JP2001130756A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シート搬送に係る部品を動かさずに、画像形
成手段を交換可能にする。 【解決手段】 画像形成装置１００は、未処理シート積
載手段１と排出シート積載手段１４とが、互いにほぼ平
行に配設され、シート供給手段２と画像形成手段７と定
着手段１１とが、シート供給手段２を下位に配設し定着
手段１１を上位に配設してシート供給手段２と画像形成
手段７と定着手段１１とを、設置面に対して交差する方
向に配列し、光源手段５を排出シート積載手段１４に対
してほぼ平行に配設してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シートに画像を形
成する、複写機、プリンタ、ワードプロセッサ、ファク
シミリ、及びこれらの複合機器等の画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置であるレーザービー
ムプリンタの１例を図３及び図４に基づいて説明する。

【０００３】レーザービームプリンタ９０Ａ，９０Ｂ
は、図３及び図４に示すように、給紙ローラ２から、搬
送ローラ３、転写ローラ９、定着器１１まで、シート
（以下、「記録材」という）Ｐを、略水平、或は略垂直
に搬送するようになっている。

【０００４】例えば、図３に示すように、レーザービー
ムプリンタ９０Ａは、本体９１の右端側に給紙ローラ
２、中央に転写ローラ９、左端側に定着器１１を略水平
に配置し、記録材搬送面の上部に画像形成手段であるプ
ロセスカートリッジ７や光源手段であるレーザースキャ
ナ５等を配置してあり、記録材の給送、トナー像の記録
材への転写、記録材上のトナー像の加熱定着をするよう
になっている。

【０００５】また、図４に示すように、レーザービーム
プリンタ９０Ｂは、本体９２の下端側に給紙ローラ２、
中央に転写ローラ９、上端側に定着器１１を略垂直に配
置し、記録材搬送面の側面にプロセスカートリッジ７や
レーザースキャナ５等を配置してあり、記録材の給送、
トナー像の記録材への転写、記録材上のトナー像の加熱
定着をするようになっている。

【０００６】シートには、普通紙、普通紙の代用品であ
る厚みの薄い樹脂製のシート、葉書、ボール紙、封書、
プラスチック製の薄板等がある。

【０００７】レーザースキャナ５は、現像プロセス上、
感光ドラム８に対して転写ローラ９の反対側に露光する
必要があり、走査光の光路長を所定量以上長く取る必要
があるため、一般に折り返しミラー６を使用し、搬送経
路３２に略平行な方向に配置されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図３に示すよ
うに略水平に記録材を搬送するレーザービームプリンタ
９０Ａにおいては、レーザースキャナ５を転写ローラ９
の反対側に露光可能な位置に配置するとプロセスカート
リッジ７の上側に搬送面と略平行な位置に配置する必要
がある。このため、プロセスカートリッジ７の着脱を行
うためには搬送ローラ３、排紙ローラ１２、レーザース
キャナ５、搬送経路３２のいずれかを動かす必要があっ
た。

【０００９】搬送ローラ３、レーザースキャナ５、搬送
経路３２は相互の位置関係が機能上重要であり、これら
を可動な構成とする事による位置精度の低下は画像品
質、搬送性能等に悪影響を与える可能性がある。

【００１０】また、搬送ローラ３を可動可能にすると、
排紙トレイ１４に排出された記録材を取り除くことが操
作時に必要となり、使用上、使用しにくいという不具合
を生じる。

【００１１】図４に示すように略垂直に記録材を搬送す
るレーザービームプリンタ９０Ｂも、プロセスカートリ
ッジ７の着脱動作に伴う問題点は図３のレーザービーム
プリンタ９０Ａと同様であった。

【００１２】また、この場合は、更に、レーザースキャ
ナ５の取り付け角度が大きくなり（設置面に対して垂直
状態に近くなる）、スキャナモータ５ｂの軸受けにかか
る負荷が大きくなり、軸受けの摩耗が大きくなり、スキ
ャナモータ５ｂの寿命を短くするという問題がある。

【００１３】上述のような問題を解決するために、レー
ザービームプリンタ全体のサイズを大きくしてプロセス
カートリッジ７着脱用の空間を広く取ったり、搬送ロー
ラ３、搬送経路３２、排紙ローラを水平に配置してＳ字
状の搬送経路を作ったりしていた。

