JP3763794B2 - 電子写真画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等の電子写真画像形成装置に関する。
近年、オフィスオートメーションの進展により、コンピュータの出力端末装置、ファクシミリ装置、複写機等にレーザビームプリンタ等の電子写真画像形成装置が盛んに用いられている。
【０００２】
これらの画像形成装置では、帯電器により感光ドラムを所定電位に帯電させた後画像情報に対応した光照射により感光ドラム上に静電潜像を形成し、これをトナーで現像した後記録用紙に転写し、定着してハードコピーを得ている。
一方、転写後の感光ドラムは除電器により除電され、残留トナーはクリーナにより感光ドラム表面よりかき落とされて、感光ドラム上の１プリントサイクルが終了する。
【０００３】
【従来の技術】
感光ドラム上の静電潜像を現像する現像方法として、キャリア室又は現像室内に磁性キャリアを収容してトナーをキャリア室に供給する、所謂１．５成分現像方法が知られている。
この現像方法はトナー濃度の制御が不要であるため、簡単な構造の現像装置を提供することができる。しかし、トナー濃度を一定に維持して、良好な画像品質を維持するための工夫が必要となる。
【０００４】
また、クリーナにより感光ドラム表面からかき落とされた残留トナーを、トナー還流機構により現像装置のトナーボックスに再使用のため戻す構造が知られている。このような還流機構を具備した現像装置では、残留トナーを廃棄する必要がなくトナーの再使用効率が向上するというメリットがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のトナー還流機構では、現像装置の上部に装着されているトナーボックス中に残留トナーを戻していたため、斜め上方に向かって残留トナーを搬送しなければならなかった。このため、クリーナハウジングの底部に残留トナーが滞留しやすく、トナーの再使用効率が低下するという問題があった。
【０００６】
また、トナーボックスに戻される残留トナーの中に紙片やゴミ等の異物が混入していると、それらが現像ローラに運ばれ、ドクターブレードと現像ローラの間に挟まれる。その結果、異物が挟まれた部分で現像剤の搬送が不良となり、その部分に対応する箇所で印字欠落が発生するという問題があった。
１．５成分現像装置では、キャリアを収容するキャリア室は現像ローラと仕切部材との問に画成される。そして、現像ローラが回転されると、トナーがトナー室からキャリア室に供給され、トナーとキャリアが混合されてトナーが所定電位に帯電される。
【０００７】
しかし従来のキャリア室構造では、仕切部材と現像ローラとの間隔は両端部分で徐々に狭くなっていたため、現像剤が両端部分から中央部分へ寄ることがあり、その結果、キャリアが両端部分で少なくなることがあった。
この場合、トナー室からのトナーの供給は現像ローラの軸方向に渡り一定なので、トナー濃度が両端部分で高くなりトナー濃度にむらが生じる。トナー濃度にむらが生じることによって、濃淡むらやかぶり等の画質劣化が発生する。
【０００８】
よって本発明の目的は、用紙の送給ミスを防止すると共に、給紙・搬送部の耐久性を向上することのできる電子写真画像形成装置を提供することである。
本発明の他の目的は、トナーの再使用効率を向上することのできる電子写真画像形成装置を提供することである。
本発明の更に他の目的は、印字濃度むら、かぶり等の画質劣化を防止でき、更に組立や保守の容易な電子写真画像形成装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によると、静電潜像保持体と；前記保持体を一様に帯電する帯電手段と；前記保持体を画像情報に応じて露光し、該保持体上に静電潜像を形成する手段と；前記静電潜像を現像して前記保持体にトナー像を形成する現像手段と；前記トナー像を前記保持体から用紙に転写する転写手段と；前記用紙上のトナー像を定着する手段と；を具備し；少なくとも前記静電潜像保持体、前記帯電手段、前記現像手段は、装置本体に対して着脱可能なプロセスユニットに収容され、前記プロセスユニットを装置本体に装着時に、前記プロセスユニットを自動的に装置本体にロックするロック手段を具備し、前記プロセスユニットに、トナーを補給するトナーカートリッジが着脱可能に取付けられ、前記トナーカートリッジを前記プロセスユニットに装填した時、該トナーカートリッジが前記ロック手段を解除し、前記プロセスユニットを装置本体から取り外すことを可能にすることを特徴とする電子写真画像形成装置が提供される。
【００１０】
その場合において、前記トナーカートリッジを前記プロセスユニットに装填した状態において、該トナーカートリッジをトナー補給の不能な非使用時の位置と、トナー補給の可能な使用時の位置との間で移動でき、該使用時の位置にて、前記トナーカートリッジが前記プロセスユニットにロックされ、前記非使用時の位置にて、該ロックが解除される。これにより、トナーの一部がプロセスユニット又はトナーカートリッジから周囲へ漏れたり、付着するのが防止され、トナーカートリッジ又はプロセスユニットの着脱をより簡単にかつ安全に行うことができる。
【００１１】
前記プロセスユニットは、少なくとも前記静電潜像保持体および前記クリーニング手段を含むドラムユニットと、少なくとも現像ローラ、トナー攪拌用アジテータ、およびトナー戻し室を含む現像ユニットとが着脱自在に結合されたものであり、前記ドラムユニットは、クリーニング手段によってかき落とされた残留トナーを搬送する第１スクリュウと、該第１スクリュウの送り方向終端から略直角に延びた第２スクリュウとを一体的に具備し、前記現像ユニットは、残留トナーを前記トナー戻り室に戻す第３スクリュウを具備し、前記ドラムユニットと前記現像ユニットとを結合した時、前記第１および第２スクリュウと前記第３スクリュウとの間でトナー還流路が形成されるものであるのが望ましい。
【００１２】
また、前記帯電手段は放電ワイヤと、グリッド電極とを有するコロナ放電器から構成され、該グリッド電極は一方の側で前記放電ワイヤに対向し、他方の側で前記感光ドラムに対向する面を有し、該面に、該感光ドラムの軸方向および回転方向に複数配置され多数の開口を有し、該感光ドラムの回転方向にてこれらの開口はずれて配置されているのが望ましい。
【００１３】
更にまた、前記定着手段は該装置の電源と一体化されたユニットとして構成されているのが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
図１及び図２を参照すると、本発明実施例のプロセスユニットの外観斜視図及び断面図がそれぞれ示されている。これらの図に示すように、プロセスユニット２は感光ドラム２０と、現像装置２４と、クリーナ２６を一体にした構成であり、プロセスユニット２全体としてプリンタに着脱可能である。
【００１５】
符号４はプロセスユニット２のハウジングを示しており、その上面にはコロナ帯電器２２取付用の開口６及び光学ユニットにより感光ドラム２０を露光するための開口８が設けられている。
１０はトナーカートリッジ受部材であり、一対の側板１２，１４が一体的に形成されている。各側板１２，１４には受部材１０へのトナーカートリッジの装着を案内するガイド溝１３，１５がそれぞれ形成されている。
【００１６】
側板１２は更に、受部材１０に装着されたトナーカートリッジの回転を許容する溝１６を有している。受部材１０の底部には複数のトナー補給口１８が形成されている。
