JPH04106043A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像記
録装置に関するものである。

［従来技術］ 複写機、プリンタ等の各種画像記録装置には色々の方式
のものが使用されている。例えば作像方式としては粉体
現像方式、熱転写印字方式、インクジェット印字方式等
があり、夫々の方式において白黒画像用とカラー画像用
とが使いわけられている。

従来の画像記録装置では夫々の方式の装置が個別に製作
されており、インクジェット印字方式と熱転写印字方式
を使いたい場合は少なくとも２台のプリンタを用意しな
ければならない、更に白黒用のプリンタがある上にカラ
ー印字を求めるときはカラー印字用のプリンタを追加的
に準備するか、黒白とカラーに兼用できる装置に交換し
なければならない９従ってユーザーにとっては多くの出
費を要求されることになり、メーカーも多くの装置を製
造しなければならないという問題があった。

この問題を解消するため、本出願人は未だ公知ではない
が、電気制御装置等を１つのケースに格納した基体ユニ
ットと、各種の方式の作像装置を夫々１つのケースに格
納した作像装置を有し、基体ユニットに１つ又は複数の
作像ユニットを組合わせることにより希望する装置を構
成可能な画像記録装置を提案した。

〔発明が解決しようとする課８］ 本発明は、上記の本出願人の提案に係る画像記録装置を
発展改良した画像記録装置を提供することを課題として
いる。特に本発明は給紙カセットから各作像ユニットに
よる作像位置へ原紙、封筒等の厚手の記録紙やカールぐ
せのつきやすい記録紙もトラブルなくスムーズに搬送で
きる装置を提供することを課題としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記の課題を、電気的制御装置を１つのケー
スに格納し給紙カセットが脱着可能な基体ユニットと、
画像信号に基づいて画像を形成する各構成部材を１つの
形成に格納した作像ユニットと、記録紙を搬送するベル
トを有する搬送装置を１つのケースに格納した搬送ユニ
ットとを有し、１つの基体ユニットに少なくとも１つの
作像ユニットを並べて連結し、基体ユニットの給紙カセ
ットからの記録紙を全ての作像ユニットにわたって搬送
するように搬送ユニットを連結し、前記給紙カセットか
ら送られる記録紙の前記搬送ベルトへの進入方向と前記
搬送ベルトの搬送面とのなす角度が９０°以上であるこ
とを特徴とする画像記録装置により解決した。

〔作用〕

本発明により、制御装置を内蔵する基体ユニットと夫々
作像装置を内蔵する１つ又は複数の作像ユニットを並べ
て連結し、基体ユニットの給紙カセットより給紙される
記録紙を搬送ユニットの搬送ベルトにより搬送すること
により１つの記録紙に各作像ユニットによる作像が行わ
れる。これにより記録紙に同じ方式の作像ユニットによ
る多色プリントや異なる方式の作像ユニットによる個別
のプリント又は合成プリントが行われる。

搬送ベルトの搬送面に９０°以上の角度で記録紙を給紙
することにより、記録紙は直角に曲げる状態で搬送され
ることが回避され、角度の選定により、記録紙の曲げ量
を小さくすることができる。

作像ユニットの軸線に対し搬送ベルトの搬送面の角度を
９０°以上の傾斜面として形成する場合は、作像ユニッ
トの潜像担持ベルトの一部が搬送ベルトに沿った傾斜面
を走行するように形成すると、作像ユニットの装置外形
高さを高くせずに記録紙の潜像担持ベルトとの接触長さ
を長くすることができ、潜像担持体上の粉体よりなる顕
像を記録紙に転写し、同時に潜像担持ベルトの内部から
の加熱により定着する場合に加熱及び冷却に十分な大家
んをとる事が可能になる。この場合、搬送性と転写条件
９を同時に解決することができる。

〔実施例〕

本発明の詳細を図に示す実施例に基づいて説明する。

第１図及び第２図において、本発明に係る画像記録装置
は基体ユニット１と、作像ユニット２と、搬送ユニット
３の組合せにより構成され、基体ユニット１には給紙カ
セット４を脱着可能にした給紙装置と、各作像ユニット
及び給紙装置を制御する制御装置とが内蔵される。給紙
装置は基体ユニット１の１つのケース内に設けられるこ
ともできるが、給紙装置だけを１つのケースに格納する
別のユニットとして基体ユニット１に対して脱着可能に
構成することもできる。

