庭内等の身近な場所においても様々なメディア(記録媒体)に記録保存したり、さらに画面に映し出して観賞したりする等のニーズが増加するようになっており、その一方で、依然として用紙などに記録(画像出力)して保存または観賞するニーズも存在している。 Along with such changes in the environment, there is a need to record and store these various types of digital information on various media (recording media) even in familiar places such as homes, and to display them on the screen for viewing. On the other hand, there is still a need to record (image output) on paper or the like for storage or viewing.
このため、従来においても、オフィス環境はもとより、一般家庭などの身近な場所でも既存の家電製品などに加えて違和感なく設置をして必要なときにはデジタル情報などを用紙に簡単に出力できるようなタイプのプリンタや記録装置についての提案がなされている(特許文献1,2)。
For this reason, in the past, this type can be easily output to paper when necessary, in addition to existing home appliances, etc. in a familiar place such as an ordinary home, as well as in the office environment. (2)
たとえば、特許文献1には、テレビ受像機およびモニタと共に使用し、ユーザの所望の情報を印字するための薄型スタック可能なインターネットアプアイランスの薄型プリンタが示されている。
For example,
具体的には、電子オーディオビデオコンポーネントとの積み重ねを容易にするように他のコンポーネントのサイズに従っている箱型の矩形状ハウジングを有するものである。また、そのベース部材として、媒体シートを保持する上部通路と入力トレイおよび出力トレイを有する媒体カセットを摺動可能に収容する下部通路を有するものを使用している。そして、その媒体シートにインクを噴出して印字を行なう印字ヘッドを配置している。また、その入力トレイおよび出力トレイカセットを取り外すことにより、詰まった用紙を取り除くための前面からのユーザのアクセスを可能にしている。 Specifically, it has a box-shaped rectangular housing that conforms to the size of other components to facilitate stacking with electronic audio-video components. Further, as the base member, a member having an upper passage for holding a medium sheet and a lower passage for slidably housing a media cassette having an input tray and an output tray is used. A print head that performs printing by ejecting ink onto the medium sheet is disposed. Also, by removing the input tray and output tray cassette, the user can access from the front side to remove the jammed paper.
また、特許文献2には、基本操作を装置前面から可能に、かつ筐体上面を平面にしながら薄型化を図った記録装置が示されている。
Further,
具体的には、記録用紙の搬送方向を180度転回させるために用紙搬送経路をU字形状とし、その搬送経路のU字形状内部にインクと出型の記録ヘッド、インクタンクおよび給紙カセットを配置し、搬送経路の内側に向かってインクを吐出する記録装置である。また、給紙カセットを排紙部の上方に配置することにより、記録ヘッドのインク吐出方向の鉛直下向きを可能にしたり、あるいは、給紙カセットを筐体上面の開放可能な天板の真下に配置することにより、その天板を開いて上方からの給紙カセットへの用紙セットを可能にしている。さらに、排紙カセットを筐体内から引き出し可能とすることにより、その排紙カセットを引き出すことで印字物を取り出すことを可能にしている。 Specifically, in order to turn the conveyance direction of the recording paper by 180 degrees, the paper conveyance path is U-shaped, and the ink and the ejection recording head, the ink tank, and the paper cassette are placed inside the U-shape of the conveyance path. The recording apparatus is arranged and ejects ink toward the inside of the conveyance path. In addition, by placing the paper feed cassette above the paper discharge unit, it is possible to make the ink ejection direction of the recording head vertically downward, or the paper feed cassette is placed directly below the top plate that can be opened on the top surface of the housing. By doing so, the top plate is opened, and the paper can be set in the paper feed cassette from above. Further, by making it possible to pull out the paper discharge cassette from the inside of the casing, it is possible to take out the printed matter by pulling out the paper discharge cassette.
しかしながら、この提案のような薄型プリンタや記録装置はいずれも、その記録手段としてインクを用紙に吐出して印字する方式のものを採用したものであるため、以下のような問題点がある。 However, since each of the thin printers and recording apparatuses as proposed has adopted a method of printing by ejecting ink onto paper as the recording means, there are the following problems.
すなわち、それらの薄型プリンタや記録装置をたとえば他の機器に積み重ねて使用した場合には、他の機器からの排熱の影響を受けたり放熱しにくい環境におかれることなどが原因でインクが加熱されやすくなり、この結果、インクの変質や粘土の変化が大きくなって安定した印字を行なうことが困難である。また、その印字物の耐水性や長期保存性の点でも難点がある。 In other words, when these thin printers and recording devices are stacked on other equipment, for example, the ink is heated due to the influence of exhaust heat from other equipment or in an environment where it is difficult to dissipate heat. As a result, the quality of ink and the change of clay become large, and it is difficult to perform stable printing. In addition, the printed matter has a problem in terms of water resistance and long-term storage.
本発明は、このような問題点等に鑑みてなされたものであり、薄型化が容易であり、家庭内等の身近な場所でも手軽に設置して使用することできることに加え、さらに安定した画像の記録を行うこともできる画像形成装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of such problems and the like, and can be easily reduced in thickness, and can be easily installed and used in a familiar place such as a home, as well as a more stable image. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of recording the above.
