JPH04307575A - 画像形成装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式を採るプリ
ンタ、ファクシミリ、複写機等に使用される画像形成装
置に係り、特に簡単な構成にてフェースダウン、フェー
スアップ、更には両面印刷を適宜選択可能に構成した画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来よりプリンタ等に用いられる印刷紙
の排紙方式として画像定着後の記録材をそのままフェー
スアップ状態で装置側壁面に設けた排紙トレーに排出す
る方式と、画像定着後の記録材を反転させながら例えば
装置上面側に設けた排紙面上に排出する方式とが存在し
、前者は印刷状態がプリント中に容易に判断され、後者
は頁揃えを自動的に行える等の有利性を有し、この為公
知のプリンタ等においては前記２つの排紙方式を装置内
に組込みつつそのプリント目的に応じて排紙部を適宜選
択可能にした装置が提案されている。

【０００３】そしてこの種の画像形成装置においては、
画像定着後の排紙路を二股状に分岐させて、フェースア
ップ用の排紙路とフェースダウン用の排紙路を設け、該
２つの排紙路の分岐路上に、ソレノイド等の電気的駆動
手段若しくは切換えレバー等の機械的手段を利用した切
換えガイドを配し該切換えガイドの切換え操作により前
記排紙方向を選択的に切換え可能に構成している。

【０００４】しかしながら画像定着を行う定着器の下流
側に二股状に排紙路を分岐させたり、又その分岐端に切
換えレバー等を配置する事は構成の煩雑化と共に、ジャ
ム発生の恐れが大になる。そして前記の構成を取る装置
にあってはジャム処理の容易化を図る為に夫々の排紙路
を開放可能に構成しているが、かかる方式を採用する事
は単に上部本体と下部本体を分割開放させる従来の開放
方式に更にフェースアップ用の排紙路が形成されている
装置側壁面を分割開放させる等の付加構成を必要とし、
一層の構成の煩雑化につながる。

【０００５】又近年記録材の表裏両面に印刷を行う両面
印刷方式が採用されているが、この種の方式は一般に中
間トレーを設け、片面印刷した記録材を一旦中間トレー
に収納した後、再度反転させながら画像形成を行い両面
印刷を行うように構成した装置も存在するが、このよう
に記録紙搬送路上を記録材が往復動させる事はやはり構
成及び各種制御機構の煩雑化とジャムの増加につながる
。

【０００６】更に前記両従来技術を組合せてフェースダ
ウン、フェースアップ、若しくは両面印刷を選択的に行
うよう構成する事も可能であるが、このように構成する
とその構成が極めて煩雑化し、特に小型の画像形成装置
に適用するのが中々困難である。

【０００７】かかる欠点を解消するために、転写材搬送
路の反対側に夫々像形成手段を配し該搬送路を通過する
記録材の表側と裏側に順次トナー像を転写可能に構成し
た技術が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらかかる技
術においては、前記次位のトナー像が転写されるまでに
前位のトナー像を転写させる必要がある事から、一般に
一位のトナー転写手段、その画像定着手段、次位の転写
手段、その画像定着手段を順次記録紙搬送路に沿って配
設せねばならず、而も前記画像定着手段をヒートローラ
で形成する場合は、その熱的影響を排除するために転写
手段との間を所定距離開けておく必要があり、結果とし
て記録紙搬送路が無用に長くなり易い。

【０００９】この為一位のトナー転写手段と次位の転写
手段の間に本定着用の画像定着手段を設けずに、単に仮
定着を行う圧力定着器により構成し、前記熱的影響を排
除した技術も存在する（特開昭６３ー１４２３６５号）
が、このように構成すると前記記録紙が圧力定着による
押圧力により体積抵抗が変化し、特に次位の転写工程を
コロナ放電によって行う場合に、転写が円滑に行い得な
いという問題が生じる。

【００１０】かかる欠点を解消するために、前記転写手
段を転写ローラで構成する事により該転写ローラ自体で
記録材側へのトナー担持の確実化を図り、これにより前
記仮定着を不用にした技術が開示されている（特開平２
ー９７９８４号）。しかし、かかる従来技術においても
前記転写ローラによる該転写後のトナー担持能の向上と
確実化を得るためには、転写されるべきトナーが記録紙
への保持力の高い絶縁性若しくは高抵抗トナーである事
が前提となる。

