JPH07112558A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で設置面積が小さくシート材の搬送性に
優れた画像形成装置を提供すること。 【構成】 モータ４の回転軸を略水平になるように配置
し、偏光走査手段５から上向きに出射された光ビーム
は、反射ミラー６により反射されて、重力方向に対して
略２５度の角度を持って入射光軌跡面９を描くが如く感
光体１に照射され、給紙トレー１６は、給紙部シート材
載置部材１７上にシート材Ｐが重力方向に対して略２５
度傾斜した角度で保持できるように係止されており、排
紙トレー３５は、排出ローラ３２により排出されたシー
ト材Ｐが重力方向に対して略２５度傾斜した角度で保持
できるように構成され、排紙部シート材載置面３６にシ
ート材Ｐが順次フェイスダウンで排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンターやファクシ
ミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、さ
らに詳しくは、シート材の配置に特徴を有する画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特に複写機に代表されるような画
像形成装置では、給紙カセット（シート材貯蔵手段）と
画像形成装置本体と排紙トレー（排出シート材収容手
段）とを直線的に配設し、大きな画像形成装置本体体積
と大きな画像形成装置設置面積を必要としていた。

【０００３】そこで、プリンターやファクシミリに代表
されるような画像形成装置では、このような課題を解決
する方策として、特開平４−３３９６７８号公報に開示
されるようなシート材貯蔵手段及び排出シート材収容手
段を縦型に配設して本体体積及び設置面積を低減する装
置が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
従来技術では、シート材貯蔵手段及び排出シート材収容
手段においてシート材の設置状態が不安定なため、使用
するシート材の幅によってはシート材が大きく斜行して
搬送されたり、高湿のシート材を用いるとシート材を搬
送しない給送不良を発生したり、シート材が自重でカー
ルを起こしたり、カールしたシート材を用いると紙詰ま
りを起こしたり、シート材が排出されたページ順になら
なかったりするといった問題を生じていた。

【０００５】本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、簡略な構成で装
置を大型化することがなく、シート材を安定に搬送可能
な画像形成装置を提供することにある。また、本発明の
他の目的は、安定なシート材の貯蔵と搬送が可能な条件
のもとに、設置面積を小さく押さえた画像形成装置を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、シート材を載置するシート材貯蔵手段、シート材貯
蔵部からシート材を給送する給送手段、感光体上に形成
されたトナー像をシート材に転写する転写手段、シート
材上に転写されたトナー像をシート材に定着する定着手
段、トナー像が定着されたシート材を排出する排出手
段、排出されたシート材をトナー像が定着された面を下
にするように載置する排出シート材収容手段、発光素子
から出射された光ビームを偏向走査手段を介して感光体
に露光して潜像を形成する露光手段、とを有する画像形
成装置において、シート材貯蔵手段及び排出シート材収
容手段のシート材を載置する面を、感光体に露光手段か
ら入射する光ビームの軌跡が形成する入射光軌跡面に対
して略平行に配設するとともに、入射軌跡面が重力方向
に対して傾斜するように露光手段を配設したことを特徴
とする。

【０００７】

【実施例】以下、図面に基づき本発明を詳細に説明す
る。

【０００８】図１は、本発明の画像形成装置の実施例を
示す要部断面図である。

【０００９】本発明では電子写真方式を用いて画像形成
装置を構成しているので、まず、図１を用いて、本実施
例の画像形成プロセスをプロセス順に説明する。

【００１０】図において符号１は、ドラム状の感光体を
示し、この感光体１はアルマイト処理されたアルミニウ
ムドラム上に電荷発生層及び電荷輸送層をこの順に形成
した有機感光体である。この感光体１を帯電手段により
所定の電位に帯電した後、露光手段により静電潜像を形
成し、この静電潜像に現像手段によりトナーを付着させ
て顕像化させ、このトナー像を転写手段により給紙手段
から搬送されてきたシート材に転写し、続いて定着手段
でトナー像をシート材に定着し、排紙手段により所望の
画像が形成されたシート材が排出され、一方、転写を終
えた感光体１はクリーニング手段により表面の残留トナ
ーを除去された後、再び帯電以降のプロセスを繰り返
す。このプロセスについて以下に詳述する。