本発明(第1発明)の画像形成装置は、筐体と、この筐体の内部に配置される用紙収容部と、この用紙収容部に収容される記録用紙を筐体内部の一定の方向に送り出した後に湾曲状に折り返えすようにして再び筐体内部を搬送するように配設される用紙搬送路と、この用紙搬送路の前記用紙収容部を含む送り出し側の搬送路部分とその折り返し後の搬送路部分の間の内側空間内に配置される記録用紙への画像形成を行う画像形成手段とを備え、前記画像形成手段が、潜像を乾式現像剤により現像して得られる現像剤像からなる画像を形成する方式の手段で構成され、かつ、その現像を、現像領域に電極ワイヤを配置して非接触で現像を行う非接触現像方式の現像装置を用いて行なうことを特徴とするものである。 An image forming apparatus according to the present invention (first invention) includes a housing, a paper storage portion disposed in the housing, and a recording paper stored in the paper storage portion in a certain direction inside the housing. A sheet conveying path disposed so as to be folded in a curved shape after being sent out and conveyed again inside the housing, a conveying path portion on the sending side including the sheet accommodating portion of the sheet conveying path, and its folding An image forming unit that forms an image on a recording sheet disposed in an inner space between the subsequent conveyance path portions, and the image forming unit develops the latent image with a dry developer. The image forming apparatus comprises a non-contact developing type developing device configured to form an image consisting of an image, and the development is performed in a non-contact manner by arranging an electrode wire in the developing area. To do.
また、本発明(第2発明)の画像形成装置は、上記第1発明の画像形成装置における画像形成手段が、像担持体、帯電装置、像露光装置、現像装置、転写装置および定着装置を有するものであり、その現像装置として現像領域に電極ワイヤを配置して非接触で現像を行う非接触現像方式の現像装置を使用することを特徴とするものであって、それ以外は第1発明と同じのものである。 In the image forming apparatus of the present invention (second invention), the image forming means in the image forming apparatus of the first invention includes an image carrier, a charging device, an image exposure device, a developing device, a transfer device, and a fixing device. A developing device of a non-contact developing type in which an electrode wire is arranged in a developing region and developing in a non-contact manner is used as the developing device. The same thing.
この場合、像担持体は、画像形成装置の小型化に有利となることを考慮した場合、ベルト形態のものにすることが好ましい。 In this case, the image carrier is preferably in the form of a belt in consideration of the fact that it is advantageous for downsizing the image forming apparatus.
上記各画像形成装置における現像装置については、非磁性一成分現像剤を現像ロールと弾性ブレードとの間を通して摩擦帯電および薄層化させた後に現像領域に供給する形式の現像装置にするとよい。この場合には、非接触現像方式の現像装置を、従来公知のハイブリッドスキャベンジレス現像(無掃去式現像装置ともよばれ、現像剤ブラシを接触させない現像装置)に比べて、簡易な構造でかつ小型のものにすることができ、特に画像形成装置の小型化を実現するうえでも有利となる。 The developing device in each of the image forming apparatuses is preferably a developing device of a type in which a non-magnetic one-component developer is triboelectrically charged and thinned between a developing roll and an elastic blade and then supplied to the developing area. In this case, the developing device of the non-contact development system (also called no-scavenging type developing apparatus, a developing apparatus that does not contact the developer brush) known hybrid scavengeless development compared with a simple structure In addition, the image forming apparatus can be reduced in size, which is particularly advantageous in realizing downsizing of the image forming apparatus.
この形式の現像装置とした場合、上記非磁性一成分現像剤としては平均粒径が10〜15μmのものを使用するとよい。このような比較的大粒径の非磁性一成分現像剤(トナー)を使用する場合には、現像装置の電極ワイヤにおいて発生する後述のワイヤヒストリ、選択現像およびスキャベンジなる現象を抑制または防止することができるようになり有益である。この作用効果は、電極ワイヤに直流バイアスを印加した場合においても得ることができる。 In the case of this type of developing device, the nonmagnetic one-component developer may be one having an average particle size of 10 to 15 μm. When such a non-magnetic one-component developer (toner) having a relatively large particle size is used, the phenomenon of wire history, selective development and scavenging described later, which occurs in the electrode wire of the developing device, is suppressed or prevented. It is beneficial to be able to. This effect can be obtained even when a DC bias is applied to the electrode wire.
また、上記各画像形成装置は、画像形成手段においてその画像形成プロセスの方向に順次並べて配置する必要のある複数の独立した駆動装置を使用し、その各駆動装置を画像形成手段の当該プロセス方向における左右両側となる位置に左右交互に順次並べるように配置するとよい。この場合は、その複数の独立した駆動装置(主に駆動モータとその動力伝達機構等から構成される装置)を単純にプロセス方向に順次並べて設置した場合に比べて、隣り合う駆動装置の存在による設置レイアウトの困難性がなくなる。また、このような左右交互に順次並べるように設置することにより、逆にプロセス方向にスペースの余裕が生まれるため、たとえば駆動装置におけるモータとして単体でのトルクは小さくなるが小型で安価なモータを複数使用して対応する構成を採用することが可能となり、小型化やコスト削減にも貢献できるようになる。 Each of the image forming apparatuses uses a plurality of independent drive devices that need to be sequentially arranged in the direction of the image forming process in the image forming unit, and each of the drive devices in the process direction of the image forming unit. It may be arranged so that the left and right sides are alternately arranged at the left and right positions. In this case, the plurality of independent drive devices (mainly composed of a drive motor and a power transmission mechanism thereof) are simply arranged side by side in the process direction due to the presence of adjacent drive devices. The difficulty of installation layout is eliminated. In addition, by installing them so that they are alternately arranged on the left and right sides, a margin of space is created in the process direction. For example, a single motor as a motor in the drive device has a small torque but a plurality of small and inexpensive motors. It is possible to adopt a configuration corresponding to the use, which can contribute to miniaturization and cost reduction.