【００１１】さて近年感光体ドラム内に露光手段を内挿
し、露光と同時に現像を行う装置（特開昭５８ー１５３
９５７号他、以下背面露光装置という）が提案されてい
るが、かかる装置においては、現像位置の上流側のトナ
ー溜まりにより現像スリーブよりドラム側に帯電電荷を
注入する構成を取るために、前記トナーに導電性トナー
を用いるのが一般的であるが、かかる導電性トナーを用
いた場合は転写される記録紙側の体積抵抗値のバラツキ
により、転写後における記録材側のトナー担持力が変動
し、例え前記転写ローラを用い、該転写ローラを利用し
て転写後のトナー担持の確実化を図る事が困難であり、
従って前記従来技術の構成を採用出来ない。

【００１２】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、前
記導電性トナーを用いた装置においても装置簡単化と小
型化の要請に妨げられる事なく、更にはジャム等の発生
の恐れを解消しつつフェースダウン、フェースアップ、
若しくは両面印刷を選択的に行い得る画像形成装置を提
供する事を目的とする。

【００１３】

【課題を解決する為の手段】従って本発明は導電性トナ
ーを用いたトナー像生成手段を複数個設けた画像形成装
置に関するもので、対応する夫々のトナー像生成手段に
より生成されたトナー像を記録材側に転写させる転写手
段を、記録材搬送路を挟んでその表裏両面側に配置する
点については前記従来技術と同様であるが、該トナー像
転写時に熱若しくは圧力を加えて該トナー像を溶融し、
転写とほぼ同時に画像定着可能に構成した事を特徴とす
るものである。

【００１４】さて前記定着は、その確実性の面より熱定
着を採用するのが好ましいが、かかる構成を取る場合、
感光体ドラム周面に直接定着熱が付与され、而も該定着
熱は１７０〜２００℃と極めて高温であるために、有機
樹脂性の感光体ドラムを用いた場合は勿論、例えアモル
ファスシリコンその他の無機半導体を用いた場合におい
てもその熱的影響によりドラム劣化が生じてしまう。そ
こで請求項２に記載の発明は、感光体ドラムより直接ト
ナー像を転写させる事なく、前記トナー像生成手段より
シート搬送路側にトナー像を導くトナー像搬送手段を介
して前記トナー像を間接的に転写可能に構成した点にあ
る。

【００１５】尚、前記技術手段によれば、記録材搬送路
上に原稿読取り手段を介在させて原稿読取り路として機
能させる事が出来、これによりファックス若しくはイメ
ージスキャナ兼用のプリンタとして構成する事も可能で
ある。

【００１６】さて請求項３に記載の発明は、前記記録材
搬送路としても又原稿読取り路としても機能し得るシー
ト搬送路に沿って上部本体と下部本体に分割可能に構成
した画像形成装置に適用されるもので、前記上部本体側
と下部本体側に夫々トナー像生成手段を配置した点、又
前記夫々の生成手段により生成されたトナー像を記録材
側に転写する転写手段を、前記分割開放されるシート搬
送路と対面可能に夫々の本体側に配置した点。前記搬送
路に沿って搬送された記録材の表裏いずれかの面若しく
は両面に前記トナー像を転写可能に構成した点。を特徴
とするものである。

【００１７】

【作用】請求項１記載の発明によれば、例え導電性トナ
ーを用いても転写効率が向上すると共に、転写とほぼ同
時にトナー像が溶融し画像定着を行う事が出来る為に、
例え記録材側の体積抵抗その他のトナー担持能に変動が
生じてもこれとは無関係に画像が乱れる事なく安定した
トナー搬送が可能となる。

【００１８】又シート搬送方向に沿って該搬送面の両側
に夫々トナー像転写手段が配置されている為に、記録紙
搬送面の一方の側のトナー像転写手段と該転写手段にト
ナー像を供給するトナー像生成手段を選択的に駆動させ
る事により、簡単にフェースダウンとフェースアップの
選択が可能であり、又前記両転写手段を駆動させる事に
より両面印刷も選択する事が出来る。尚、前記使用しな
い転写手段は記録紙の汚れ防止の面より搬送路より退避
させるよう構成してもよい。

【００１９】又本発明は、前記導電性トナーを用いた場
合でも転写／画像定着が可能である為に特に感光体内に
露光手段を内挿させた背面露光装置をトナー像生成手段
として用いる事が出来、これにより装置内に上下に夫々
複数の生成手段を配置しても特に装置が大型化する事な
く、容易にコンパクト化が達成される。