図２を参照すると、プロセスユニット２のハウジング４の開口６中にはコロナ帯電器２２が装着されている。現像装置２４は図示矢印方向に回転される現像ローラ３０を含んでおり、ハウジング４に取り付けられた仕切部材３２と現像ローラ３０との間にキャリア室又は現像室３４を画成している。キャリア室３４内にはキャリアとトナーとから成る現像剤が収容される。３６は現像ローラ３０に付着した現像剤の層厚を規制するドクターブレードである。
【００１７】
符号３８はトナーを収容するトナー室を示しており、トナー室３８に収容されたトナーを攪拌する第１及び第２アジテータ４０，４２が回転可能に設けられている。
４４はトナーカートリッジを示しており、カートリッジ受部材１０に着脱可能に装着される。クリーナ２６は感光ドラム２０に接触して残留トナーを感光ドラムからかき落とすブレード２８を有している。
【００１８】
符号４６はクリーナ２６のハウジング２７中に収容された残留トナーを現像装置２４のトナー室３８に還流するトナー還流機構を示している。トナー還流機構４６については後で詳細に説明する。
次に図３を参照すると、本発明実施例のプリンタの概略構成図が示されている。感光ドラム２０は、例えば、アルミドラム上に機能分離型有機感光体を厚さ２０μｍに塗布したものであり、その外形は２４mmで矢印方向に周速度２５mm／ｓで回転する。コロナ帯電器２２はスコロトロン帯電器であり、感光ドラム２０表面を約−６００Ｖに一様に帯電する。
【００１９】
符号４８は光学ユニットを示しており、一様に帯電された感光ドラム２０を画像露光して静電潜像を形成する。本実施例では、露光部として半導体レーザユニットを採用している。この光学ユニット４８により、感光ドラム２０を画像パターンに応じて露光することにより、感光ドラム２０上に−５０〜−１００Ｖの静電潜像を形成する。
【００２０】
この静電潜像は現像ローラ３０を有する現像装置２４により現像され、感光ドラム２０上にトナー像が形成される。現像ローラ３０は、複数の磁極を有するマグネットローラと、マグネットローラの回りを回転するスリーブとから構成される。
トナー室３８内にはトナーカートリッジ４４から供給されたトナーと、トナー還流機構４６により還流された残留トナーとが供給されるが、これらのトナーはアジテータ４０，４２の回転により攪拌されて一様に混合される。
【００２１】
キャリア室３４内には所定量のキャリアが収容されており、アジテータ４０，４２を回転することによりトナー室３８からトナーがキャリア室３４内に送り込まれて、キャリア室３４内のトナー濃度が概略一定に保たれる。
ドクターブレード３６により現像ローラ３０上の現像剤の層厚が規制され、現像ローラ３０上に磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシが感光ドラム２０上の静電潜像に接触してこれを現像する。
【００２２】
用紙カセット５０中に収容された用紙５２はピックローラ５４の回転により送り出されて、レジストローラ対５８で感光ドラム２０上のトナー像とタイミングが取られた後、転写器６０方向に搬送される。５６は手差しトレーを示している。
感光ドラム２０上のトナー像は、転写器６０により静電的に用紙５２上に転写される。用紙５２に転写されたトナー像はヒートロール６４とバックアップロール６６とから成る定着器６２により定着され、定着像を有する用紙がスタッカ６８に排出される。
【００２３】
感光ドラム２０上の残留トナーはクリーナ２６のブレード２８により感光ドラムからかき落とされて、トナー還流機構４６によりトナー室３８に戻される。符号６９はプリンタの制御回路を搭載しているプリント配線板を示している。
現像動作によりトナーが消費されるとキャリア室３４内のトナー量が減り、キャリアとトナーとから成る現像剤の体積が小さくなる。このとき、減ったトナー分だけトナー室３８内に収容されているトナーが、アジテータ４０，４２の回転動作によりキャリア室３４内に供袷され、キャリア室３４内のトナー濃度が一定に維持される。アジテータ４０，４２は、トナー室３８内でのトナーの軸方向の偏りを矯正する。
【００２４】
トナーが消費されてトナー室３８内のトナーが不足すると、図示しないトナーセンサによってこれが検知されて、プリンタのディスプレイに表示される。このときには、オペレータが使用済みのトナーカートリッジを現像装置２４より取り外して、トナーが充填された新しいトナーカートリッジ４４を現像装置２４に装着して、トナー室３８にトナーを補給する。
【００２５】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）及び図５を参照して、トナーカートリッジの構造及びその装着の仕方について説明する。図４（Ａ）に示すように、トナーカートリッジ４４は断面概略Ｊ形状のカートリッジベース７０と、カートリッジベース７０に回動可能に装着されるカートリッジ本体４５とから構成される。
カートリッジベース７０の側板７２には図１に示したカートリッジ受部材１０の側板１２，１４に形成されたガイド溝１３，１５に挿入される突起７６が形成されている。カートリッジベース７０の底部には受部材１０のトナー補給口１８に対応する複数の開口７８が形成されている。
【００２６】
カートリッジベース７０の一方の側板７２には更に、カートリッジ本体４５に突設した突起７４が嵌合する溝７３が形成されている。カートリッジ本体４５はカートリッジベース７０の開口７８に整列可能な複数の開口７９を有している。図４（Ａ）に示すように、カートリッジ本体４５とカートリッジベース７０とは、突起７４をカートリッジベース７０の溝７３中に嵌合することにより一体化されている。
【００２７】
この状態でカートリッジベース７０の突起７６をカートリッジ受部材１０のガイド溝１３，１５に挿入することにより、トナーカートリッジ４４がカートリッジ受部材１０に装着される。
突起７６をカートリッジ受部材１０のガイド溝１３，１５にいっぱいに挿入した状態で、図４（Ｂ）に示すようにカートリッジ本体４５をカートリッジベース７０に対して回転する。
【００２８】
これにより、カートリッジ本体４５の突起７４はカートリッジベース７０の溝７３から抜け出て、カートリッジ受部材１０の溝１６に嵌合し、図５に示した位置でカートリッジ本体４５の突起７４が溝１６中でロックされる。
この状態では、カートリッジ本体４５の開口７９がカートリッジベース７０の開口７８とカートリッジ受部材１０のトナー補給口１８に整列し、トナーカートリッジ４４に収容されているトナーがトナー室３８内に供給される。
【００２９】
次に図６を参照して、トナー還流機構４６の詳細について説明する。クリーナ２６内には一端がギヤ８４に連結され、他端がはすばギヤ９０に連結されたコイル部材８０が収容されている。
トナー還流機構４６はゴムホース等の可撓性チューブ８６と、可撓性チューブ８６内に収容されたコイル部材８８を含んでいる。コイル部材８８の一端は、図７に示すようにはすばギヤ９０に噛み合うはすばギヤ９２に連結されている。トナー室３８に隣接するトナー戻し室３９にはギヤ９８に遵桔されたシャフト９４と、シャフト９４に連結されたコイル部材９６が収容されている。
【００３０】
感光ドラム２０の駆動ギヤ８２に噛み合うギヤ８４が回転されると、コイル部材８０が回転されてクリーナ２８内の残留トナーを矢印Ｂ方向に搬送する。コイル部材８０の回転は互いに噛み合うはすばギヤ９０，９２を介して可撓性チューブ８６内に収容されたコイル部材８８に伝達され、コイル部材８８が残留トナーを矢印Ｃ方向に搬送するように回転される。
【００３１】
一方、コイル部材９６はギヤ９８により回転されて、トナー戻し室３９内に戻された残留トナーを矢印Ｄ方向に搬送し、トナー室３８を画成する後板の幅方向概略中央部に設けられた開口９７，９９を介して残留トナーをトナー室３８内に供給する。
このように本実施例のトナー還流機構によれば、クリーナ２６内に収容された残留トナーがトナー室３８の幅方向概略中央部分に戻されるため、トナーカートリッジ４４から供給されたトナーと残留トナーをアジテータ４２の回転により一様に混合することができる。