【００１４】しかし、これらの対策の結果、レーザービ
ームプリンタの大型化、製造コストのアップを招いてい
た。

【００１５】本発明は、シート搬送に係る部品を動かさ
ずに、画像形成手段を交換可能にすることにより、使用
上の不便さを起こすことなく、画像品質の向上を図ると
ともに、小型化を図った画像形成装置を提供することを
目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の画像形成装置
は、画像が形成されていないシートが積載される未処理
シート積載手段と、前記未処理シート積載手段の前記シ
ートを供給するシート供給手段と、前記シート供給手段
によって供給された前記シートに画像を形成する像担持
体を有する画像形成手段と、前記像担持体を露光する光
源手段と、前記画像形成手段によって前記シートに形成
された画像を当該シートに定着させる定着手段と、前記
定着手段に画像が定着された前記シートが排出されて積
載される排出シート積載手段と、を備え、前記未処理シ
ート積載手段と前記排出シート積載手段とを、互いにほ
ぼ平行に配設し、前記シート供給手段を下位に配設し前
記定着手段を上位に配設して前記シート供給手段と前記
画像形成手段と前記定着手段とを、装置設置面に対して
交差する方向に配列し、前記光源手段を、前記排出シー
ト積載手段に対してほぼ平行に配設した。

【００１７】本発明の画像形成装置内は、前記光源手段
と、前記未処理シート積載手段との間に、前記画像形成
手段の着脱を行えるように着脱経路を形成した。

【００１８】本発明の前記未処理シート積載手段と前記
排出シート積載手段とは、前記装置設置面に対してほぼ
平行に配設されている。

【００１９】（作用）本発明の画像形成装置において、
未処理シート積載手段と排出シート積載手段とを互いに
ほぼ平行に配設し、シート供給手段を下位に配設し定着
手段を上位に配設してシート供給手段と画像形成手段と
定着手段とを、装置設置面に対して交差する方向に配列
し、光源手段を排出シート積載手段に対してほぼ平行に
配設してあるので、全体的に、各要素がほぼコの字状に
配設された構造になっている。

【００２０】このため、画像形成手段以外の各要素を動
かすことなく、コ字の開口部に相当する部分から画像形
成手段を取り出して、画像形成手段の交換、又は、メン
テナンスを行える。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態の画像
形成装置である、感光体にレーザー光を走査して記録す
る電子写真方式を採用したレーザービームプリンタを図
１、図２に基づいて説明する。

【００２２】図１はレーザービームプリンタ１００の正
面断面図である。図２はレーザービームプリンタ１００
の概略斜視図である。

【００２３】レーザービームプリンタ１００内に供給さ
れるシート（以下、「記録材」という）Ｐを積載する給
紙トレイ１の記録材積載面１ａには、記録材Ｐが積載さ
れている。この記録材Ｐは、給紙トレイ１の上部前端側
に配設された給紙ローラ２によって１枚ずつ分離、給送
され、搬送ローラ３ａ，３ｂからなる搬送部３１により
感光体８に供給されるようになっている。給紙トレイ１
は、本体１０１に着脱可能に設けられ、一部分が開口部
１７ａから外部に突出している。

【００２４】レジストセンサ４は、記録材Ｐを検知し
て、記録材Ｐの先端位置と露光光源であるレーザースキ
ャナ５の発光タイミングとを同期させ、記録材Ｐ上の所
定の位置から画像の描き出しを開始するようにするもの
である。

【００２５】符号６は折り返しミラーを示している。符
号７は、感光体８、現像器１９、不図示のクリーナ、帯
電器１８等からなるプロセスカートリッジを示してい
る。符号９は、感光体８上の顕画像を記録材Ｐ上に転写
させる転写ローラを示している。符号１０は、転写後の
記録材Ｐを定着器１１まで案内する搬送ガイドを示して
いる。符号１１は、記録材Ｐ上の顕画像を加熱定着する
定着器を示している。符号１４は、排紙ローラ１２によ
り外装カバー１３と一体で形成されて、排出された記録
材Ｐが積載されるようになっている。

【００２６】プロセスカートリッジ７を着脱するとき
に、開閉するカートリッジドア１７は、外装を兼ねる以
外には画像形成と、記録材の搬送とに係る機能を有して
いない。このため、記録材のジャム発生時に機能部品の
位置関係を動かさずに本体内部にアクセスできるので、
ジャム処理を容易に行うことができる。

【００２７】（レーザースキャナの配置について）図１
に示すように、レーザースキャナ５は、給紙トレイ１及
び排紙トレイ１４と略平行に配置されている。走査用の
レーザー光は感光体８に対して帯電器１８と現像器１９
との間に入射させる必要がある。しかも、転写部９を含
む搬送ガイド１０の反対側の方向から入射させる構成が
小型化の面で有効であるため、通常は搬送経路３２とほ
ぼ平行な位置にレーザースキャナ５を配置する場合が多
い。しかし、本実施の形態のレーザービームプリンタ１
００は、搬送経路３２が斜め上方に向かって形成されて
いるため、折り返しミラー６を使用する事で、ポリゴン
スキャナ５ａを水平に配置する事が可能になっている。