また、上記各画像形成装置においては、用紙搬送路の内側空間内に排気手段を配設するとよい。このときの排気手段は、排気ファンの装置部分を除いた主に排気(吸気)ダクトなどである。この場合には、用紙搬送路の内側空間を利用した配置により、その用紙搬送路の外側領域に配置する場合に比べて装置が大型になるおそれがない。また、その内側空間に配置される画像形成部から発生する熱を効率よく収集して排気することができる。 In each of the image forming apparatuses, an exhaust unit may be disposed in the inner space of the sheet conveyance path. The exhaust means at this time is mainly an exhaust (intake) duct or the like excluding a device portion of the exhaust fan. In this case, the arrangement utilizing the inner space of the sheet conveying path, there is no possibility that the apparatus becomes large-scale in comparison with the case of arranging the outer region of the sheet conveying path. In addition, heat generated from the image forming unit disposed in the inner space can be efficiently collected and exhausted.
また、上記各画像形成装置においては、前記用紙収容部と前記筐体の上面部との間の隙間部分に、画像形成手段による画像が形成された後の記録用紙を搬送して集積する用紙集積部を設けるとよい。この場合には、画像形成後の記録用紙を装置外に排出することなく、有効に筐体内に収めることができる。必要によっては、用紙収容部における用紙の送り出しを積層収容されている用紙の最下位のものから順次行う場合には、その用紙収容部の収容されている用紙の上に乗せるような用紙集積部としてもよい(ただし、この場合には、画像記録後の用紙が再び画像形成のために送り出されないようにする対策を講じる必要がある)。 In each of the image forming apparatuses described above, the sheet stacking unit that transports and stacks the recording sheet after the image is formed by the image forming unit in the gap between the sheet storage unit and the upper surface of the casing. It is good to provide a part. In this case, the recording paper after image formation can be effectively stored in the housing without being discharged out of the apparatus. If necessary, the paper stacking unit can be placed on the paper stored in the paper storage unit when sending out the paper in the paper storage unit sequentially from the lowest one of the stacked papers. (However, in this case, it is necessary to take measures to prevent the paper after image recording from being sent out again for image formation).
さらに、上記各画像形成装置においては、前記筐体の上面部で前記画像形成手段の設置領域と対応する位置に、天板を開閉可能または取外し可能に設けるとよい。この場合には、その天板を開けるかまたは取り外すことにより、画像形成部に容易にアクセスすることができ、そのメンテナンス等の作業が行いやすくなる。ちなみに、その天板と画像形成部との間に用紙収容部が存在する位置関係にある場合には、その用紙収容部を筐体の外部(正面側など)に引き出し可能な構成にするか、あるいは、天板を開けまたは取り外した後に取り外すことができる構成にすればよい。 Further, in the above image forming apparatus, the a position response installation region and a pair of said image forming means on the upper surface of the housing, the top plate may open or removably provided. In this case, by opening or removing the top plate, the image forming unit can be easily accessed, and the maintenance work and the like can be easily performed. By the way, if there is a positional relationship where the paper storage unit exists between the top plate and the image forming unit, the paper storage unit can be pulled out to the outside (front side etc.) of the housing, Or what is necessary is just to make it the structure which can be removed after opening or removing a top plate.
このような本発明(第1および第2の発明)の画像形成装置によれば、前記したように画像形成手段を用紙搬送路の内側空間内に配置していることや、現像方式として電極ワイヤを配置する非接触現像方式の現像装置を使用していること等により、その装置の薄型化の実現が容易となり、家庭内等の身近な場所でも手軽に設置して使用することできるものとすることができる。しかも、画像形成部が電子写真方式等のような乾式現像剤で現像した現像剤像からなる画像を用紙に形成する方式を採用しているので、安定した画像の記録を行うこともできる。 According to such an image forming apparatus of the present invention (first and second inventions), as described above, the image forming means is disposed in the inner space of the sheet conveyance path, and an electrode wire is used as a developing method. The use of a non-contact developing type developing device is easy to realize the thinning of the device, and it can be easily installed and used even in familiar places such as homes. be able to. In addition, since the image forming unit employs a method of forming an image composed of a developer image developed with a dry developer such as an electrophotographic method on a sheet, stable image recording can be performed.