【００２０】又請求項２記載の発明によれば、前記転写
手段に定着用熱を付加した場合でも、感光体ドラム側で
は該定着熱と無関係に搬送手段側にトナー像転写を行う
ものである為に、耐熱劣化が生じる余地がなく、而も前
記搬送手段は前記記録材の様に環境変動が生じる事なく
、専用的なトナー像搬送手段として構成する事により、
安定且つ確実にトナー搬送を行う事が出来る。

【００２１】さて請求項３記載の発明においては、前記
上部本体側と下部本体側に夫々トナー像生成手段と転写
手段を配置した為に、夫々の本体毎にユニット化する事
が出来、製造及びメインテナンスの面で有利であると共
に、特に前記両本体の分割開放面を挟んでより好ましく
はシート搬送路として機能する分割開放面と対面可能に
その表裏両面側に転写手段を配したために、ジャム処理
が一層容易になる。

【００２２】尚、前記夫々の転写手段は後記実施例によ
れば搬送方向に位置をずらして配置されているが、必ず
しもこの様な構成を取る事がなく例えば圧力定着を行う
場合においては夫々の転写ローラ同士を圧接させて、該
圧接力により互いのトナー像の転写と定着を同時に行う
ように構成してもよい。

【００２３】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図１
は本発明の実施例に係るファックスとしても適用可能な
プリンタで、その構成を詳述するに、本装置は方形の枠
体の図上左側面上部を略Ｌ字状に削成し、該削成部上面
を排紙部１１となすと共に、該枠体右側壁中央位置と前
記排紙部１１基側上方に位置する側壁に、夫々手差し給
紙開口１２と排紙開口１３を形成し、該開口１２ー１３
間をほぼ直線状に結ぶ分割開放面１４を形成する。

【００２４】そして前記開放面１４を境に前記給紙開口
１２近傍に設けた支点１５を中心として上部本体Ａと下
部本体Ｂに分割開放可能に構成するとともに、該分割開
放面１４を挟んで、記録紙搬送方向に沿って給紙側より
順次レジストローラ対２１Ａ、２１Ｂ、下部本体Ｂ側の
曲面ヒータ２２Ｂとその圧接ローラ２２Ａ、上部本体Ａ
側の読取りヘッド２３Ａとその白ローラ２３Ｂ、上部本
体Ａ側の曲面ヒータ２４Ａとその圧接ローラ２４Ｂ、及
び排紙ローラ対２５Ａ、２５Ｂの各ローラが夫々対応す
る本体側に配設されている。

【００２５】次に前記夫々の本体の内部構成について説
明する。下部本体Ｂは、その底面全域に給紙カセット２
を矢印方向に引出し可能に収納し、給紙ローラ３により
給紙ガイド４を介して前記レジストローラ対２１Ａ、２
１Ｂ入口端まで給紙可能に構成すると共に、前記レジス
トローラ対２１Ａ、２１Ｂと対面する手差し給紙開口１
２には、手差しトレー５が取付けられ、該トレー５を利
用して手差し給紙若しくはファックス用の送信紙が給紙
可能に構成している。

【００２６】そして前記カセット２上方には、前記排紙
面側端より曲面ヒータ２２Ｂ側に向け順次、エンジン及
びパワーユニットからなる電装ユニット６、現像スリー
ブ２６Ｂを有する現像ユニット２７Ｂ、前記現像スリー
ブ２６Ｂと対面可能に内部に露光ヘッド２８Ｂを内挿さ
せた感光体ドラム３０Ｂ、該ドラム３０Ｂに担持された
トナー像を前記曲面ヒータ２２Ｂに導く搬送ベルト３１
Ｂ、該搬送ベルト３１Ｂを周回支持する導電性ローラ３
２Ｂと前記曲面ヒータ２２Ｂの両側に配した一対の支持
ローラ３３Ｂ、３４Ｂが配設され、そして前記分割開放
面１４と対応する記録紙搬送方向上流側よりレジストロ
ーラ対２１Ａ、２１Ｂの下ローラ、曲面ヒータ２２Ｂ、
読取りヘッド２３Ａと対面する白ローラ２３Ｂ、上部本
体Ａ側の曲面ヒータ２４Ａと対面する圧接ローラ２４Ｂ
及び排紙ローラの下ローラ２５Ｂが順次配設されている
。

【００２７】次に前記各部材について説明するに、現像
ユニット２７Ｂは導電性磁性トナーを収納するトナー容
器２７１の感光体ドラム３０Ｂと対面する側を開口し、
該開口部に不図示の固定磁石集成体を内包し且つバイア
スＶｉが印加された現像スリーブ２６Ｂを配し、該スリ
ーブ２６Ｂを矢印方向に回転させることにより、容器側
に形成されたドクタブレード２７２により層厚規制され
たトナーが露光ヘッド２８Ｂの結像位置と対応する現像
位置に導かれるように構成している。尚、感光体ドラム
３０Ｂと現像スリーブ２６Ｂは相対的に速度差が生じる
様な回転速度を以て逆方向に回転可能に構成している。