【００２８】プロセスカートリッジ７の着脱経路２５
は、レーザースキャナ５と給紙トレイ１の間の空間を使
って形成されている。プロセスカートリッジ７を取り出
すために設けたカートリッジドア１７は、画像を形成し
たり、記録材を搬送したりする機能を備えた部品が配設
されていない部分に形成されている。

【００２９】（給紙トレイと排紙トレイの位置構成につ
いて）給紙トレイ１と排紙トレイ１４は、ほぼ平行にな
るように配置されている。ここでの「ほぼ平行」とは、
給紙トレイ１と排紙トレイ１４とが、互い平行な相対位
置関係から、相対的に傾きが±約３０度の範囲内で末広
がり、或は尻窄まり状態までの相対位置関係にあること
をいう。そして、給紙トレイ１と排紙トレイ１４は、給
紙トレイ１と排紙トレイ１４とに置かれた記録材の重力
方向に対する保持方法が同一になるように配設されてい
ることである。

【００３０】このように給紙トレイ１と排紙トレイ１４
とを配置することで、ユーザーの記録材の取り扱い感覚
に統一性が得られるため、レーザービームプリンタ１０
０に使い易さを向上させることができる。

【００３１】また、給紙トレイ１と排紙トレイ１４とを
水平で、且つ搬送経路３２に対して直角な状態に置くこ
とによって、プロセスカートリッジ７の取り出し方向
を、画像を形成したり、記録材を搬送したりする機能を
備えた部品を動かすことなく取り出せる方向にすること
が可能になる。

【００３２】また、一般、レーザービームプリンタ１０
０を小型化する場合において、最も長い寸法を有する要
素は、記録材であるため、記録材を収納、積載する給紙
トレイ１と排紙トレイ１４とが最も長い寸法を有する構
成要素になっている。

【００３３】このため、レーザービームプリンタ１００
の小型化を進めるに当たって、これらの長い要素をほぼ
平行に配設することにより、給紙トレイ１と排紙トレイ
１４とに直交する方向の寸法を不必要に大きくすること
が無くなり、占有スペースを最小限に止めることができ
る。

【００３４】他構成要素の制約によって給排紙トレイと
直交する方向の大きさが決められている場合には、ほぼ
平行に配設することによる小型化のメリットを生かせな
い場合もある。そのような場合、制約下においてほぼ平
行からやや給紙トレイ１と排紙トレイ１４との間の角度
が広がる方向に角度を修正することにより、本体１０１
の小型化を損なうことなく、プロセスカートリッジ７の
着脱時の操作性を向上させることが可能になる。

【００３５】（電装系レイアウトについて）ＡＣ電源及
びＤＣ電源、高圧電源からなる電装部１５を、図１に示
すように搬送部３１から定着器１１にかけて、下方から
上方に向けて斜めに配設した記録材の搬送経路３２の下
方に配設すると、電装部１５内の空間エリアを搬送部３
１から定着器１１にかけて広くすることができる。

【００３６】また、電装部１５から発生する熱によって
生じるエアーフローの経路を確保することができる。

【００３７】さらに、電装部１５の上部に配置されてい
る定着器１１から発生する熱を、外装カバー１３に設け
られているルーバー部（不図示）から外部に排出するこ
とができる。

【００３８】このとき、定着器１１の後面と外装カバー
１３との間に空間を設けることにより、この部分にも定
着器１１の廃熱によるエアーフローを発生させることが
可能になる。

【００３９】従って、前述のように定着器１１の下部に
大きな空間を設けて電装部１５を配置し、定着器１１の
後面側に空間を設けることで、冷却用のファン等を設け
ることなく、電装部１５から定着器１１にかけて、廃熱
のためのエアーフローを発生させることが可能になり、
レーザービームプリンタの内部の熱こもりを解消し、昇
温を防止することができるという利点が生じる。

【００４０】これにより、ファンを必要としない構成が
可能となることにより、コストダウンを達成することが
できる。また、ファンから発生する音が無くなるので、
静粛なレーザービームプリンタを提供することもでき
る。

【００４１】また、搬送部３１から定着器１１にかけ
て、斜め上方に向かう記録材の搬送経路３２の下部の空
間エリアを有効に使用するため、電装部１５を水平部と
鉛直部からなるＬ字型のレイアウトとすることにより、
電装部１５としての効率を更に高めることができる。具
体的には、発熱源となる部品又は素子を鉛直面側に配置
し、比較的発熱しない部品又は素子を水平面側に配置す
るのが好ましい。このようにレイアウトすることによ
り、電装部１５の廃熱を、より効率的に排出することが
できる。

【００４２】（駆動源の配置について）駆動源としての
モータ１６は、図１及び図２に示すように、レーザービ
ームプリンタ１００の本体１０１の一部である導電性の
側面壁の内側に直接マウントされ、ビスによって取付け
られている。また、記録材の搬送経路３２の下方に配置
されている。