<実施の形態1>
図1〜図4は、本発明の実施の形態1に係る画像形成装置を示した概要図である。図1はその装置の側面側から内部を見た状態を示し、図2はその装置の正面側の外観を示し、図3はその装置の側面側の外観を示し、図4はその装置の内部(要部)を上面側からみた状態を示している。
<
1 to 4 are schematic views showing an image forming apparatus according to
この画像形成装置1は、筐体2の内部に、記録用紙Pを収容する給紙カセット3と、この給紙カセット3内に収容されている記録用紙Pを搬送する用紙搬送路4と、この用紙搬送路4で搬送される記録用紙Pに画像を形成する画像形成ユニット5とを主に配設している。
The
筐体2は、内部に収容空間を有する箱状の形態からなるものであり、支持フレーム、外装カバー等にて構成されている。また、筐体2の外観寸法については、特に薄型化として要求される寸法にそって設定される。図1において符号Hは筐体2の高さ、Lは筐体2の奥行きをそれぞれ示している。さらに、この筐体2は、その上面部のうち画像形成ユニット5が配置されている領域に相応する部位が少なくとも開口されており、その開口部を含む筐体2の上面に表面がほぼフラットな形状を有する天板6が開閉可能に取り付けられている(図3)この天板6は、スペーサの機能も果たす枠材6aにより筐体2の上面部に対して所定の隙間が形成されるように取り付けられている。
The
給紙カセット3は、この画像形成装置1による画像形成が可能なサイズの記録用紙Pを複数枚束状に積載した状態で収容することができるサイズからなるトレイ状の構造物である。この給紙カセット3は、筐体2の内部空間の上部側に配置されており、筐体2の正面側にガイドレール等を介して引き出すことが可能に取り付けられている。また、そのカセット3の画像形成装置1の奥側(図1の右側)には、積載収容されている記録用紙P(の束)のうちでその最下位の用紙を1枚ずつ上に重なる用紙から分離しながら順次カセット内から送り出す分離送出装置12が装備されている。この分離送出装置12は、用紙搬送路4における後述の用紙搬送ロール対とともに駆動装置(駆動モータとその動力伝達機構等から構成されている。他の駆動装置も同様である)15からの動力をうけて回転駆動する(図4)。さらに、給紙カセット3には、積載して収容する記録シートPをその上から押さえる、板バネ等からなる押し当て部材(図示せず)を設置している。
The
用紙搬送路4は、給紙カセット3から分離送出装置12により送り出される記録用紙Pを筐体2の奥側に少し送り出した後にその筐体2の奥側で湾曲状に折り返すようにして筐体2の内部の下部側に送り、その後、その内部下部にほぼ平行した状態で装置の正面側にむけて搬送する経路になっている。その搬送路4の全体は、所定の間隔で配置される用紙搬送ロール対、その前後する用紙搬送ロール対どうしの間や上記湾曲状に折り返す部位などに配置される用紙の進路を規制するガイド部材等で構成されている。用紙搬送ロール対は、駆動装置15からの動力をうけて回転駆動する(図4)。
The
画像形成ユニット5は、潜像を乾式現像剤により現像して得られる現像剤像からなる画像を記録用紙Pに形成することができる方式の手段で構成されており、たとえば電子写真方式等の方式を適用したものである。この画像形成ユニット5は、前記用紙搬送路4の給紙カセット3を含む送り出し側の搬送路部分4aとその折り返し後の搬送路部分4bとの間に囲まれるように形成される内側空間S内に収まるように配置されている。
The
そして、この画像形成ユニット5は、感光体ベルト30と、この感光体ベルト30を一様に帯電する帯電装置40と、この帯電された感光体ベルト30に画像情報に応じた露光を行って潜像を形成する像露光装置45と、この潜像を乾式現像剤により現像する現像装置50と、感光体ベルト30に形成された現像剤像を前記用紙搬送路4により搬送される記録用紙Pに転写する転写装置60と、この記録用紙Pに転写された現像剤像をその用紙に定着する定着装置65とで主に構成されている。
Then, the
特に、この例における画像形成ユニット5は、1つの感光体ベルト30に対して帯電装置40、像露光装置45および現像装置50を1組の作像ユニット10としたものが4組使用されている。この4つの作像ユニット10(Y,M,C,K)は、たとえば、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)という色成分の現像剤からなる現像剤像を個別に形成できるものとして別個独立したものとなっており、このため現像装置45に収容されて使用される現像剤Tの色成分のみが互いに異なっているが、それ以外はほぼ同じ構成になっている。帯電装置40と像露光装置45については、必要によりその帯電と像露光を同時に行なうように構成される。
In particular, the
このうち感光体ベルト30は、複数の支持ロール31,32に張架されて回転駆動するように支持されており、用紙搬送路4の前記内側空間S内のうち折り返し後の搬送路部分4bに接近した位置に設置されている。この感光体ベルト30は、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド等の合成樹脂製のベルト基材上にアルミニウム、ステンレス等の導電層が形成され、その導電層のうえに有機感光材料等の感光層が形成された構造になっている。また、感光体ベルト30は、所定の駆動装置35により駆動ロールとしての支持ロールが回転駆動することで矢印方向に回転するようになっている(図4)。
Of these, the
帯電装置40は、図5に示すように、スコロトロン式のコロナ放電器で構成されている。図中の41は感光体ベルト30の幅方向に対向して設置されるシールドケース、42はそのシールドケース41内に張架される放電ワイヤ、43はグリッドである。この帯電装置40には、その帯電工程時になると、図示しない電源装置から放電ワイヤ42に−8〜−4kVの電圧が印加されるとともに、そのグリッド43に−1000〜−300Vの電圧が印加される。これにより、感光体ベルト30(の感光層)を負極性の一様の電位に帯電させるようになっている。
As shown in FIG. 5, the charging
像露光装置45は、薄型化等に有利となる観点から、LEDアレイ(LEDプリントヘッド)で構成されている。このLEDアレイは、図5に示すように、感光体ベルト30の幅方向(主走査方向)にそって配列されるLEDチップからなる(自己走査型の)発光素子46と、この発光素子46を支持するとともに発光素子46の駆動を制御する各種の回路が形成されたプリント基板47と、セルフォックスレンズアレイ48と、アルミニウム等からなるハウジング49を備えたものである。プリント基板47は、発光素子46の取り付け面を感光体ベルト30に対向させてハウジング49内に設置されている。このようなLEDアレイからなる像露光装置45は、その像露光工程持になると、画像形成装置1が接続される他の機器から入力される画像情報等に基づいて発光素子46が駆動発光してセルフォックスレンズアレイ48を通して感光体ベルト30にビーム光を照射する。これにより、感光体ベルト30上においてビームが照射された部位の帯電電荷が消失または減少して電位が変化し、電位の異なる潜像が形成される。