【００２８】感光体ドラム３０Ｂは公知の様に、中空ス
リーブ状の透光性支持体上に透光性導電層と光導電体層
を積層して形成するとともに、該ドラム３０Ｂ内に内挿
された露光ヘッド２８Ｂは、画像情報に対応した光出力
を生成するＬＥＤ列２８１と集束性レンズ２８２（商品
名：セルフォックレンズ）からなり、該レンズ２８２の
結像位置を感光体ドラム３０Ｂと現像スリーブ２６Ｂの
軸心を結ぶ焦点線上に位置する光導電体層に結像するよ
うに構成している。

【００２９】一方搬送ベルト３１Ｂは導電性ポリイミド
から基層の表面に高抵抗若しくは絶縁性（１０１０Ω・
ｃｍ）のフッ素樹脂層をコーティングして形成するとと
もに、前記フッ素樹脂層の厚さを、静電容量を大にする
為に極力薄層、具体的には３０〜１０μｍ若しくはそれ
以下に設定している。

【００３０】そして該搬送ベルト３１Ｂは、前記現像ス
リーブ２６Ｂの反対側の感光体ドラム３０Ｂ周面に圧接
されている導電性ローラ３２Ｂと、前記一対の支持ロー
ラ３４Ｂ、３５Ｂと、その間に位置する分割開放面１４
を介して上部本体Ａ側の圧接ローラ２２Ａに圧接されて
いる曲面ヒータ２２Ｂ間に周回されており、前記導電性
ローラ３２Ｂの駆動回転によりドラム周速と同期して周
回するよう構成されている。尚、前記導電性ローラ３２
Ｂにはトナー電荷と逆極性のバイアスＶｉが印加されて
おり、転写効率の向上を図っている。

【００３１】曲面ヒータ２２Ｂは内部に線状発熱体を内
封したセラミック体で形成され、該ヒータ２２Ｂと圧接
ローラ２２Ａ間に搬送ベルト３１Ｂと記録材を挟持しな
がら前記ベルト３１Ｂを周回させる事により該ベルト３
１Ｂ上に担持されたトナー像を記録材側に転写させつつ
溶融させ、転写と画像定着が同時に行われる。

【００３２】一方前記上部本体Ａは前記下部本体Ｂの給
紙部と電装品ユニットを除く各種プロセス部材が前記分
割開放面１４を挟んでほぼ上下左右に反転させたほぼ対
角線の位置に配置させている。即ちその構成を簡単に説
明するに、上部本体Ａは、右側壁上端位置に現像スリー
ブ２６Ａを有する現像ユニット２７Ａ、前記現像スリー
ブ２６Ａと対面可能に内部に露光ヘッド２８Ａを内挿さ
せた感光体ドラム３０Ａ、該ドラム３０Ａに担持された
トナー像を前記曲面ヒータ２４Ａに導く搬送ベルト３１
Ａ、該搬送ベルト３１Ａを周回支持する導電性ローラ３
３Ａと前記曲面ヒータ２４Ａの両側に配した一対の支持
ローラ３３Ａ、３４Ａが配設され、そして前記分割開放
面１４と対応する記録紙搬送方向上流側よりレジストロ
ーラ対の上ローラ２１Ａ、読取りヘッド２３Ａ、及び曲
面ヒータ２４Ａを介して排紙ローラの上ローラ２５Ａが
順次配設されている。

【００３３】そしてこれらは上部本体Ａとともに一体的
に分割開放され、分割開放面１４上に設けた記録紙搬送
路が開放される事になる。尚、前記曲面ヒータ２４Ａ、
２２Ｂはアーム３６Ａ、３６Ｂを介して圧接ローラ２４
Ｂ、２２Ａから接離する方向に揺動自在に構成する。

【００３４】次に本発明の実施例の動作手順について説
明する。先ず、フェースダウンにより印刷を行う場合は
上部本体Ａ側の曲面ヒータ２４Ａを圧接ローラ２４Ｂか
ら離間させた後、感光体ドラム３０Ｂを矢印方向に回転
させながらその内周側に配した露光ヘッド２８Ｂの光出
力を集束化して前記光導電体層に潜像を結像すると同時
若しくはその直後に前記感光体ドラム３０Ｂと近接配置
させた現像スリーブ２６Ｂを介して前記潜像を可視像化
する。