【００３２】
図８を参照すると、本発明第２実施例の現像装置断面図２４Ａが示されている。この実施例はトナー補給口１８に異物混入防止部材１００を装着したものである。
具体的には、異物混入防止部材１００は１４本／インチの密度でナイロン繊維を縦横に編んだネットから形成され、このネット１００をトナー補給口１８の縁部に接着剤で取り付けた。
【００３３】
即ち、トナー補給時にトナーカートリッジ４４を現像装置から取り外すため、トナー補給口１８がオープンになる。このときややもすると、現像装置外部より人の毛髪、消しゴムの粉、衣類の繊維、紙片等の異物がトナー室３８内に侵入する。これを防止するためにネット１００をトナー補給口１８に取り付けたものである。
【００３４】
符号１０２はネット１００を振動させるための振動機構を示している。トナーの流動性が悪い、装置の使用環境が高温多湿である、あるいはネット１００のメッシュが細かい等の理由により、ややもするとネット１００を介してトナーがトナー室３８内に補給されない場合がある。
この問題を解決するために、振動機構１０２によりネット１００を必要に応じて振動させる。図９を参照して、異物除去ネット１００の振動機構１０２について説明する。
【００３５】
トナー補給口１８の縁部の周囲に、スポンジ緩衝材１０４、ピエゾ振動子１０６、異物除去ネット１００、スポンジ緩衝材１０４を順次接着で積層した。ピエゾ振動子１０６はトナー補給口１８の縁部の周囲に複数設けて、ネット１００を振動するようにした。異物除去ネット１００を必要に応じて振動させることにより、トナーをスムーズにトナー室３８内に補給することが可能である。
【００３６】
図１０は本発明第３実施例の現像装置２４Ｂの断面図を示している。本実施例では、異物混入防止ネット１００′をアジテータ４２の回転軌跡と干渉するように設け、アジテータ４２の回転動作によってネット１００′に振動を与える。
図１１を参照すると、本実施例第４実施例の現像装置２４Ｃの断面図が示されている。本実施例では、トナー還流機構４６′の還流端４７がトナー室３８を画成する側板に開口している。更に、第１アジテータ４０と第２アジテータ４２との間に異物除去ネット１０８が設けられている。
【００３７】
トナー還流機構４６′で還流される残留トナー中には、往々にして紙片、ゴミ、粗大トナー等の異物が混入されている。これらの異物が現像ローラ３０に送られると、印字欠落が発生する恐れがある。
本実施例では、異物除去ネット１０８により残留トナー中の異物が現像ローラ３０に搬送されるのを防止できるため、印字欠落のない良好な現像を行うことができる。
【００３８】
図１２（Ａ）は複数の羽根４０ａを有する一般的なアジテータ４０を示している。図１２（Ｂ）はアジテータ４０の外周を異物除去ネット１１０で覆い、ブレード１１２をネット１１０に押し当てたアジテータ４０Ａを示している。ネット１１０上に残された粗大トナーやゴミ等はブレード１１２によりその移動を阻止され、これらの異物が現像ローラ３０に送られることが防止される。
【００３９】
図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）はアジテータの他の実施例を示している。図１３（Ａ）に示すアジテータ４０Ｂはねじれた羽根１１４を有している。アジテータ４０Ｂを回転することにより、羽根１１４がトナーを軸方向に動かす力を与えるため、還流してきた残留トナーの軸方向への均一化がより速やかに行われる。
図１３（Ｂ）に示すアジテータ４０Ｃは軸１１５に対して傾斜した複数の羽根１１６を有している。このアジテータ４０Ｃもアジテータ４０Ｂと同様に、軸方向の力をトナーに与えることができる。
【００４０】
尚、第１アジテータ４０として図１３（Ａ）に示すアジテータ４０Ｂを使用すると、第２アジテータ４２は反対方向にねじれた羽根を有するアジテータを使用する必要がある。
また、第１アジテータ４０として図１３（Ｂ）に示すアジテータ４０Ｃを使用すると、第２アジテータ４２としては反対方向に傾いた羽根を有するアジテータを使用する必要がある。
【００４１】
次に図１４を参照して、現像ローラ３０の支持機構について説明する。現像ローラ３０はベアリング１１８を介してブラケット１２０に回転可能に取り付けられている。
ブラケット１２０は、現像装置全体の強度を保つ補強材として働き、現像ローラ３０の他にドクターブレード３６等の取付精度が必要な部材もブラケット１２０に取り付けられている。このブラケット１２０は、ハウジング４に取り付けられており、ブラケット１２０とハウジング４との間には弾性ゴム製の制振材１２２が挿入されている。
本実施例では、制振材１２２がハウジング４とブラケット１２０との間に介装されているため、ハウジング４の振動がブラケット１２０に伝達されることが防止され、現像ローラ３０の振動が防止される。これにより現像ローラ３０と感光ドラム２０の間のギャップを常に一定に保つことができる。
【００４２】
現像ローラ３０の取付にブラケットを使用しない現像装置の場合には、現像ローラのシャフトとハウジングの問、あるいは現像ローラのシャフトを支持しているベアリングとハウジングの間に制振材を挿入する。これによって、ハウジングから現像ローラへの振動の伝達を有効に防止できる。
次に図１５を参照して、アジテータの支持機構について説明する。アジテータ４０の一端はスリーブ軸受１２４により支持され、他端はピボット軸受１２６により支持されている。
【００４３】
符号１２８はトナー室３８内のトナーが外部に漏れるのを防止するスポンジシールである。ピポット軸受１２６は樹脂製であり、ハウジング４に固定されている。このため、ビボット軸受１２６側からトナーが外部に漏れることはない。
このようにアジテータ４０の片側の支持にピボット軸受１２６を採用したために、従来のようにスリーブ軸受部にトナーが侵入して発生するアジテータ４０の回転トルクの上昇を防止できる。これによって、キャリア室のねじれを防止することができ、キャリア室の変形に起因して発生する印字濃度むらやかぶりを低減することができる。
【００４４】
次に図１６乃至図２１を参照して、キャリア室内でキャリアとトナーとを均一に混合でき、トナー濃度のむらが発生しない仕切部材の形状について説明する。現像ローラ３０と仕切部材３２との間にキャリア室（現像室）３４が画成されている。
図１６（Ａ）に示す実施例は、仕切部材３２の壁面３２ａを表面処理して粗くしたものである。表面処理方法としては、表面の削り又は磨き、サンドブラスト処理等が挙げられる。このように壁面３２ａを粗面処理することにより、キャリア室３４内でトナーとキャリアが一様に混合されやすくなる。
【００４５】
図１６（Ｂ）に示した実施例は仕切部材３２の壁面３２ｂを凹凸形状にして、現像剤の攪拌性を向上させたものである。仕切部材３２の壁面３２ｂをウエーブ形状に形成するのが最も望ましく、これにより現像ローラ３０の軸方向に現像剤が移動しやすくなる。
図１７（Ａ）〜図１８（Ｂ）は他の望ましい仕切部材３２の形状を示している。即ち、現像ローラ３０と対向する仕切部材３２の幅方向概略中央部に断面三角形突起１３４、台形突起１３６、楕円形突起１３８又は円形突起１４０を形成する。
【００４６】
このように、仕切部材３２の幅方向概略中央部に種々の形状の突起を設けることにより、現像剤の軸方向の流れを押さえ、現像剤の偏りをなくしている。現像剤の偏りがなくなることによって、トナー濃度むらが防止され、良好な画質を得ることができる。
図１９は仕切部材の他の形状を示している。本実施例の仕切部材３２は幅方向中央部分の壁面１４２が現像ローラ３０と概略平行で、両端部分の壁面１４３が端に行くにつれて現像ローラ３０から徐々に離れるように形成されている。