搬送ユニット３の中に格納される搬送ベルトにより記録
紙は各作像ユニット２に搬送され、各作像ユニットの作
像位置において画像が記録される。

普通には、第１図、第２図に示すように搬送ベルトの搬
送面、つまり搬送方向Ａは各作像ユニット２の軸線Ｘに
対し直角になるように配置される。

基体ユニット１において給紙カセット４は普通には作像
ユニット２の軸線Ｘと平行に配置される。

この場合給紙カセット４から普通に給紙されると、記録
紙は搬送方向Ａに直して直交する方向に進行し、搬送ベ
ルトの面で９０°曲げられて搬送ベルトに吸着搬送され
ることになる。このような搬送状態では厚紙や封筒等の
厚手の記録紙では搬送がスムーズに行われず、ジャム等
のトラブルを生しやすい。又カールぐせのつきやすい記
録紙ではカールした状態で搬送されることになり、作像
ユニットへの搬送に不都合を生しやすい。この問題を解
消するため、給紙カセット４と搬送ユニット３との間に
第１図に示すようにガイド５を配置し、記録紙の搬送ベ
ルトへの給紙方向Ｂと搬送方向Ａとの間の角度θが９０
°以上になるようにする。

これにより記録紙は搬送ベルトに吸着される際に９０°
以下の少ない曲げ量ですみ、ジャムやカール等のトラブ
ルを少なくすることができる。　ガイド５を設ける代わ
りに、第２図に示すように、給紙カセット４そのものを
作像ユニット２の軸線に平行でなく傾斜配置し、給紙カ
セット４から記録紙が給紙される方向Ｂと搬送方向Ａと
が９０゜以上の角度θをすようにする事もできる。

第１図、第２図の例が搬送ベルトの搬送面を作像ユニッ
ト２の軸線Ｘに直交するように配置したのに対し、第３
図Ａに示すように作像ユニ・ノド２の軸線Ｘに対し、す
なわち基体ユニ・スト１内の普通に配置した給紙カセッ
トの給紙方向Ｂに対し、搬送ユニット３の中の搬送ベル
ト６の搬送面が、つまり搬送方向Ａが９０°以上の角度
θとなるように傾斜配置することができる。この場合、
記録紙が給紙カセットから搬送ベルト６により吸着搬送
される状態は第１図、第２図の例と全く同様になる。搬
送ベルト６が傾斜配置されることにより、各作像ユニッ
ト２の記録紙に対する作像位置が斜めにずれて配置され
ることになる。このため、作像ユニット２の搬送ユニッ
ト３に対向する面は傾斜面として形成される。

各作像ユニット２のケースの形状を同一に形成し、第３
図に示すように隣合う各作像ユニット２のケースをパン
タグラフリンク機構を構成するように２本のリンクロッ
ド７で連結すると各作像ユニット２は第３図Ａで示す接
触した作動状態と第３図Ｂに示すように互いに離れた非
作動状態との間で移動することができる。第３図Ｂに示
す非作動状態での各作像ユニット２のトナー、インク、
インクリボン等の部品交換及び作像ユニット２自体の入
換又は着脱が容易である。

搬送ユニット３を単に記録紙の搬送に利用するだけでな
く、第４図に示すように、搬送ベルト自体に作像ユニッ
ト２により画像を記録してその搬送ベルトの画像を表示
する表示窓８を表示部として設けたデイスプレィ兼用ユ
ニット３′として形成することもできる。又搬送ベルト
６に画像を形成するのでなく、液晶デイスプレィ等を表
示部に設けて画像を表示するように構成することもでき
る。

第４図に示す搬送ベルト６の内部空間、又は液晶デイス
プレィ等の表示部８と第３図に示す形状に形成される搬
送ベルト装置との間の三角空間は作像ユニット等の交換
品の格納スペースやプリントボード等の電気回路並びに
部品の格納スペースとして利用することもできる。