The
現像装置50は、感光体ベルト30と対向する現像領域に電極ワイヤ55を配置して非接触で現像を行う非接触現像方式の現像装置である。この非接触現像方式の現像装置50は、従来公知のハイブリッドスキャベンジレス現像方式の現像装置に比べて、きわめて簡易な構成で比較的安価に提供できるように構成したものである。ちなみに、従来公知のハイブリッドスキャベンジレス現像方式の現像装置とは、一般に、非磁性トナーと磁性キャリアからなる二成分現像剤を用い、その現像剤を磁気ブラシが形成される磁気ブラシ供給ロールを介して現像ロールに受け渡すように供給し、現像領域において電極ワイヤに交流電圧を印加した状態で非接触の現像を行なうものである。
The developing
上記現像装置50は、具体的には、図5に示すように、感光体ベルト30と対向する部位に形成される開口部と非磁性一成分現像剤(トナー)Tを収容する現像剤収容部を有する装置ハウジング51と、このハウジング51の開口部からロール周面の一部を露出させるとともに感光体ベルト30の幅方向にそって設置されて矢印方向に回転駆動する現像ロール52と、その現像ロール52に圧接するように設置される弾性ブレード53と、現像ロール52の現像領域となる部位にその軸方向に張架される複数本の電極ワイヤ55a,55bと、ハウジング51の現像剤収容部内に収容される現像剤Tを攪拌しながら現像ロール52側に送る回転攪拌搬送部材56とで主に構成されている。
Specifically, as shown in FIG. 5, the developing
この現像装置50における現像ロール52は、部分的に導電性の薄い層(50〜200μm)で覆われた導電性コア構成されている。この現像ロール52は、各現像装置50(Y,M,C,K)ごとに独立した駆動装置57Y,57M,57C,57K(図4)からの動力を受けてそれぞれ矢印方向に回転駆動する。回転攪拌搬送部材56もこの駆動装置57の動力を得て回転する。弾性ブレード53は、ウレタンゴム等からなるブレードであり、所定の圧力で現像ロール52の周面に圧接される。
The developing
電極ワイヤ55a,55bは、現像ロール52の周面から所定の間隔をあけて設けられ、その互いも現像ロール52の回転方向に間隔をあけて平行した状態で設置される。この電極55にはいずれも、従来公知のハイブリッドスキャベンジレス現像方式の場合と異なり、後述するワイヤヒストリの発生を低減する等の観点から、図示しない電源装置から25〜200V程度の直流電圧を印加している。
The
また、非磁性一成分現像剤Tには、従来公知のハイブリッドスキャベンジレス現像方式で使用する微粒トナー(平均粒径:8μm以下)のものとは異なり、後述するワイヤヒストリの発生や、後述する選択現像およびスキャベンジの発生を防止または低減する等の観点から、平均粒径が10〜15μmの比較的大粒径のものを使用する。この例では、スチレンアクリル等の樹脂に所定の色材等を混入させて製法により公知の粉砕法、懸濁重合法、乳化重合法等に作製された平均粒径が15μm程度の非磁性一成分トナーを使用した。 Further, the non-magnetic one-component developer T is different from the fine toner (average particle size: 8 μm or less) used in the conventionally known hybrid scavengeless developing method, and the generation of wire history described later and the later described From the standpoint of preventing or reducing the occurrence of selective development and scavenging, etc., those having an average particle size of 10 to 15 μm and a relatively large particle size are used. In this example, a non-magnetic single component having an average particle size of about 15 μm prepared by a known pulverization method, suspension polymerization method, emulsion polymerization method or the like by mixing a predetermined color material into a resin such as styrene acrylic Toner was used.
このような現像装置50では、その現像工程になると、非磁性一成分現像剤(トナー)Tが回転攪拌搬送部材56により攪拌されつつ現像ロール52に搬送され、その現像ロール52に供給されたトナーTを、弾性ブレード52との間に通過させることで所定の極性(この例では負極性)に摩擦帯電させるとともに薄層化させる。続いて、その薄層化されたトナー層が、現像ロール52の回転により現像領域に搬送され、その現像領域において電極ワイヤ55a,55bへの直流電圧の印加にて形成される現像電界によりそのワイヤ間でトナークラウド(トナーが浮遊した現象)となり、その一部が感光体ベルト30の潜像部分に静電引力で引き付けられることで飛翔して付着する。これにより、感光体ベルト上の潜像が非接触現像されてトナー像となる。
In such a developing
また、この画像形成装置1は、前述したような各色成分のトナー像を形成する4組の作像ユニット10(Y,M,C,K)を設置しており、これらすべての作像ユニット10において各色成分のトナー像を現像して形成することによりいわゆるフルカラー画像を得ることできる。この場合、その各色成分のトナー像の形成は、感光体ベルト30の回転方向上流側にある作像ユニット10からその下流側にある作像ユニット10において順次、上述したような帯電工程、像露光工程、現像工程が実行されることにより行なわれる。特に、その回転方向下流側に配置される各作像ユニット10においては、その上流側の作像ユニット10で現像形成されたトナー像が感光体ベルト30上にそれぞれ存在している状態で上記3つの工程が(各電位関係の調整を図りつつ)実行されることで、トナー像を重ね合わされるように現像して形成することになる。