【００４７】
これにより、現像剤の軸方向の移動によってトナー濃度が高くなる両端部分において、キャリア室の容積を増やすことができ、全体的にトナー濃度を均一化することができる。トナー濃度を均一化することによって、かぶり、濃淡むらを防止でき、良好な画質を得ることができる。
図２０（Ａ）〜図２１（Ｂ）は仕切部材の更に他の形状を示している。即ちこれらの実施例では、現像ローラ３０に対向する仕切部材３２の壁面に複数（図示された実施例では２個）の突起物を設けたものである。
【００４８】
突起物の形状は断面三角形１４４ａ，１４４ｂ、台形１４６ａ，１４６ｂ、楕円形１４８ａ，１４８ｂ又は円形１５０ａ，１５０ｂのいずれの形状でもよい。
現像ローラ３０に対向する仕切部材３２の壁面に種々の形状の突起物を２個設けたことにより、両端部分から中央部分に向かう現像剤の軸方向の流れを突起物によって押さえることができ、トナー濃度を現像ローラ３０の軸方向に渡り均一化することができる。
【００４９】
図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）を参照すると、本発明実施例のスコロトロン帯電器のグリッド形状が示されている。
従来のスコロトロン帯電器では、放電ワイヤが通過するグリッド電極の中央部分に開口が設けられていず、放電ワイヤと感光ドラムとの間がグリッド電極により遮蔽されていた。このため感光ドラムの帯電むらが発生することがあり、特にハーフトーンの再現性が悪いという問題があった。
【００５０】
そこで本発明実施例では、図２２（Ａ）に示すように放電ワイヤ１５２が通過するグリッド１５４の中央部分に複数の平行四辺形開口１５６を設けるようにした。または、図２２（Ｂ）に示すようにグリッド１５４′に複数の大きな平行四辺形開口１５８を設けるようにしてもよい。
このように本実施例のスコロトロン帯電器では、放電ワイヤ１５２が通過する中央部分においてグリッド１５４，１５４′が開口１５６，１５８を有しているため、感光ドラム表面を一様に帯電することができ、ハーフトーンの再現性を向上することができる。
【００５１】
図２３は自動給紙用の用紙カセット５０を示す。図３に示すように、多数枚の用紙５２を積み重ねた状態で保持する用紙カセット５０は、カセットごとプリンタ装置の底部のカセット収容部に矢印Ｅ方向に着脱可能に装着される。用紙カセット５０がプリンタ装置に装着された状態で用紙の給紙方向Ｆの先端部がプリンタ本体側のピックローラ５４に近接した位置に来る。
【００５２】
本実施例による用紙カセット５０は、カセット本体２０１と、このカセット本体に支点を中心に揺動可能に取付けられた圧力板２０２と、弾性材２０３、例えばマイラーのシートとを介して圧力板２０２と連動するように連結されたエンドガイド２０４からなる。
圧力板２０２は用紙の先端側を下側から保持するもので、用紙の量が多い時は、図２４（Ａ）に示すように、略水平な状態となっており、用紙の量が少なくなると、図２４（Ｂ）に示すように、支点２０５を中心として回転し、用紙の先端部分をピックローラ５４に押し当てようとする。したがって、カセット５０内の用紙は用紙枚数に関係なく、最上端の用紙の先端部が常時ピックローラ５４に当接するように押し上げられている。エンドガイド２０４はその上端がカセット本体２０１に揺動可能に連結され、その下端がマイラーシート２０３とを介して圧力板２０２と連動するようにこの圧力板２０２に連結されている。
【００５３】
用紙の量が多い時は、上述の如く図２４（Ａ）に示すように、圧力板２０２は略水平な状態となっており、最上端の用紙の先端部がピックローラ５４に当接するように押し上げられている。用紙の量が少なくなると、図２４（Ｂ）に示すように、圧力板２０２は支点２０５を中心として上方へ回転し、用紙を持ち上げ、最上端の用紙の先端部分をピックローラ５４に押し当てようとする。この時、支点２０５より下方位置２０６で圧力板２０２に連結されているマイラーシート２０３は圧力板２０２に引っ張られて用紙の前方（Ｆ方向）に回動し、これによりエンドガイド２０４も下側が前方へ移動する。これにより、エンドガイド２０４は用紙の後端部を前方へ押し、用紙先端部がピックローラ５４と接触することを確保する。
【００５４】
このように本実施例では、用紙が少なくなった場合に、用紙の後端がエンドガイド２０４によって押されるため、用紙の先端は確実にピックローラ５４に接触する位置まできており、ピックミスを引き起こすことが防止される。
なお、本実施例では、マイラーシート２０３は用紙カセットの用紙後方の中央部に設けられており、用紙の進行方向に複数の穴２０７が設けられている。これらの穴２０７を通じて、光学センサ（図示せず）によって用紙のサイズを検出し、プリンタ装置の制御部（図示せず）に入力する。また、圧力板２０２が図２４（Ａ）のように下がった時、マイラーシート２０３の弾性力だけではエンドガイド２０４が元の状態へ戻らないので、エンドガイド２０４に樹脂ばね２０８を設け、エンドガイド２０４を確実に元の状態へ戻るようにすると共に、マイラーシート２０３の弛みをなくする。なお、樹脂ばね２０８はカセット本体２０１の穴２０９に取り付けられている。
【００５５】
図２５はピックローラ５４による給紙機構を示す。ピックローラ５４は、用紙カセット５０内の最上端の用紙の先端部に接触していると共に、給紙方向（Ｆ方向）前方にある分離パッド２１１にも接触している。ピックローラ５４が矢印Ｇ方向に回転すると、用紙カセット５０内の最上部の用紙５２ａがピックローラ５４により前方へ送られ、２枚目の用紙５２ａは分離パッド２１１との摩擦により前方への移動を妨げられ、その用紙５２ｂの先端部Ｈがピックローラ５４と分離パッド２１１と間に挟まれた状態に維持されている。１枚目の用紙５２ａの印字が完了し、２枚めの用紙５２ｂについて印刷開始の指令がないときは、当該用紙についての次の印刷が開始されるまでの間、図２５（Ａ），（Ｂ）に示すように、用紙先端部Ｈがピックローラ５４と分離パッド２１１との間に挟まれた状態になっており、このまま長時間放置されると、ピックローラ５４や分離パッド２１１の表面のゴムが変形し、これらの耐久性や用紙のピック性能に影響する。
【００５６】
そこで、本実施例では、図２５（Ｃ）に示すように、始めの用紙について印刷が完了した時点で、或いは、始めの用紙がピックローラ５４から離れた後に、ピックローラ５４を所定量回転させ、次の用紙を先端部Ｈが分離パッド２１１より約１０mm程度前方へ送っておき、この位置で待機させて次の印刷指令を待つ。これにより、ピックローラ５４と分離パッド２１１との間には用紙があるものの、それの間に用紙の先端縁Ｈが位置していないため、長時間放置した場合においても、ピックローラ５４や分離パッド２１１の表面のゴムが変形するおそれはない。
【００５７】
図２６はピックローラ５４とレジストローラ５８による紙送り機構の第１実施例を示す。用紙カセット５０からの自動給紙の場合、前述のように、用紙カセット５０内の用紙はピックローラ５４により送出された後、ループ状に約１８０度方向変換され、レジストローラ５８によって、感光体ドラム４６と転写器６０との間に送られる。したがって、図２６に示すように、ピックローラ５４とレジストローラ５８との間には、用紙をＵ字形経路の搬送する搬送ガイド２２０がある。
【００５８】
本実施例の紙送り機構は、ピックローラ５４とレジストローラ５８を共通の駆動モータにより駆動するものである。即ち、モータピニオン２２１と噛み合う遊星機構２２２を矢印Ｉ方向に移動させることにより１回転駆動力をピックローラ５４側或いはレジストローラ５８側のいずれかに切り換える構造としている。なお、図２６において、２２３は金属ローラ、２２４は給紙センサであり、円形の一点鎖線でギアを示す。