上記各ユニットの具体例の概略を以下に説明する。

基体ユニット１は第５図に示すように給紙口１２を設け
たケース１１を有し、該ケース１１には電気的制御装置
、例えばＣＰＵ、インターフェース、信号メモリ等を含
む画像処理系及び作像ユニット内のシステムを動かすた
めの駆動系の回路を構成した基板１３及び駆動モータＩ
４並びに駆動モータ１４の駆動力を作像ユニット３へ伝
達するための機械的駆動装置１５が格納される。

機械的駆動装置１５には、例えば第１傘歯車１６ａが設
けられ、該第１傘歯車１６ａは基体ユニット１の上に載
せられた作像ユニット２の中に設けられた例えば傘歯車
エフにかみあう。第２傘歯車１６ｂは上の作像ユニット
２中に設けられた傘歯車にかみあう。

作像ユニット内では傘歯車１７が伝達軸１８に支持され
、該伝達軸１８からウオーム１９ａ、ウオーム歯車１９
ｂの組合せその他の機構及びクラッチ又はソレノイド等
の伝達ＯＮ、ＯＦＦ機構１９０を含む加減速機構１９等
を介してローラ等の各回転体に伝達される。

各作像ユニット２の内においても基体ユニット１と同様
、上に載置される作像ユニットに駆動伝達するために伝
動軸１５ａに連結可能な伝達軸１５ｂを設け、該伝達軸
に傘歯車１６ｂ等を設ける。

上記の例は一例を示したもので、１つのユニットから他
のユニットに駆動伝達ができる構造であれば任意の構造
を利用することができる。

作像ユニット２は、粉体現像方式の一例として第６図に
示すように形成されることができる０作像ユニット２は
１つのケース２１を有し、該ケース２１には給紙口２２
及び排紙口２３が形成される。

熱磁気書込み方式の場合は給紙口２２から入り排紙口２
３を出るほぼ直線状の通紙路の途中に加熱ローラ２４と
、該加熱ローラに圧接される加圧ローラ２５とによる印
字位置が配設される。

加熱ローラ２４とテンションローラ２６とに潜像担持部
材、例えば潜像ベルト２７が巻掛けられる。潜像ベルト
としては例えば磁性体ベルト（例ｔハＣｏＯ２を含む磁
性材料よりなる）が用いられる。潜像ベルト２７は矢印
方向に駆動され、潜像ベルト２７の走行路に沿って配置
された書込みヘッド２８、現像装置２９、クリーナ３０
、初期化手段もしくはイレーザ３１により画像形成処理
が行われる。すなわち基体ユニット１がらの書込み信号
により書込みヘッド２８が潜像ベルト２７に画像潜像を
記録し、その潜像を現像装置２９の現像ローラ２９ａに
より現像して顕像化し、該顕像は加熱ローラ２４と加圧
ローラ２５との間を通る記録紙３２に転写及び同時に定
着が行われる。転写後の潜像ベルト２７はクリーナーに
より残留現像剤を除去され、イレーザ３１により潜像が
消去される。加熱ローラ２４よりの熱による潜像ベルト
２７及び他の部品が不必要に加熱されることを防ぐため
に、加熱ローラ２４の横に断熱部材３３が設けられ、更
に潜像ベルト２７の冷却のための放熱部材３４が配置さ
れる。

第６図の例では加熱ローラ２４と加圧ローラ２５とテン
ションローラ２６と現像ローラ２９ａは夫々の中心軸線
がほぼ同一平面内に配置されることにより偏平なユニッ
トを構成することができる。

この場合現像装置２９の容器も各ローラを配置した平面
にそって延びる薄い容器として構成するのが好都合であ
る。

ケース２１の上面には排紙トレイとして使用される凹部
２１ａが形成される。

黒画像と単色カラー画像とを適宜切換えて利用したいと
きは、同じ方式の作像ユニット２を複数個上下又は左右
に並べ、１つには黒現像剤を、他には夫々の色現像剤を
収容することにより要求に応じることができる。