In addition, the
転写装置60は、感光体ベルト30上に現像により形成される現像剤(トナー)像を用紙搬送路4で搬送される記録用紙Pに静電的に転写させ得るものである。この例では、感光体ベルト30の画像形成装置1の正面側(図1の左側)にある支持ロール32に支持されている部分に当接する転写ロールで構成されている。この転写ロールには、図示しない電源装置からトナー像の帯電極性とは反対の極性の転写バイアスが印加される。この転写装置60は、その転写工程になると、記録用紙Pが転写ロールと感光体ベルト30の間(転写ニップ)に導入されて通過させられる。この際、感光体ベルト30上のトナー像が転写ロールとの間で転写バイアスの印加で形成される転写電界による静電作用を受けて記録用紙Pに転写される。
The
定着装置65は、図示しないハウジングの内部に、定着温度に加熱制御されながら回転駆動する加熱ロール66と、この加熱ロール66に圧接されて従動回転する加圧ロール67が主に設置されて構成されている。加熱ロール66は、その駆動装置68から動力を得て回転する(図4)。この定着装置65は、その定着工程になると、トナー像が転写された記録用紙Pが加熱ロール66と加圧ロール67の間(定着ニップ)に導入されて通過する。この際、その定着ニップでトナー像が加熱加圧されて記録用紙Pに溶融圧着されることにより定着される。
The fixing
この画像形成装置1においては、以上のようにして画像形成ユニット5で画像が形成された記録用紙P(プリント物)を最終的に、図1に矢付き一点鎖線で示すように筐体2の(正面側から)外に排出させる。この他にも、給紙カセット3と筐体2の上面部(天板6)との間の隙間部分に設けられる用紙集積スペース7に搬送して収容することもできるようになっている。
In this
この例における用紙集積スペース7は、給紙カセット3の収容されている記録用紙Pの上の空きスペースを利用して、その給紙用の記録用紙Pの上に画像形成後の記録用紙を重ねて収容する構成になっている。詳しくは、画像形成後(定着終了後)の記録用紙Pが給紙カセット3に搬入される際に、給紙カセット3にある押さえ付け部材が退避移動して押さえ付け状態を一時解除し、その状態にある収容中の記録用紙Pの上に画像形成後の記録用紙が集積されるようになっている。この場合、画像形成後の記録用紙はその画像形成面を下方にむけた(伏せた)状態で収容される。また、給紙カセット3の押さえ付け部材は、たとえば電磁ソレノイド等の駆動により進退移動させて用紙の押さえ付ける位置およびそれを解除する位置に変位させられる仕組み(機構)になっている。
The paper stacking space 7 in this example uses the empty space on the recording paper P accommodated in the
ちなみに、この用紙集積スペース7では、その集積される画像形成後の記録用紙を再び画像形成のために送り出すことがないようにするため、たとえば、本画像形成装置の制御系における記憶部に用紙集積スペース7に収容している枚数を記憶させておくとともに、給紙カセット3に収容されている枚数と画像形成回数を把握しておくことで、集積された画像形成後の記録用紙を画像形成のために再送する(送り出す)ことを防止するようになっている。そして、この用紙集積スペース7は、天板6を開けることで取り出すことができるほか、給紙カセット3を引き出すことによっても取り出すことができる。
Incidentally, in this paper stacking space 7, for example, the paper stacking is performed in the storage unit in the control system of the present image forming apparatus in order not to send out the stacked recording paper after the image formation for image formation again. The number of sheets accommodated in the space 7 is stored, and the number of sheets accommodated in the
また、この画像形成装置1は、画像形成ユニット5における4組の作像ユニット10(Y,M,C,K)の現像装置50ごとに独立した駆動装置57(Y,M,C,K)が使用されるが、それらの駆動装置57(Y,M,C,K)は、図4に示すように、画像形成ユニット5の画像形成プロセスの方向M(作像ユニット10が対向する感光体ベルト30の回転移動方向と同じ方向)における左右両側となる位置に左右交互に順次並べるように(千鳥状に)配置している。
Further, the
この他、この画像形成装置1では、排気装置8として排気ファン81を筐体2の奥側の片側に設置するとともに、その排気(吸気)用ダクト82を用紙搬送路4の内側内部空間S内に位置するように適宜配設している。排気用ダクト82は、特に作像ユニット10の左右両側に配置した各駆動装置57から発生する熱を効率よく吸引して排気ファン81に送るように設置する。この排気装置8は、排気ファン81が回転駆動することにより、筐体2内で定着装置65、駆動装置57等から発生する熱(気)がそのファン本体や排気用ダクト82を通して吸引されて筐体2の外に排出される。
In addition, in the
また、筐体2の左右側面部には、この画像形成装置1の画像形成ユニット5や用紙搬送路4の駆動部等における各種の動作を制御するための制御回路や電源回路等が搭載された回路基板9が設置されている。この回路基板9のなかには、この画像形成装置1が接続されて使用される家電製品等の外部機器から入力される情報を記録可能な画像データに変換処理等を行なうための画像信号処理回路なども含まれている。この回路基板9から発生する熱も前記排気用ダクト82等を通して排気ファン81に吸引されて外部に排出される。
Further, control circuits and power supply circuits for controlling various operations in the
なお、この画像形成装置1の操作(指示)は、筐体2の前面等に設けられる図示しない操作パネルや、リモコン等の操作機器を通して行うように構成されている。
The operation (instruction) of the