【００５９】
本実施例による紙送り機構は、図２７のタイムチャートに示すように作動される。即ち、先ず最初はピックローラ５４が駆動される状態にあり、用紙がピックローラにより送られ、その先端が、レジストローラ５８前方の搬送ガイド２２０の適切な位置に設けられた給紙センサ２２４の位置まで達すると、このセンサがＯＮとなり、所定時間後に、ピックローラ５４からレジストローラ５８へ駆動を切り換える。この時点では用紙の先端はレジストローラ５８に達しており、以後用紙はレジストローラ５８により送られることとなり、用紙への印刷を行われる。用紙の後端がセンサ２２４の位置に達すると、このセンサはＯＦＦとなり、所定時間後に、レジストローラ５８からピックローラ５４へ駆動を切り換える。この時点では、用紙の後端はレジストローラ５８から離れている。
【００６０】
図２８はピックローラ５４とレジストローラ５８による紙送り機構の第２実施例を示す。本実施例の紙送り機構は、ピックローラ５４とレジストローラ５８を、別個の駆動モータを用いるか、又は共通の駆動源を用いて２つの駆動経路に分けると共に適当な電磁クラッチ（図示せず）を使用して両者を独立して駆動できるようにしたものである。例えば、図２８に概略示すように、ピックローラ５４側及びレジストローラ５８側の双方に別個に連結されたモータピニオン２２１ａ，２２１ｂを設け、両者がそれぞれ独立して駆動できるようにする。
【００６１】
図２９は図２６に示した駆動切換型の第１実施例にかかる紙送り機構を動作させるフローチャートの一例である。まず、紙送り命令があると、給紙部に設けられた図示しないセンサが用紙カセット５０内に用紙があるか否かを検出し、用紙がない場合はその旨警告する。用紙がある場合は、ピックローラ５４を回転させる。ピックローラは給紙センサがＯＮとなるまで回転を続け用紙を送る。ピックローラが用紙を規定量送ってもなお、給紙センサがＯＮとならない場合は、用紙のジャムが発生しているものと判断し、その旨警告する。給紙センサがＯＮとなって所定時間が経過した後に、ピックローラ５４からレジストローラ５８へ駆動を切り換え、給紙センサ２２４がＯＦＦとなるまで、レジストローラ５８によって用紙を送る。レジストローラ５８が用紙を規定量送ってもなお、給紙センサ２２４がＯＦＦとならない場合は、用紙のジャムが発生しているものと判断し、その旨警告する。給紙センサ２２４がＯＦＦとなって所定時間後に、レジストローラ５８を停止する。次の紙送り命令があれば、ステップを繰り返し、なければ、レジストローラ５８側からピックローラ５４側へ駆動を切り換えて、ピックローラ５４を一定量回転した後、用紙の先端が即ち図２５（Ｃ）に示すようにピックローラ５４と分離パッド２１１との間から約１０mm程度進んだ状態で停止し、処理を終了する。
【００６２】
図３０は図２６に示した第１実施例にかかる紙送り機構を動作させるフローチャートの別の例である。図２９の処理と異なる部分のみ説明すると、本例では、給紙センサ２２４がＯＦＦとなって所定時間後に、直ちに、レジストローラ５８側からピックローラ５４側へ駆動を切り換える。レジストローラ５８を停止し、ピックローラ５４を一定量回転させて、用紙の先端がピックローラ５４と分離パッド２１１との間から約１０mm程度進んだ状態で停止させる。次の紙送り命令があれば、ステップを繰り返し、なければ、処理を終了する。
【００６３】
図３１は図２８に示した第２実施例にかかる紙送り機構を動作させるフローチャートであり、図３２は同実施例の送り機構におけるタイミングチャートである。まず、紙送り命令があると、給紙部に設けられた図示しないセンサが用紙カセット内に用紙があるか否かを検出し、用紙がない場合はその旨警告する。用紙がある場合は、ピックローラ５４を回転させる（ピックモータＯＮ）。ピックローラ５４は給紙センサ２２４がＯＮとなるまで回転を続け用紙を送る。ピックローラ５４が用紙を規定量送ってもなお、給紙センサがＯＮとならない場合は、用紙のジャムが発生しているものと判断し、その旨警告する。給紙センサ２２４がＯＮとなって所定時間が経過した後に、ピックモータをＯＦＦとしてピックモータを停止する。所定時間経過後、レジストモータをＯＮとする（レジストローラ回転）と共に、ピックモータを再度ＯＮとする。これにより、用紙はレジストローラ５８とピックローラ５４の両者で送られ、印字が行われる。ピックローラ５４は一定量回転した後停止する。この時の一定量とは、次に来る用紙の先端が、図２５（Ａ）で説明したように、分離パッド２１１上を離れる位置まで送るのに相当する回転量である。給紙センサ２２４がＯＦＦとなり、即ち、先行する用紙の後端が給紙センサ２２４を離れ、一定時間経過後に、レジストローラ５８を停止する。次の紙送り命令があれば、ステップを繰り返し、なければ、処理を終了する。
【００６４】
図３２は上述した第２実施例にかかる紙送り機構を動作させるタイミングチャートの一例である。先ずピックローラ５４が回転し、１枚目の用紙を送る。このピックローラは、１枚目の用紙が給紙ローラに到達し、給紙センサがＯＮとなった後一定回転して停止する。所定時間経過後、レジストローラ５８とピックローラ５４の両者を同時に回転し、当該用紙についての印字動作を行う。この時、用紙はレジストローラ５８とピックローラ５４の両者によって送られる。ピックローラ５４は一定量回転した後停止する。この時点では、１枚目の用紙は既にピックローラ５４から離れている。ピックローラ５４は一定時間停止した後、２枚目の用紙を送るべく、再度回転する。このピックローラ５４は、１枚目の用紙の後端が給紙センサ２２４を通過して給紙センサがＯＦＦとなり、次の用紙の先端が給紙センサ２２４に到達して給紙センサをＯＮとなって（Ｊ区間）、さらに一定量（Ｋ区間）回転した後に停止する。所定時間経過後、レジストローラ５８とピックローラ５４の両者を回転し、２枚目の用紙についての印字動作を行う。以上の動作を繰り返すことにより、給紙動作が行われる。
【００６５】
このように、ピックローラ５４及びレジストローラ５８をそれぞれ別個の駆動モータで駆動する、或いは電磁クラッチ等を使用する、等によりそれぞれ独立して駆動することで、用紙がピックローラから抜けるまで、ピックローラを駆動させることができ、ピックローラとレジストローラとの間での、引き合いによる負荷の増加、それに伴うびびり音、搬送ガイドの擦れ音等を軽減することが可能となる。即ち、上記のような構成により、負荷を軽減し、レジストモータのトルクを軽減することが出来、ランクの小さい又はより安価なモータを使用することが可能となる。更にまた、用紙がピックローラを抜ける時の衝撃が少なく、転写みだれが起こるのを防止する。
【００６６】
図３３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はプロセスユニット２のロック機構を示す。図１及び図２においても説明したように、本発明実施例のレーザプリンタにおいては、プロセスユニット２はプリンタ装置本体に着脱可能に装着され、トナーカートリッジ４４はプロセスユニット２に対して着脱可能に装着される。
図３３（Ａ）はトナーカートリッジ４４を装着していない状態のプロセスユニット２のみをプリンタ装置に装着した状態を示す。プロセスユニットは矢印Ｌの方向に図示しない案内部に沿ってプリンタ装置本体に挿入されるが、最初の挿入時にプロセスユニット２のロック部２３０の斜面２３１が、プリンタ装着本体側のロック部材２４０の斜面２４１に接触する。ロック部材２４０はばね性を有する形状のため下方（矢印Ｍ方向）に撓み、プロセスユニット２のロック部２３０の斜面２３１はロック部材２４０の斜面２４１を乗り越える。乗り越えた後は、ロック部材２４０のツメ２４２と、ロック部２３０が嵌合するので、プロセスユニット２は取り外すことが不可能となる。この時それぞれの嵌合部の形状は、図３３（Ｃ）に示すように、プロセスユニット２を取り外そうとするとツメが噛み込むように、プロセスユニット２の引抜き方向（矢印Ｌと反対の方向Ｎ）に対する角度θ１（プロセスユニット側のロック部２３０のツメの角度）、θ２（プリンタ本体側のロック部材２４０のツメ２４２の角度）が共に９０度より小さくなるようにすると効果的である。