【００１１】図において符号２は、帯電手段である帯電
ローラを示し、この帯電ローラ２は、例えばゴム等の半
導電性の弾性体で形成され、図中矢印方向に回転する感
光体１に従動しながらＤＣ（−）１．２ｋＶ程度のバイ
アスを印加すると、感光体１を（−）６００Ｖ〜（−）
７００Ｖの帯電電位に帯電させるものである。

【００１２】尚、帯電ローラ２は図示省略した押圧機構
によって感光体１に向かって押圧支持され、略々１ｋｇ
の総圧力で感光体１に圧接している。

【００１３】次に、感光体１を露光する露光手段につい
て述べる。ここで、感光体１の像露光部の電位は（−）
５０Ｖ〜（−）１５０Ｖになる。

【００１４】露光手段であるレーザー走査ユニット３
は、感光体１にレーザー光を照射するもので、略１万ｒ
ｐｍで回転するモータ４と、このモータ４の回転を制御
する図示省略した制御回路基板と、モータ４の出力軸に
装着されて回転し、図示省略した半導体レーザ等の発光
素子から出射された光ビームを偏光走査する偏光走査手
段５と、偏光走査手段５で偏光された光ビームを感光体
１に向けて反射する反射ミラー６と、上記主要構成部材
を収納してユニット化して構成する露光器ケース７から
構成され、この露光器ケース７は装置の内部構成の基準
となるメインシャーシ８に固定されている。特に図１の
構成では、モータ４の回転軸を略水平になるように配置
し、偏光走査手段５から光ビームは上向きに出射され、
反射ミラー６により反射されて、重力方向に対して略２
５度の角度を持って入射光軌跡面９を描くが如く感光体
１に照射される。ここで、入射光軌跡面９は、主走査方
向に光ビームの中心軸を走査したときに描かれる軌跡を
示すものであるが、この入射光軌跡面９には、光ビーム
を遮るいかなるものも配置できないことから、装置本体
の各部品配置に大きな影響を与えるため、装置を小型化
する上では、入射光軌跡面９と装置を構成する各部品と
の相対配置が後述するように重要である。

【００１５】尚、上記偏向走査手段５に関しては、先に
本出願人によって出願された特願平５−１２１９９５に
詳細説明されている様な小型のレーザー走査ユニットを
用いると、Ａ４サイズ（走査幅略２１０ｍｍ）の記録紙
に画像を形成する場合、偏向走査手段４３から感光体１
に至る光路長を１４０〜２００ｍｍと従来の多面鏡を用
いた走査光学系に対して略半分に短くすることができ、
画像形成装置の小型化には有利である。

【００１６】次に、帯電手段及び露光手段により形成さ
れた感光体１上の静電潜像トナーを付与する現像手段に
ついて述べる。

【００１７】現像手段は、感光体１上に形成された静電
潜像を帯電したトナーにより顕像化するもので、トナー
を搬送する導電性で弾性を有し図中矢印方向に回転する
現像ローラ１０と、トナーが貯蔵される貯蔵部１１と、
現像ローラ１０上のトナーを薄層化する金属薄板製の規
制ブレード１２とで主に構成され、現像ローラ１０は感
光体１に対して略１ｋｇの総圧力で付勢圧接され、規制
ブレード１２は板バネ性により現像ローラ１０に対して
略１ｋｇの総圧力で付勢圧接される。現像ローラ１０上
で摩擦帯電され（−）極性に帯電されたトナーは、現像
ローラ１０に印加されるＤＣ（−）２００Ｖ〜（−）３
００Ｖ程度の現像バイアス電圧により、現像ローラ１０
と感光体１が圧接して形成されるニップ部及びこの近傍
で感光体１の像露光部に反転現像される。

【００１８】次に、感光体１の像露光部に反転現像され
たトナー像は、後で述べる転写手段によりシート材に転
写されるが、転写残りのトナーは、感光体１に対して数
百ｇの総圧力でその稜線を圧接しているクリーニングブ
レード１３によって掻き落され、クリーニングブレード
１３等で形成される空間内に貯蔵される。