【００３５】そして該可視像化したトナー像を導電性ロ
ーラ３２Ｂの転写バイアスを利用して搬送ベルト３１Ｂ
側に転写した後、曲面ヒータ２２Ｂ側に導く。

【００３６】一方搬送路２側では前記給紙カセット２内
の記録紙を給紙ローラ３にて給紙路内のレジストローラ
２１Ａ、２１Ｂ入口端まで給紙させた後、該記録紙を前
記トナー像と同期させて転写位置に挿通させることによ
り、前記曲面ヒータ２２Ｂによりトナー像を記録紙に転
写／定着させた後排紙ローラ２５Ａ、２５Ｂを介して排
紙面上にフェースダウン状態で排紙させる事が出来る。 又フェースアップにより印刷を行う場合は上部本体Ａ側
の曲面ヒータ２４Ａを元に位置に復帰させ且つ下部本体
Ｂ側の曲面ヒータ２２Ｂを離間させた後、上部本体Ａ側
で前記と同様な動作を行い、一方両面印刷を行う場合は
両本体Ａ、Ｂ側の曲面ヒータ２２Ｂを元の位置に復帰さ
せ、両曲面ヒータ２４Ａ、２２Ｂにて搬送路上に挿通さ
れた記録紙の表面と裏面に順次トナー像を転写／定着す
ればよい。尚、ファックス等で原稿の読取りを行う場合
は手差しトレー５を利用して手差し給紙開口１２より原
稿用紙を上向きに挿通する事により前記記録紙搬送路上
に配した読取りヘッド２３Ａと白ローラ２３Ｂを利用し
て画像読取りを行う事が出来る。そして前記印刷若しく
は読取り動作中にジャムが生じた場合は上部本体Ａを開
放する事により、容易にジャム処理が可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上記載した如く本発明によれば、導電
性トナーを用いた装置においても装置簡単化と小型化の
要請に妨げられる事なく、更にはジャム等の発生の恐れ
を解消しつつフェースダウン、フェースアップ、若しく
は両面印刷を選択的に行い得る。又本発明によれば複数
の排紙路を設ける事なく又記録紙搬送路上を記録材が往
復する事なく、一の搬送路上給紙側から排紙側に向けて
記録紙を搬送しながら自動的にフェースダウン、フェー
スアップ、若しくは両面印刷を選択的に行い得ると共に
、構成の簡単化と小型化の要請を満足しつつ特に分割開
放方式の画像形成装置としてジャム発生の恐れが少ない
好ましい装置を提供する事が出来る。等の種々の著効を
有す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る画像形成装置の内部構成
を示す概略図。

【符号の説明】

２６ー２８ー３０　　トナー像生成手段２２Ｂ、２４Ａ
　　転写／定着手段 ３１Ａ、３１Ｂ　　搬送手段 １４　　シート搬送路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　導電性トナーを用いたトナー像生成手
   段を複数個設けた画像形成装置において対応する夫々の
   トナー像生成手段により生成されたトナー像を記録材側
   に転写させる転写手段を、記録材若しくは原稿を搬送さ
   せるシート搬送路を挟んでその表裏両面側に配置すると
   共に、該トナー像転写時に熱若しくは圧力を加えて該ト
   ナー像を溶融し、転写とほぼ同時に画像定着可能に構成
   した事を特徴とする画像形成装置
2. 【請求項２】　　前記トナー像生成手段よりシート搬送
   路側にトナー像を導くトナー像搬送手段を設け、該搬送
   手段を介して前記トナー像を間接的に転写可能に構成し
   た請求項１記載の画像形成装置
3. 【請求項３】　　記録材若しくは原稿を搬送させるシー
   ト搬送路にほぼ沿って上部本体と下部本体に分割可能に
   構成した画像形成装置において、上部本体側と下部本体
   側に夫々トナー像生成手段を、又前記夫々の生成手段に
   より生成されたトナー像を記録材側に転写する転写手段
   を、前記分割開放されるシート搬送路と対面可能に夫々
   の本体側に配置し、該搬送路に沿って搬送された記録材
   の表裏いずれかの面若しくは両面に前記トナー像を転写
   可能に構成した事を特徴とする画像形成装置【請求項４
   】　　前記転写手段と画像定着手段を一体的に形成し、
   転写とほぼ同時に画像定着可能に構成した請求項３）記
   載の画像形成装置