【００６７】
なお、ロック部材２４０はプリンタ装置のフレーム２５０に設けられたタボ２５１によって位置決めされ、フレーム２５０を挟むことで固定している。
図３３（Ｂ）はトナーカートリッジ４４をプロセスユニット２に矢印Ｏ方向に装填した状態を示す。図示のようにロック部材２４０は、トナーカートリッジ４４に設けられたロック部材２４０に対向するロック解除用突起部２５３によって押し下げられ、プロセスユニット２のロック部２３０との嵌合が解除される。この状態においては、ジャム処理等のために把手２５５を挟みプロセスユニット２をプリンタ本体から取り外すことが可能となる。
【００６８】
本実施例では、このようなロック機構を左右対称に２箇所設けることで更に安定した作用を得ることができる。このように必要に応じて１つ又は複数のロック機構を設ける構成とすることができる。
図３４（Ａ），（Ｂ）はトナーカートリッジ４４をプロセスユニット２に装填した状態を断面図で示すものである。図３４（Ａ）は、トナーカートリッジ４４の装填直後の状態であり、トナーカートリッジ４４の外カバー２６３の開口２６４と内カバーの２６５の開口２６６がずれているため、トナー２６７はプロセスユニット２内に浸入しない。図３４（Ｂ）は使用状態でのトナーカートリッジ４４を示し、図中矢印Ｐ方向へ内カバー２６５が回転することで互いの開口２６４，２６６が合致し、プロセスユニット２へのトナー２６７の浸入が開始される。
【００６９】
また、２７０は弾性シール部材であり、外カバー２６３と内カバー２６５との間、外カバー２６３とプロセスユニット２との間の隙間をそれぞれ塞ぐ作用をしている。なお、トナーカートリッジ４４は内カバー２６５に設けられたピン２６８がプロセスユニット２のスリット２６９に嵌まり込むことで固定される。
このように、トナーカートリッジ４４を装填していない状態では、プロセスユニット２をプリンタ本体から取り外せないように機能するロック機構を設けることによって、プロセスユニット２のみを取り外した時に生じ得る、プロセスユニットからのトナーの漏れに伴うプリンタ周辺の汚れを、安価且つ有効に防止することができる。したがって、トナーがプリンタ装置の内外に漏れることによって生ずる周辺の汚れ、未印刷或いは印刷済みの用紙へのトナーの付着等が防止され、印字品質を信頼性の高いものとすることが出来る。
【００７０】
図３５（Ａ），（Ｂ）はプロセスユニットのロック機構の他の実施例を示すものである。図３５（Ａ）は画像形成装置、即ちプリンタの全体を示す概略図で、プロセスユニット２はプリンタの蓋２７２を開けて矢印Ｌ方向に装着される。装置と同時にプリンタ本体側のロック部材２４０の作用によりプロセスユニット２は自動的にロックされる。図３５（Ｂ）において、トナーカートリッジ４４をプロセスユニット２に装填すると、トナーカートリッジ４４の突起状のロック解除部材２７０がロック部材２４０をそのばねに抗して押圧しロックを解除する。従って、本実施例においては、トナーカートリッジ４４をプロセスユニット２に装填している時に限ってプロセスユニット２をプリンタ本体から取り外すことが出来る。
【００７１】
図３６（Ａ），（Ｂ）はトナーカートリッジ４４を示し、図３４（Ａ），（Ｂ）で示した実施例と同様、図３６（Ａ）のように未使用状態では、外カバー２６３の開口２６４と内カバー２６５の開口２６６がずれているため、トナー２６７はトナーカートリッジ４４から流出しないが、内カバー２６５が矢印Ｐ方向に回転すると、図３６（Ｂ）のように互いの開口２６４，２６６が合致し、これらの開口からトナーカートリッジ４４内部のトナーが流出できる状態となる。なお、トナーカートリッジ４４単独の状態では、外カバー２６３の開口２６４が内カバー２６１の開口２６６からずれる位置に、図示しないばね等で規制されている。
【００７２】
図３７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はプロセスユニット２に、図３６（Ａ），（Ｂ）に示したようなトナーカートリッジ４４を装填する動作を時系列的に示すものである。図３７（Ａ）のようにプロセスユニット２をプリンタ装置本体に装着した状態では、本体側のロック部材２４０のツメによりプロセスユニット２がロックされている。図３７（Ｂ）において、トナーカートリッジ４４をプロセスユニット２に装填しようとする際は、トナーカートリッジ４４はその外カバー２６３の開口２６４が内カバー２６５の開口２６６からずれている状態でのみ装填可能となる。図３６（Ｂ）の状態では、トナーカートリッジ４４の突起２７０が本体側のロック部材２４０のツメに当たって装填できないからである。したがって、この時はまだ、ロック部材２４０は作用しており、プロセスユニット２はプリンタ本体に対してロックされている。しかしながら、この状態から図３７（Ｃ）のように、トナーカートリッジ４４の内カバー２６５を矢印Ｐ方向に回転させ、外カバー２６３の開口２６４が内カバー２６５の開口２６６に合致する位置とすると、トナーカートリッジ４４の突起２７０がロック部材２４０のツメを押して、プロセスユニット２のロック部から外し、プロセスユニット２の取外しを可能とする。このように、プロセスユニット２とトナーカートリッジ４４とが一体に結合されており、かつトナーカートリッジが使用状態の位置にある時のみ、プロセスユニット２をプリンタ本体から取り外すことができる。なお、この時はトナーカートリッジ４４の突起２７０はプロセスユニット２の係合穴２７１に嵌まり込んでいてトナーカートリッジ４４はプロセスユニットに固定されている。
【００７３】
図３８（Ａ），（Ｂ）はプロセスユニット２の他の実施例を示し、トナーカートリッジの装着用のＵ字形溝部には、トナー補充口８がある。Ｕ字形溝部の一方側には、１対の把手２７４が枢動可能に設けられ、通常は図３８（Ｂ）のようにＵ字形溝部の内側にせり出すようにばね（図示せず）等により付勢されている。したがって、トナーカートリッジを装填使用とする際は、これらの把手２７４をＵ字形溝部の壁側に押し広げて図３８（Ａ）の状態として、トナーカートリッジをプロセスユニット２に装填する。
【００７４】
図３９（Ａ）〜（Ｃ）はプロセスユニット２にトナーカートリッジ４４を装填する動作を時系列的に示すものである。図３９（Ａ）のようにプロセスユニット２をプリンタ装置本体に装着した状態では、本体側のロック部材２４０のツメによりプロセスユニット２がロックされている。図３９（Ｂ）において、トナーカートリッジ４４をプロセスユニット２に装填しようとする際は、上述のように、把手２７４を押し広げてトナーカートリッジ４４を矢印Ｌ方向に装填する。この時、外カバー２６３の開口が内カバー２６５の開口からずれていてトナーの流出が防止される。また、トナーカートリッジ４４のロック解除部２７６がプリンタ本体側のロック部材２４０のツメを押し、プロセスユニット２のプリンタ本体に対するロックを解除する。次に図３９（Ｃ）のように、トナーカートリッジ４４の内カバーを矢印Ｐ方向に回転させると、トナーカートリッジ４４の外カバー２６３の開口が内カバー２６５の開口に合致する位置となると共に、トナーカートリッジ４４の突起部２７０がプロセスユニット２の係合穴２７１に嵌合して、トナーカートリッジ４４がプロセスユニット２から抜けないようにする。更に、前述の把手２７４がばね（図示せず）等によりトナーカートリッジ４４側に付勢され、トナーカートリッジ４４が矢印Ｐと反対の方向へ回転するのを防止する。したがって、この状態では、トナーカートリッジ４４をプロセスユニット２に固定する。従って、プロセスユニットごとプリンタ本体から取り外すことは出来るが、トナーカートリッジ４４単独でプロセスユニット２から取り外すことはできない。