【００１９】このようにしてクリーニングされた感光体
１は、再び次の画像形成プロセスへ移行が可能であり、
クリーニング後、感光体１に残留した電位を光照射等に
より除電すれば、感光体１の表面電位をより一層初期状
態に近づけることができる。

【００２０】ところで、本実施例では、以上に述べた感
光体１及び帯電手段及び現像手段及びクリーニング手段
を一体に構成し、カートリッジケース１４内に収納し、
ユニット化しているが、貯蔵部１１内のトナーは上述の
画像形成プロセスに支障のない必要最小限の貯蔵量にと
どめて、貯蔵部１１の空間スペースを縮小している。

【００２１】しかも、先に本出願人によって出願された
特願平４−２４６７７１に詳細説明されている様なトナ
ー循環搬送部材１５を用いて、現像部とクリーニング部
とをエンドレスに循環させてトナーの補給及び回収を行
う構成として、さらに画像形成装置を小型化している。

【００２２】ここからは、シート材の搬送に関与する給
送手段、転写手段、定着手段及び排出手段について述べ
る。

【００２３】まず、転写手段に向けて紙等のシート材を
給送する給送手段について説明する。

【００２４】多数枚の紙等のシート材Ｐを収納するシー
ト材貯蔵手段としての給紙トレー１６では、給紙部シー
ト材載置部材１７上にシート材Ｐが載置されており、シ
ート材Ｐは給紙ローラ１８に向けて押圧される。ここ
で、給紙部シート材載置部材１７は、シート材Ｐを重力
方向に対して略２５度傾斜した角度で保持できるように
係止されており、シート材Ｐの自重によるシート材Ｐ間
の摩擦抵抗により、シート材Ｐは自重でカールすること
なく給紙トレー１６に保持される。

【００２５】給紙ローラ１８が回転駆動されると、給紙
ローラ１８に対して付勢されたフリクションパッド１９
とシート材Ｐとの摩擦抵抗により、多数枚のシート材Ｐ
から最上位の１枚のシート材Ｐのみが給送され、シート
材給送ガイド２０及びカートリッジケース１４の下面で
ガイドされて、シート材Ｐは転写手段に導入される。感
光体１の下部に位置する転写部では、感光体１の像露光
部に反転現像されたトナー像を転写手段である転写ロー
ラ２１に（＋）ＤＣ１ｋＶ前後のバイアスを印加して、
トナー像をシート材上に転写するものである。この転写
ローラ２１は、例えば導電性の発泡体で形成され、転写
ローラ２１を感光体１に向けて数百ｇの総圧力で押圧す
ることにより、シート材Ｐを挟んで感光体１に従動回転
して、さらにシート材Ｐを定着手段へ向けて搬送する。

【００２６】トナー像が転写されたシート材Ｐは、次
に、定着前シートガイド２２で裏面を案内されながら、
トナー像を定着する定着手段に到達する。

【００２７】定着手段は、内部にハロゲンランプ等の発
熱体２３が配設され、かつ、表面にフッ素樹脂層を形成
したアルミパイプ製の加熱ローラ２４、及び、加熱ロー
ラ２４に対して数ｋｇの総圧力で押圧され、かつ、シリ
コンゴム等の弾性体を表面に形成した加圧ローラ６３で
構成される。従って、加熱ローラ２４と加圧ローラ２５
とで形成されるニップ部において、シート材Ｐ上のトナ
ー像は加圧状態のもとに加熱され溶融してシート材Ｐに
定着される。尚、加熱ローラ２６の周囲には定着カバー
２６を配設して熱が外部へ逃げないようにするととも
に、加熱ローラ２６の周面には剥離爪２７が摺接してお
りシート材Ｐの巻き付きを防止している。

【００２８】トナー像が定着されたシート材Ｐは、続い
て、定着後シートガイド３０及びシート押さえローラ２
９の自重により案内されつつ搬送され、シート反転下ガ
イド３０及びシート反転上ガイド３１により進行方向を
反転しつつ排出手段に到る。