第６図において、作像の際に、作像ユニット２の下方に
配置される基体ユニット１の中の給紙カセット４から給
紙ローラ４ａにより送られる記録紙３２が、作像ユニッ
ト２の給紙人口２２がら給送され、加熱ローラ２４によ
り転写定着され、排紙口２３より排紙される。１つの作
像ユニット２の場合は排紙される記録紙は直ちに凹部２
１ａに収容され、２つ以上の作像ユニット２が重ねられ
ているときは最も上の作像ユニット又は端部の作像ユニ
ットまで通紙され排紙される。複数の作像ユニット２を
重ねて利用するときは希望する１つの作像ユニット２を
作動して画像形成するために他の作像ユニット２におい
ては画像形成しないようにする必要がある。このために
加圧ローラ２５又は加熱ローラ２４のいずれか又は両方
が移動して圧接状態を解除し、転写を行わないようにす
るのが好ましい。

画像形成方式がサーマル転写方式、インクジェット作像
方式電子写真方式、サーマル方式、ワイヤドツト方式等
についても１つのケースに格納した作像ユニットを構成
することができる。

基体ユニット１内の基板１３には第７図に示すような制
御装置を構成する回路が形成される。第７図においてＡ
Ｃ電源入力は電源コードからのＡＣ入力を基体内部に供
給する。低電圧ＤＣ電源は各電気回路基板やモータにＤ
Ｃを供給する。コントロールユニットは装置全体の駆動
や作像ユニットへの画像信号等の制御を行う。

表示装置は基体ユニット及び作像ユニットの動作状態を
オペレータに表示する装置である。

操作スイッチは作像ユニ・リドに合わせ、セットされる
スイッチで手動操作又は作像ユニットの特徴検知（読取
り）を行う。

画像処理、メモリ制御は作像ユニット内のサーマルヘッ
ドかインクジェットの駆動回路に画像信号を伝送する。

モータ及びソレノイドは作像ユニットの動作駆動を制御
する。

ａ　−ｅは電気信号の入出力を示す、ａは作像ユニット
内の電気回路にＤＣ電圧を供給する。ｂは同じユニット
内のソレノイド類の動作信号を送る。

Ｃは作像ユニット内からのセンサー類の信号を受ける。

ｄは画像信号を伝送する。ｅはファクシミリスキャナ、
ワープロに接続されるコネクターである。

ａ　−ｄはセントロニクスで構成される。ｅはＲ３−２
３２Ｃで構成される。Ａはモータの回転駆動を作像ユニ
ットに伝動する回転軸を示す。

各作像ユニットには原則的には駆動源及び制御装置は設
けられないが、作像ユニット内には冷却用ファンや、作
像を良好に行うための検知装置並びに回路、ソレノイド
、小型モータ等は組入れられることがある。

搬送ユニット３は第８図に示すようにケース４１と該ケ
ース４１内に配置された駆動ローラ４２と従動ローラ４
３とを有する。駆動ローラ４２と従動ローラ４３とには
搬送ベルト４４（第３図、第４図では符号６で示す）が
巻掛けられる。駆動ローラ４２を駆動する駆動モータは
図示しないがケース４１内に配置されることができる。

搬送ベルト４４を間にして従動ローラ４３に対向して電
位形成ローラ４５が回動自在に支持されている。電位形
成ローラ４５は電位形成電源４６に接続される。従動ロ
ーラ４３は接地される。

搬送ベルト４４は誘電体シートとして形成され、電位形
成ローラ４５により電圧が印加され記録紙を吸着して搬
送するのに都合のよいパターン、例えば縞状や市松模様
状に正電位、負電位が形成される。

搬送ベルト４４は駆動ローラ４２と従動ローラ４３との
間では、ガイドローラ４７により案内される。各ガイド
ローラ４７は作像ユニット２における加圧ローラ２５と
兼用する構造とすることができる。

給紙カセット４から給紙ローラ４ａにより送り出される
記録紙３２は電位形成ローラ４５により電位形成された
搬送ベルト４４に吸着されて搬送され、各作像ユニット
２の記録位置において記録紙３２に画像が順次形成され
る。ガイドローラ４７が加圧ローラ２５と兼用されると
きは、各ガイドローラ４７は加熱ローラ２４に押圧した
状態で画像形成される。