【００７５】
従って、プロセスユニット２はトナーカートリッジ４４の装填時のみ取外し可能で、トナーカートリッジ４４は外が２６３と内カバー２６５の開口が合致していない時のみ取外し可能となり、これらの着脱時におけるトナーの漏れ、周辺への付着を防止する。
図４０〜図４２はトナー還流機構を示すもので、図４０（Ａ），（Ｂ）はドラムユニット２８０と現像ユニット２９０とを組合せたプロセスユニットの平面図及び側面図、図４１（Ａ），（Ｂ）はドラムユニット２８０の平面図及び側面図、図４２（Ａ），（Ｂ）は現像ユニット２９０の平面図及び側面断面図である。トナー還流機構については図６及び図７を参照して前述したが、本実施例では、現像ユニットとドラムユニットとの組合構造におけるトナー還流機構を示す。
【００７６】
ドラムユニット２８０は、感光体ドラム２０、クリーナ２６、前帯電器（図示せず）等を含む１つのユニットとして構成される。このドラムユニット２８０には、クリーナ２６によって感光体ドラム２０から掻き落とされたトナーを還流させるために、感光体ドラム２０と平行に第１スクリュウ２８２が取付けられ、この第１スクリュウの一端はドラムユニット２８０の側部の外側へ突き出ており、その下側から第２スクリュウ２８４がドラムユニットの側壁に沿って感光体ドラム２０と略直角な方向に斜め上方（θ＝５〜２５度）に傾斜して延びている。第１スクリュウ２８２と第２スクリュウ２８４との間は、図７で示したようなはすばギアによって互いに噛み合っており、回転力を伝達できるようになっている。第２スクリュウ２８４の他端にもはすばギアを設けられている。
【００７７】
一方、現像ユニット２９０は、現像ローラ３０、第１及び第２アジテータ４０，４２、トナー戻し室３９等を含む１つのユニットとして構成される。この現像ユニット２９０のトナー戻し室３９には、現像ローラ３０やアジテータ４０，４２と平行に第３スクリュウ２９２が設けられ、はすばギアを設けたその一端は現像ユニット２９０の側壁の外側へ突き出ている。
【００７８】
ドラムユニット２８０と現像ユニット２９０とを組合せた際、第３スクリュウ２９２のはすばギアは第２スクリュウ２８４他端のはすばギアに下側から噛み合うように位置決めされ且つ結合される。第２スクリュウ２８４や、スクリュウ間の結合部には、前述したように可撓性チューブ等でトナー搬送流路がドラムユニット２８０と一体的に形成されており、またドラムユニット２８０と現像ユニット２９０との結合部分における搬送流路にはシール２９４が施され、トナーの漏れを防止している。なお、現像ユニット２９０はガイド２９６がドラムユニット２８０に当接するように結合される。
【００７９】
本実施例によるトナー還流機構では、クリーナ２６によって感光体ドラム２０から掻き落とされた残留トナーは第１スクリュウ２８２によって図の矢印Ｑ左方に搬送され、その端部位置では下側にある第２スクリュウ２８４に受け継がれ、斜め上方に矢印Ｒ方向に搬送され、更に第２スクリュウ２８４他端の下側にある第３スクリュウ２９２に受け継がれて、矢印Ｓ方向に搬送され、トナー戻し室３９を経てトナー室に戻される。また、本実施例では、ドラムユニット２８０と現像ユニット２９０とをスライド式に結合することができる。
【００８０】
図４３は現像部における前停電器、即ちスコロトロン帯電器２２の周辺の構造を示し、図４４は図２２（Ａ）及び（Ｂ）に示したスコロトロン帯電器におけるグリッド電極の他の実施例形状を示す。図４３において、２０は像担持体である感光体ドラム、３０は現像ローラ、４０はアジテータ、２６はクリーナ、３０２は除電用開口部、３０４は露光用開口部、３０６は非接触帯電部材、３０８はグリッド電極である。図４４において、２０は感光体ドラム、３０８はグリッド電極、３０６は非接触帯電部材であり、３１０はグリッド電極の穴形状パターン、３１２はこれらの穴パターンに基づく帯電パターン、特に穴形状の各部位及びこれらを重畳した帯電パターンを示す。
【００８１】
グリッド電極３０８はプレス加工により形成されるが、図２２（Ａ）及び（Ｂ）に示した実施例では、感光体ドラム２０の軸方向に同形状の穴を複数配置し、その穴の列を感光体ドラム２０の回転方向にも複数配置したパターンであったが、本実施例では感光体ドラム２０の回転方向には、複数列とする（２列を図示）が、これらの複数列の穴形状を、例えばピッチに対して１／３〜２／３づつ互いにずらしている。なお、穴３１０自体の形状は平行四辺形で約３０〜６０度の傾き（θ）をもち、隣接する穴と穴との間隔（ｔ）を０．５〜１．５mmとする。
【００８２】
このような穴形状３１０の配列とすることにより、感光体ドラム２０の軸方向に関する穴３１０の開口幅のムラが少なくなり、帯電パターン３１２で示すように感光体ドラム２０に対する帯電ムラが減少し、良好な印字品質が得られる。また、穴形状３１０は複数列であるため、部材の強度が得られ、安定した安価なグリッド電極３０８を構成することができる。
【００８３】
図４５は定着ユニット６２と電源ユニット３２０とを一体化したものである。定着ユニットと電源ユニットとをそれぞれ個々のユニットとして別個に構成すると、両ユニットとも発熱体であるため、各ユニットを冷却するための冷却ダクト等の配列が複雑なものとなり、また両ユニット間の電気的接続構造が複雑となり、保守点検等のためにこれらを取り外したり交換する場合において、それぞれ個別に着脱しなければならないため、コストが増加する原因になっていた。
【００８４】
本実施例では、定着ユニット６２と電源ユニット３２０とを一体化して、１つのユニットとして構成したものである。即ち、図４５において、２０は感光体ドラム、５２はトナー画像が転写された用紙、６２は定着ユニット、３２０は電源ユニット、３２２は排熱ダクト、３２４は排熱ファン、３２６は第１プリント回路基板、３２８は第２プリント回路基板、３３０は装置フレーム、３３２は位置決め用のピンを示す。
【００８５】
図示のように、一対の加熱ローラ６４，６６を具備する定着ユニット６２は電源を搭載しているフレーム３２０上に電源に隣接して搭載される。そして、コネクタ又はケーブル（図示せず）を使用して電源ユニット３２０から直接定着ユニット６２へ電源供給を行うようにしている。更に、電源ユニット３２０上に設けた排熱ダクト３２２の上部を定着ユニット６２の側へも延ばし、排熱ダクト３２２と排熱ファン３２４を電源ユニット３２０用としてのみならず定着ユニット６２用として兼用する。
【００８６】
一体化ユニットはガイドピン３３２をプリンタ装置のフレーム３３０の所定の穴にセットすることにより、プリンタ本体に対する定着ユニット６２の位置決めと同時にプリンタ装置側の第２プリント配線基板３２８への電気的接続を直接行えるようにしている。なお、第１プリント配線基板３２６は一体化ユニットの側に取付けられている。
【００８７】
【発明の効果】
本発明は以下の効果を有している。
（１）キッパー内の用紙が少なくなった場合でも、用紙先端部が確実にピックローラに捕捉され、ピックミスが防止されると共に、ピックローラや分離パッドが長時間用紙先端縁に接触していることによって生ずる変形等が防止され、給紙・搬送部の耐久性が向上する。
【００８８】
（２）残留トナーをクリーナから現像装置のトナー室に直接戻すように構成したため、還流機構の傾斜を綬く取ることができる。これにより、残留トナーがクリーナの底部に溜まることが防止され、トナー再使用効率を向上することができる。