【００２９】排出手段は、円筒状のゴム等を用いて周面
に凹凸形状を形成した排出ローラ３２と、この排出ロー
ラ３２に対して数十ｇ程度の荷重で押圧され樹脂製の排
出ガイドローラ３３と、排出ガイドローラ３３を回動中
心として揺動自在なシート押さえ３４とで構成される。
このような構成にすることにより、シート材Ｐはシート
押さえ３４で案内されながら排紙トレー３５の排紙部シ
ート材載置面３６に順次搬送され、シート材Ｐの終端部
が排出ローラ３２にくると排出ローラ３２の凸部でシー
ト材Ｐを排紙トレー３５に向けて排出する。また、シー
ト材Ｐはトナー像が定着された面が下になるようにフェ
イスダウンで排出される。ここで、排紙部シート材載置
面３６は、シート材Ｐが重力方向に対して略２５度傾斜
した角度で保持できるように本体ケース３７と少なくと
も一部が一体となるように構成され、シート材Ｐの自重
によるシート材Ｐ間またはシート材Ｐと排紙部シート材
載置面３６との間の摩擦抵抗により、シート材Ｐは自重
でカールすることなく排紙トレー３５に保持される。

【００３０】尚、本体ケース３７は上下２部品或いはさ
らに複数の部品に分けて構成することが望ましいが、排
紙トレー３５は上述の構成の他に、伸縮自在なものや折
り畳み自在なもの本体ケースに取り付ける構成として収
納性を増すこともできる。また、本体の下部には、回路
基板等を収納する制御部収納部材３８を設けている。

【００３１】以上に述べたように画像形成装置を構成す
ることにより、装置の余剰空間を押さえ装置を小型化で
きる。特に、画像形成装置の大きさに最も影響を与え
る、シート材Ｐを貯蔵する給紙トレー１６のシート材Ｐ
を載置する面と、排出されたシート材Ｐを収容する排紙
トレー３５のシート材Ｐを載置する面と、感光体１に入
射する光ビームの軌跡が形成する面とを、平行にかつで
きるだけ立てて配置することにより、画像形成装置本体
を小型化するとともに画像形成装置の占有する平面積
（フットスペース）を小さくすることができる。

【００３２】また、シート材Ｐを貯蔵する給紙トレー１
６のシート材Ｐを載置する面と、排出されたシート材Ｐ
を収容する排紙トレー３５のシート材Ｐを載置する面
は、感光体１に入射する光ビームの軌跡が形成する面に
対して、Ａ４サイズ程度の紙長さ（略３００ｍｍ）の範
囲で相互に干渉しないように配置することが望ましく、
しかも、前述のような装置構成とすることにより、上記
の各面間の距離は６０〜８０ｍｍ程度に小さくできる。
これらのことを考慮すると、シート材Ｐを貯蔵する給紙
トレー１６のシート材Ｐを載置する面、即ち給紙部シー
ト材載置部材１７と、排出されたシート材Ｐを収容する
排紙トレー３５のシート材Ｐを載置する面、即ち排紙部
シート材載置面３６とは、感光体１に入射する光ビーム
の軌跡が形成する面に対して、１５度以下（傾斜８０／
３００）の傾斜角度にて配設されることが望ましい。

【００３３】ところで、シート材Ｐ相互の摩擦抵抗を考
慮すると、積載されたシート材Ｐが自重で落下しないよ
うにするためには、本発明者らが検討したところによる
と、重力方向に対して粗い紙で４０度以上、平滑な紙で
６０度以上の角度を持って、積載されたシート材Ｐを配
置することが望ましいが、この角度を維持すると、シー
ト材Ｐをほぼ平面配置しなければならず、画像形成装置
のフットスペースを小さくすることができない。そこ
で、シート材Ｐの落下を防止するためには、シート材Ｐ
が給紙ローラ１８に係止され、かつ、排紙トレー３５の
下端部に係止されることが必要となる。一方、排紙トレ
ー３５においては、シート材Ｐの終端部を排紙トレー３
５の下端部に一致させて揃うようにすればシート材Ｐの
取扱いが容易であるから、シート材Ｐは排紙部シート材
載置面３６上で相互に滑る構成とするのが望ましい。前
述のように、積載されたシート材Ｐが自重で落下する角
度は、重力方向に対して４０度以下であるから、排紙ト
レー３５の排紙部シート材載置面３６は、重力方向に対
して４０度以下にすることが好ましい。他方、シート材
Ｐの下端部を係止した状態でさらにシート材Ｐを立てる
方向に傾斜させていくと、重力方向に対して１０度以下
の角度で、シート材Ｐは自重に耐えられなくなってカー
ルしてしまう。従って、排紙トレー３５の排紙部シート
材載置面３６は、重力方向に対して１０度以上にするこ
とが好ましい。これらのことから、排紙トレー３５の排
紙部シート材載置面３６を、重力方向に対して１０度以
上４０度以下とすることにより、シート材Ｐを安定に搬
送するとともに安定に貯蔵することができる。しかも、
このような構成では、シート材Ｐを立てて貯蔵するか
ら、装置本体の設置面積は、シート材Ｐに近付くほどに
小さくすることができる。