記録紙は搬送ベルト内に吸着搬送され複数の作像ユニッ
トを通過して順次画像形成されるので記録紙の位置ずれ
が防止され色ずれが防止される。

全ての作像ユニットによる画像形成が終わった配録紙は
分離爪４８により搬送ベルト４４より分離され、切換爪
４９の切換により上排紙トレイ５０に排出されるか、横
排紙トレイ５１に排紙される。上排紙トレイ５０及び横
排紙トレイ５１はケース４１に固定可能又は一体形成さ
れることができる。ケース４１の上端はカバー５２によ
りカバーされている。

第３図及び第４図に示すように搬送ユニット３を斜めに
配置する場合の作像ユニットに第６図に示すようなマグ
ネトグラフィ法による作像ユニット２を使用する場合、
第９図に示すように潜像ベルト２７は搬送ユニット３の
搬送ベルト６に対向する部分はヒータ２４と転向ローラ
３７との間を、距Ｍ２だけ傾斜面に沿って搬送ベルト６
と並んで移動する。

記録紙は潜像ベルト２７より顕像を転写され、同時に、
第６図の加熱ローラに代えて設けられるヒータ２４によ
り加熱されて同時定着が行われる。

記録紙は潜像ベルト２７と搬送ベルト６とに挟まれて距
離２の間を移動する間にヒータ２４による加熱と冷却を
行ないホットオフセットが発生せずに潜像ベルト２７と
記録紙との間のＨ＃を行う。

テンションローラ２６に巻掛けられほぼ平行に走行する
潜像ベルト２７の図における上部走行路と下部走行路の
間隔をＨとすると、第６図の例では最大で距離Ｈの間に
定着、剥離を行われなければならない。しかるに第３図
における角度θを１３５″にすれば第９図の長さｌは、
Ｉ’２Ｈとなり、第６図の例に比べ、ケース２工の大き
さは変わらぬが潜像ベルト２７と記録紙の接触移動距離
は長くすることができ、加熱後の冷却時間を長くするこ
とができる。

記録紙の潜像ベルト２７に対する接触移動距離と記録紙
の濃度の関係を求めると、第１０図に示す結果が得られ
た、図の縦軸は潜像ベルト表面の記録紙と接する温度℃
を示し、横軸は接触顕像体であるトナーが熔融する温度
であり、記録紙に粘性及び流動性で付着を開始する温度
である。トナーが熔融後、冷えて固まって行く過程でト
ナーが固まりきらずに潜像体と記録紙を剥離すると、ホ
ットオフセットと呼ばれる不完全な転写状態を生しる。

その温度をＴｔで示す、トナーが完全に固化する温度は
Ｔ、であり、この状態であると完全な転写状態となる。

この完全な転写状態を温度変動があっても確実に実施す
るためには、距ＭＨではオフセット余裕Ｔ、が少なく、
距＠ｉではオフセット余裕Ｔ、が大である。したがって
距離はＨより大なるｌが必要になる。

作像ユニットとして、第１１図に示すように、ケース６
１に記録ヘッド６２とインクタンク６３が設けられるイ
ンクジェット方式の作像ユニット２′を用いる場合は潜
像ベルトを用いないで、第１０図に示すような効果はな
いが、搬送ベルト６により厚紙が搬送できるので、厚紙
の記録紙に記録できるという効果が得られる。ケース６
１の中心軸線に対して搬送ベルト６の搬送面が傾斜して
いるため、記録ヘッド６２はインク飛翔方向が搬送ベル
ト６の面に垂直になるように配置し又は屈折形状に形成
する。

第１図、第２図に示すように記録紙５の搬送ベルトへの
給紙方向を考慮した場合は、記録ヘッド６２はケース６
１の中心軸線方向にインクを飛翔するように形成するこ
とにより厚紙の記録紙にも良好な画像形成が可能であり
、第３図、第１１図に示すような特別の配置を必要とし
ない点で好都合である。