以上のような構成からなる画像形成装置1は、特に、非接触現像方式の現像装置50を採用する画像形成ユニット5や排気装置8などを用紙搬送路4の内側内部空間S内に位置するように配置しているので、その装置全体(特に筐体2)を薄型にすることができる。たとえば、筐体2の高さHを50mm程度にすることが可能である。また、その奥行きLについても300mm程度にすることが可能である。このような寸法にする場合、画像形成ユニット5は、その最大の高さ寸法を30mm程度以内に収めるように設計することになる。また、画像形成装置1は、給紙カセット3なども筐体2の内部に設置するようにしているため、その装置上面部を天板6等でほぼフラットな形態にすることも可能である。
In the
このような薄型化にした画像形成装置1は、たとえば、一般家庭においてビデオデッキ、DVDレコーダ、テレビチューナ等の家電製品と積み重ねた状態で設置して使用することができる。そして、画像形成装置1は、画像形成することができるデジタル情報(データ信号)を出力する製品等と接続され、その接続製品等において表示や提供されるデジタル情報を用紙に記録した場合に、その画像形成のための指示を画像形成装置1に行なうことにより、画像形成装置1による画像形成動作が実行されるようになっている。
Such a thinned
この画像形成装置1を使用するに当たっては、給紙カセット3に所定の記録用紙Pをセットする。このときの用紙のセットは、給紙カセット3を装置前面側に引き出すことにより手軽に行なうことができる。また、給紙カセット3が筐体2の上部側に設置されているため、その収容されている記録用紙Pが筐体2内で発生して上昇する熱により乾燥されるようになる。これにより、たとえば、記録用紙Pの含水率が高いことに起因して発生する画像不良を未然に防ぐことができる。
In using the
そして、この画像形成装置1による画像形成を行なうための指示を入れると、前述したように給紙カセット3から記録用紙Pが用紙搬送路4を通して搬送されるとともに、画像形成ユニット5による画像形成動作が実行される。これにより、その搬送される記録用紙Pに対して、接続される製品等から入力した画像情報に基づいて画像形成ユニット5でトナーからなる画像が形成される。また、これによって得られる画像は、画像形成ユニット5が電子写真方式等によるトナーからなる画像が形成されるため、安定した画質となる。また、その形成した画像の保存性も良好である。
When an instruction for image formation by the
特に、画像形成ユニット5では現像装置50として前記したような構成のものを使用しているため、電極ワイヤを配置して行なう現像方式特有のワイヤヒストリの発生や、選択現像およびスキャベンジの発生を防止または低減することができる。
In particular, since the
ここで、上記ワイヤヒストリとは、電極ワイヤを用いる現像装置において発生する問題現象の1つである。具体的には、その電極ワイヤに画像領域範囲の履歴に応答して汚染物質が蓄積されて汚染されてしまう現象であり、これにより画像中に視認できる程度のすじの発生を誘発するものである。このワイヤヒストリは、接着性または静電性の吸着力のいずれかの結果として、ワイヤに汚染物質が吸着されて付着するものであり、特に高帯電の状態にあって一般に粒径が小さいトナー等が付着する。 Here, the wire history is one of the problem phenomena that occur in a developing device using electrode wires. Specifically, it is a phenomenon in which contaminants are accumulated in the electrode wire in response to the history of the image area range and are contaminated, thereby inducing the generation of streaks that are visible in the image. . This wire history is one in which contaminants are adsorbed and attached to the wire as a result of either adhesive or electrostatic attraction, especially toners that are highly charged and generally have a small particle size, etc. Adheres.
このワイヤヒストリの対策として、たとえば米国特許第6049686号に開示の技術では、電極ワイヤに交流ではなく直流を印加することでワイヤヒストリを低減できるとされている。しかし、常に高い交流電圧を印加して現像を行なうのはその現像能力の全体レベルが低下するために実際的ではない。また、このワイヤヒストリは、紙粉の混入によって加速されてしまうものである。 As a countermeasure against this wire history, for example, in the technique disclosed in US Pat. No. 6,049,686, it is supposed that the wire history can be reduced by applying a direct current instead of an alternating current to the electrode wire. However, it is not practical to always apply a high AC voltage for development because the overall level of the developing ability is lowered. Moreover, this wire history is accelerated by mixing paper dust.
また、上記選択現像は、トナーの粒径差によって飛びやすいトナーが選択的に飛翔して現像が行なわれる現象である。上記スキャベンジは、感光体に一旦付着されて現像に供されたトナーが現像ロールに戻る現象である。 In addition, the selective development is a phenomenon in which toner that is likely to fly due to a difference in toner particle size is selectively ejected. The scavenging is a phenomenon in which the toner once attached to the photoreceptor and used for development returns to the developing roll.