（３）キャリア室を画成する仕切部材の形状を最適化することにより、トナー濃度を現像ローラの軸方向に渡り均一化することができ、かぶり、濃淡むらのない良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プロセスユニットの外観斜視図である。
【図２】プロセスユニットの断面図である。
【図３】本発明実施例の全体構成図である。
【図４】トナーカートリッジの斜視図である。
【図５】トナーカートリッジの装着方法を示す側面図である。
【図６】トナー還流機構を示す平面図である。
【図７】図６のＡ部分の詳細図である。
【図８】本発明第２実施例の現像装置断面図である。
【図９】異物除去ネットの振動機構を示す断面図である。
【図１０】本発明第３実施例の現像装置断面図である。
【図１１】本発明第４実施例の現像装置断面図である。
【図１２】アジテータ斜視図である。
【図１３】他のアジテータ斜視図である。
【図１４】現像ローラの支持機構を示す断面図である。
【図１５】アジテータ支持機構の断面図である。
【図１６】仕切部材形状を示す図である。
【図１７】他の仕切部材形状を示す図である。
【図１８】他の仕切部材形状を示す図である。
【図１９】他の仕切部材形状を示す図である。
【図２０】他の仕切部材形状を示す図である。
【図２１】他の仕切部材形状を示す図である。
【図２２】スコロトロン帯電器のグリッド形状を示す図である。
【図２３】用紙カセットの平面図である。
【図２４】用紙カセットの動作を示し、（Ａ）は用紙の量が多い時、（Ｂ）は用紙の量が少ない時である。
【図２５】ピックローラによる給紙機構を示し、（Ａ），（Ｂ）は従来例、（Ｃ）は実施例を示す。
【図２６】紙送り機構の第１実施例を示す概略図である。
【図２７】図２６に示す紙送り機構の動作フローチャートを示す。
【図２８】紙送り機構の第２実施例を示す概略図である。
【図２９】図２６に示した紙送り機構の動作の一例を示すフローチャートである。
【図３０】図２６に示した紙送り機構の動作の他の例を示すフローチャートである。
【図３１】図２８に示した紙送り機構の動作を示すフローチャートである。
【図３２】図２８に示した紙送り機構の動作を示すタイミングチャートである。
【図３３】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はプロセスユニットのロック機構を示す図である。
【図３４】（Ａ），（Ｂ）はトナーカートリッジの装着機構を示す図である。
【図３５】（Ａ），（Ｂ）はプロセスユニットのロック機構の他の実施例を示す。
【図３６】（Ａ），（Ｂ）はトナーカートリッジを示す概略図である。
【図３７】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はプロセスユニットのロック機構の他の例を示す動作説明図である。
【図３８】（Ａ），（Ｂ）はプロセスユニットの他の例を示す概略図である。
【図３９】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は図３８に示したプロセスユニットのロック機構を示す動作説明図である。
【図４０】（Ａ），（Ｂ）はドラムユニットと現像ユニットとを組み合わせたプロセスユニットにおけるトナー還流機構に示す平面図および側面図である。
【図４１】（Ａ），（Ｂ）はドラムユニットのトナー還流機構に示す平面図および側面図である。
【図４２】（Ａ），（Ｂ）は現像ユニットのトナー還流機構を示す平面図及び側面図である。
【図４３】現像部における帯電器の周辺を示す概略断面図である。
【図４４】帯電器のグリッド電極のパターンを示す図である。
【図４５】定着器と電源ユニットを一体化した状態を示す図である。
【符号の説明】
２…プロセスユニット
４…ハウジング
１０…カートリッジ受部材
２０…感光ドラム
２２…帯電器
２４…現像装置
２６…クリーナ
３０…現像ローラ
３２…仕切部材
３４…キャリア室
３８…トナー室
４０，４２…アジテータ
４４…トナーカートリッジ
４６…トナー還流機構

Claims (8)

1. 静電潜像保持体と；
   前記保持体を一様に帯電する帯電手段と；
   前記保持体を画像情報に応じて露光し、該保持体上に静電潜像を形成する手段と；
   前記静電潜像を現像して前記保持体にトナー像を形成する現像手段と；
   前記トナー像を前記保持体から用紙に転写する転写手段と；
   前記用紙上のトナー像を定着する手段と；
   を具備し；
   少なくとも前記静電潜像保持体、前記帯電手段、前記現像手段は、装置本体に対して着脱可能なプロセスユニットに収容され、
   前記プロセスユニットを装置本体に装着時に、前記プロセスユニットを自動的に装置本体にロックするロック手段を具備し、
   前記プロセスユニットに、トナーを補給するトナーカートリッジが着脱可能に取付けられ、
   前記トナーカートリッジを前記プロセスユニットに装填した時、該トナーカートリッジが前記ロック手段を解除し、前記プロセスユニットを装置本体から取り外すことを可能にすることを特徴とする電子写真画像形成装置。
2. 前記トナーカートリッジを前記プロセスユニットに装填した状態において、該トナーカートリッジをトナー補給の不能な非使用時の位置と、トナー補給の可能な使用時の位置との間で移動でき、該使用時の位置にて、前記トナーカートリッジが前記プロセスユニットにロックされ、前記非使用時の位置にて、該ロックが解除されることを特徴とする請求項１に記載の電子写真画像形成装置。
3. 前記トナーカートリッジを前記使用時の位置にある時、該トナーカートリッジを該使用時の位置に固定する手段を具備することを特徴とする請求項２に記載の電子写真画像形成装置。
4. 前記プロセスユニットは、少なくとも前記静電潜像保持体および該静電潜像保持体上の残留トナーをかき落とすクリーニング手段を含むドラムユニットと、少なくとも現像ローラ、トナー攪拌用アジテータ、およびトナー戻し室を含む現像ユニットとが着脱自在に結合されたものであることを特徴とする請求項１に記載の電子写真画像形成装置。
5. 前記ドラムユニットは、クリーニング手段によってかき落とされた残留トナーを搬送する第１スクリュウと、該第１スクリュウの送り方向終端から略直角に延びた第２スクリュウとを一体的に具備し、前記現像ユニットは、残留トナーを前記トナー戻り室に戻す第３スクリュウを具備し、前記ドラムユニットと前記現像ユニットとを結合した時、前記第１および第２スクリュウと前記第３スクリュウとの間でトナー還流路が形成されることを特徴とする請求項４に記載の電子写真画像形成装置。
6. 前記第２スクリュウは前記第１スクリュウの送り方向終端のの下側からはすば歯車を介して略直角に連結されると共に、該連結部から斜め上方へ３０°〜６０°の角度で延びており、前記第３スクリュウは前記第２スクリュウの送り方向終端部下側からはすば歯車を介して略直角に連結されていることを特徴とする請求項５に記載の電子写真画像形成装置。
7. 前記ドラムユニットと前記現像ユニットとの連結部にはシールが施されていることを特徴とする請求項４に記載の電子写真画像形成装置。
8. 前記保持体上の残留トナーをかき落とすクリーニング手段と；該クリーニング手段により前記保持体からかき落とされた残留トナーを前記現像手段に還流する還流手段が更に設けられており、これらのクリーニング手段およびトナー還流手段も、前記プロセスユニットに収容されていることを特徴とする請求項１に記載の電子写真画像形成装置。

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