作像ユニットが潜像担持体を利用する方式では第１図、
第２図の構造よりも、ホットオフセットを防止する点で
は第３図、第４図、第９図の構造の方が好ましい。

〔効果〕

本発明により、１つの作像ユニットと１つの基体ユニッ
トとの組合せを基本として作像ユニットを増設すること
により適宜の画像記録装置を形成することができ、異な
る作像方式の作像ユニットを任意に組合せた装置を形成
することができ、又カラー記録装置を随意に形成するこ
とができ、しかも装置を随時増設する形で任意のカラー
記録装置を構成することができる。

任意の作像ユニットを共通の基台ユニットと組合せ、１
つの画像形成装置を構成することができ、ユニットの共
通化により生産コストを低減することが可能になった。

本発明により、搬送によるカールぐせを防止でき、厚紙
としての記録紙の通紙もジャムや不送り等の不都合を生
ずることなく行うことが可能になった。

本発明により高さの低い作像ユニットで記録紙を潜像担
持体との接触時間を長くすることができ、転写に必要な
条件設定が容易になった。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は夫々異なる例として示した本発明に係
る画像記録装置の構成略図で、第３図Ｂは第３図Ａの作
動位置から作像ユニットを非作動位置に移動した状態を
示す図、第４図は第３図の例に対する変形例の略図、第
５図は基体ユニットの概略図、第６図は作像ユニットの
概略図、第７図は基体ユニットに組込む基体の構成要素
のブロック図、第８図は搬送ユニットの概略図、第９図
は作像ユニットの変形例の概略図、第１０図は記録紙の
接触移動長さと温度の関係を示す図、第１１図は作像ユ
ニットの別の例の概略図である。 １・・・基体ユニット　　　２・・・作像ユニット３・
・・搬送ユニット　　　４・・・給紙カセット５・・・
ガイド　　　　　　６・・・搬送ベルト第１図 第８図 第２図 第１０図 第１１図 手続補、正書（，５よ、

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気的制御装置を１つのケースに格納し給紙カセ
   ットが脱着可能な基体ユニットと、 画像信号に基づいて画像を形成する各構成部材を１つの
   形成に格納した作像ユニットと、 記録紙を搬送するベルトを有する搬送装置を１つのケー
   スに格納した搬送ユニットとを有し、１つの基体ユニッ
   トに少なくとも１つの作像ユニットを並べて連結し、基
   体ユニットの給紙カセットからの記録紙を全ての作像ユ
   ニットにわたって搬送するように搬送ユニットを連結し
   、前記給紙カセットから送られる記録紙の前記搬送ベル
   トへの進入方向と前記搬送ベルトの搬送面とのなす角度
   が９０°以上であることを特徴とする画像記録装置。
2. （２）前記作像ユニットの夫々の軸線に対し給紙方向が
   平行になるように前記給紙カセットが配置され、前記搬
   送ベルトの搬送面が９０°以上になるように前記搬送ユ
   ニットが傾斜配置されていることを特徴とする請求項１
   に記載の画像記録装置。
3. （３）前記作像ユニットの夫々の軸線に対し前記搬送ベ
   ルトの搬送面が９０°になるように前記搬送ベルトが配
   置され、前記給紙カセットの給紙方向が前記搬送ベルト
   の搬送面に対し９０°以上になるように前記給紙カセッ
   トが前記作像ユニットの軸線に対し傾斜配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
4. （４）前記作像ユニットの夫々の軸線に対し前記搬送ベ
   ルトの搬送面が９０°になるように前記搬送ベルトが配
   置され、給紙方向が平行になるように前記給紙カセット
   が配置され、該給紙カセットと前記搬送ベルトの間にガ
   イドが配置され、該ガイドは記録紙を前記搬送ベルトの
   搬送面に９０°以上の角度で給紙するように形成されて
   いることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
5. （５）前記作像ユニットが潜像担持ベルトを有し、該潜
   像担持ベルトのトナー像を転写定着する方式であり、該
   潜像担持ベルトは前記搬送ベルトとの接触範囲が搬送面
   に平行な傾斜面として形成されていることを特徴とする
   請求項２に記載の画像記録装置。