【００３４】以上実施例を述べたが、本発明は上述の実
施例に限定されるものではなく、感光体の上部でトナー
像をシート材下面に転写して略Ｖ字形のシート材搬送経
路を有する画像形成装置や感光体の側部でトナー像をシ
ート材に転写して傾斜した略Ｕ字形のシート材搬送経路
を有する画像形成装置に応用しても有効なことは言うま
でもない。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、シー
ト材貯蔵手段及び排出シート材収容手段のシート材を載
置する面を、感光体に露光手段から入射する光ビームの
軌跡が形成する入射光軌跡面に対して略平行に配設する
とともに、入射光軌跡面を重力方向に対して傾斜させる
ように露光手段を配設することにより、小型で設置面積
が小さくシート材の貯蔵性及び搬送性に優れた画像形成
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例をなす画像形成装置の要部断
面図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ３ レーザー走査ユニット ５ 偏光走査手段 ６ 反射ミラー ９ 入射光軌跡面 １６ 給紙トレー １７ 給紙部シート材載置部材 １８ 給紙ローラ １９ フリクションパッド ２１ 転写ローラ ２３ 発熱体 ２４ 加熱ローラ ２５ 加圧ローラ ２６ 定着カバー ２８ 定着後ガイド ２９ シート押さえローラ ３０ シート反転下ガイド ３１ シート反転上ガイド ３２ 排出ローラ ３３ 排出ガイドローラ ３４ シート押さえ ３５ 排紙トレー ３６ 排紙部シート材載置面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シート材を載置するシート材貯蔵手段、
   前記シート材貯蔵手段から前記シート材を給送する給送
   手段、感光体上に形成されたトナー像を前記シート材に
   転写する転写手段、前記シート材上に転写されたトナー
   像を前記シート材に定着する定着手段、トナー像が定着
   された前記シート材を排出する排出手段、排出された前
   記シート材をトナー像が定着された面を下にするように
   載置する排出シート材収容手段、発光素子から出射され
   た光ビームを偏向走査手段を介して前記感光体に露光し
   て潜像を形成する露光手段、とを有する画像形成装置に
   おいて、前記シート材貯蔵手段及び前記排出シート材収
   容手段の前記シート材を載置する面を、前記感光体に前
   記露光手段から入射する光ビームの軌跡が形成する入射
   光軌跡面に対して略平行に配設するとともに、前記入射
   軌跡面が重力方向に対して傾斜するように前記露光手段
   を配設したことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記排出シート材収容手段の前記シート
   材を載置する面を重力方向に対して１０〜４０度傾斜し
   て配設したことを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 前記シート材貯蔵手段の前記シート材を
   載置する面を重力方向に対して１０度以上傾斜して配設
   したことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成
   装置。
4. 【請求項４】 前記排出シート材収容手段の前記シート
   材を載置する面を前記入射光軌跡面に対して１５度以下
   の傾斜角度にて配設したことを特徴とする請求項１また
   は２記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記シート材貯蔵手段の前記シート材を
   載置する面を前記入射光軌跡面に対して１５度以下の傾
   斜角度にて配設したことを特徴とする請求項１または２
   または３記載の画像形成装置。