このようなワイヤヒストリ、選択現像およびスキャベンジは、この現像装置50のように平均粒径が10〜15μmの比較的大粒径の非磁性一成分現像剤Tを使用することにより発生しにくくなるかまたは発生しなくなることが判明した。しかも、記録用紙Pを前記用紙搬送路4のように湾曲状に折り返した状態で搬送することにより、その現像時における紙粉の混入する量が減少し、これにより、電極ワイヤに直流を印加した場合においてもワイヤヒストリの発生が少なくなることも判明した。ちなみに、記録用紙Pを湾曲状に折り返した状態で搬送することにより、用紙の衝突音(摺擦音)の発生が低減され、その分動作時の動作騒音を小さくすることができる。
Is such wire history, selective development and scavenging less likely to occur by using a non-magnetic one-component developer T having a relatively large particle diameter of 10 to 15 μm as in the developing
一方、この画像形成装置1においては、図3に示すように、給紙カセット3を引き出した状態で天板6を開けることができる。天板6は、前述したように筐体2内の画像形成ユニット5の設置領域に相応する部位に設けられるため、その天板6を開けることにより、筐体2内にある画像形成ユニット5に直接アクセスすることができる。このため、その画像形成ユニット5に関するメンテナンス作業等を容易に行なうことができる。
On the other hand, in the
<他の実施の形態>
実施の形態1に係る画像形成装置1においては、たとえば、図6〜8に示すように、写真サイズのプリント物やハガキ等のプリント物のように小サイズのプリント物SPをその画像形成後(定着装置65による定着終了後)に排出して収容する専用の排出カセット71を設けてもよい。この排出カセット71は、筐体2の前面側において引き出し可能に取り付けられる。このような排出カセット71を設けることにより、特殊な用途のプリント物を気軽にプリントすることができるうえ、そのプリント物を容易に取り出すことができる。
<Other embodiments>
In the
また、画像形成装置1においては、図9に示すように、その画像形成ユニット5全体を筐体2の外に引き出し可能な構造にすることもできる。この場合には、画像形成ユニット5(特に作像ユニット10が複数あるような場合)のメンテナンス作業等を容易に行なうことが可能になる。このような引き出し可能な構造にする場合は、天板6を開閉可能な構成にしないように対応することが可能になる。
Further, in the
実施の形態1では、画像形成ユニット5として複数の作像ユニット10を装備してフルカラー画像を形成できるタイプのものを使用する場合について説明したが、画像形成ユニット5は単色(特に白黒)の画像を形成するタイプのものとして構成することもできる。
In the first embodiment, the case where the
1…画像形成装置、2…筐体、3…給紙カセット(用紙収容部)、4…用紙搬送路、4a,4b…搬送路部分、5…画像形成ユニット(画像形成手段)、6…天板、7…用紙集積スペース(用紙集積部)、30…感光体ベルト(像担持体)、40…帯電装置、45…LEDアレイ(像露光装置)、50…現像装置、52…現像ロール、53…弾性ブレード、55…電極ワイヤ、57…駆動装置、60…転写装置、65…定着装置、82…排気用ダクト(排気手段)、P…記録用紙、T…非磁性一成分現像剤、M…画像形成プロセス方向、S…内側内部空間。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
この筐体の内部に配置される用紙収容部と、
この用紙収容部に収容される記録用紙を筐体内部の一定の方向に送り出した後に湾曲状に折り返えすようにして再び筐体内部を搬送するように配設される用紙搬送路と、
この用紙搬送路の前記用紙収容部を含む送り出し側の搬送路部分とその折り返し後の搬送路部分との間の内側空間内に配置される記録用紙への画像形成を行う画像形成手段と、
前記画像形成手段においてその画像形成プロセスの方向に順次並べて配置される複数の独立した駆動装置とを備え、
前記画像形成手段が、潜像を乾式現像剤により現像して得られる現像剤像からなる画像を形成する方式の手段で構成され、
かつ、その現像を、現像領域に電極ワイヤを配置して非接触で現像を行う非接触現像方式の現像装置を用いて行ない、
かつ、前記複数の駆動装置を前記画像形成手段の当該プロセス方向における左右両側となる位置に左右交互に順次並べるように配置することを特徴とする画像形成装置。 A housing,
A paper container disposed inside the housing;
A paper transport path disposed to transport the recording paper stored in the paper storage unit in a predetermined direction inside the housing and then to return the recording paper to the inside of the housing in a curved shape;
An image forming unit for forming an image on a recording sheet disposed in an inner space between a conveyance path portion on the sending side including the sheet storage portion of the sheet conveyance path and a conveyance path portion after the folding;
A plurality of independent driving devices arranged sequentially in the direction of the image forming process in the image forming means ,
The image forming means is constituted by means of a method of forming an image composed of a developer image obtained by developing a latent image with a dry developer,
And, the development, the line stomach by using a developing device of the non-contact development system for developing in non-contact by placing the electrode wire to a developing area,
In addition, the image forming apparatus is characterized in that the plurality of driving devices are arranged so as to be alternately arranged on the left and right sides in the process direction of the image forming unit.
この筐体の内部に配置される用紙収容部と、
この用紙収容部に収容される記録用紙を筐体内部の一定の方向に送り出した後に湾曲状に折り返えすようにして再び筐体内部を搬送するように配設される用紙搬送路と、
この用紙搬送路の前記用紙収容部を含む送り出し側の搬送路部分とその折り返し後の搬送路部分との間の内側空間内に配置される記録用紙への画像形成を行う画像形成手段と、
前記画像形成手段においてその画像形成プロセスの方向に順次並べて配置される複数の独立した駆動装置とを備え、
前記画像形成手段が、像担持体、帯電装置、像露光装置、現像装置、転写装置および定着装置を有するものであり、
かつ、その現像装置として現像領域に電極ワイヤを配置して非接触で現像を行う非接触現像方式の現像装置を使用し、
かつ、前記複数の駆動装置を前記画像形成手段の当該プロセス方向における左右両側となる位置に左右交互に順次並べるように配置することを特徴とする画像形成装置。 A housing,
A paper container disposed inside the housing;
A paper transport path disposed to transport the recording paper stored in the paper storage unit in a predetermined direction inside the housing and then to return the recording paper to the inside of the housing in a curved shape;
An image forming unit for forming an image on a recording sheet disposed in an inner space between a conveyance path portion on the sending side including the sheet storage portion of the sheet conveyance path and a conveyance path portion after the folding;
A plurality of independent driving devices arranged sequentially in the direction of the image forming process in the image forming means ,
The image forming means includes an image carrier, a charging device, an image exposure device, a developing device, a transfer device, and a fixing device,
In addition, as a developing device , a developing device of a non-contact developing method in which an electrode wire is arranged in a developing area and developing without contact is used .
In addition, the image forming apparatus is characterized in that the plurality of driving devices are arranged so as to be alternately arranged on the left and right sides in the process direction of the image forming unit.
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