【００４３】モータ１６を記録材の搬送経路３２の下方
に配置することにより、レーザービームプリンタ１００
の高速化に対応する際に、モータ１６の大型化やステッ
ピングモータからＤＣモータヘ容易に変更することがで
きる。これによって、例えば約１０ｐｐｍから約２０ｐ
ｐｍ（ｐａｇｅ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅの略であり、プ
リントスピードの単位）への高速化を容易に達成するこ
とができる。

【００４４】また、モータ１６をレーザービームプリン
タ１００の導電性のフレーム１８の内側に、直接マウン
トすることにより、モータ自身が発生する熱を容易にフ
レーム全体へ逃がすことが可能となり、モータ１６の回
転効率を向上させることが可能になるとともに、アース
を取ることも容易になり、トータル的にコストダウンを
図ることができる。

【００４５】また、搬送経路３２の下方にモータ１６と
電装部１５を配設し、モータ１６の軸上に羽根を設ける
ことにより、空気の流れを発生させ、電装部１５の廃熱
をより効果的に行うことが可能となる。

【００４６】（フレーム構成について）レーザービーム
プリンタ１００の本体１０１は、図２に示すように、導
電性の左右１対の側壁２０，２１と、搬送部３２、転写
ローラ９、定着器１１を保持する樹脂製の搬送プレート
２２、及びレーザースキャナ５を保持する導電性のスキ
ャナプレート２３と、電装部１５を保持して最下部に配
置される導電性の底板２４とで構成されている。

【００４７】左右側壁２０，２１には、強度、電気アー
ス、及び電磁波シールドの観点から導電性の性質を有し
た板金が使用されている。駆動源であるモータ１６は右
側板１８に直接マウントされており、放熱、振動の低減
を図り、且つ電気アース接続を容易に行えるようにして
ある。

【００４８】給紙ローラ２、搬送部３１、転写ローラ
９、定着器１１等の主要ユニットを保持する部分と、記
録材Ｐの搬送経路３２を形成する搬送プレート２２に
は、樹脂材料での一体成形品を用いて複雑な形状を１部
品にしてコストダウンを図っている。また、電装部１５
からの放熱を断熱できるようにしている。

【００４９】スキャナプレート２３は、ポリゴンミラー
５ａの回転により生じる振動を低減するために高剛性で
ある必要がある。このため、板金を使用している。

【００５０】また、底板２４は、構造体の一部としての
剛性と、電装部１５を保持するための電磁波シールドの
特性とを求められているため、板金を使用している。

【００５１】以上のようなフレーム構成にすることによ
り、断熱・高剛性・放熱・振動の低減という機能を満足
しつつ、低コストを達成することができる。

【００５２】以上説明した本発明の画像形成装置である
レーザビームプリンタ１００は、画像が形成されていな
いシートＰが積載される未処理シート積載手段である給
紙トレイ１と、給紙トレイ１のシートを供給するシート
供給手段である給紙ローラ２と、給紙ローラ２によって
供給されたシートに画像を形成する像担持体である感光
体８を有する画像形成手段であるプロセスカートリッジ
７と、感光体８を露光する光源手段であるレーザースキ
ャナ５と、プロセスカートリッジ７によってシートに形
成された画像をシートに定着させる定着手段である定着
器１１と、定着器１１に画像が定着されたシートが排出
されて積載される排出シート積載手段である排紙トレイ
１４と、を備え、給紙トレイ１と排紙トレイ１４とが、
互いにほぼ平行に配設され、給紙ローラ２とプロセスカ
ートリッジ７と定着器１１とが、給紙トレイ１と排紙ト
レイ１４との間で給紙トレイ１と排紙トレイ１４とに対
して交差する方向に配列され、レーザースキャナ５が排
紙トレイ１４に対してほぼ平行に配設されている。

【００５３】従って、本発明のレーザビームプリンタ１
００は、給紙トレイ１と排紙トレイ１４とを互いにほぼ
平行に配設し、定着器１１を上位に配設し、給紙ローラ
２を下位に配設し、定着器１１とプロセスカートリッジ
７と給紙ローラ２とを装置の設置面に対して斜めに配列
し、レーザースキャナ５を排紙トレイ１４に対してほぼ
平行に配設してあるので、全体的に、各要素がほぼコの
字状に配設された構造になっている。

【００５４】このため、簡単な構造で、且つプロセスカ
ートリッジ７以外の各要素（部品）を動かすことなく、
コ字の開口部に相当する部分であるカートリッジドア１
７を開いてプロセスカートリッジ７を取り出して、プロ
セスカートリッジ７の交換、又は、メンテナンスを容易
に行うことができる。プロセスカートリッジ７の交換、
又は、メンテナンスを容易に行うことができることか
ら、常時、画質の良い画像をシートに形成することがで
きる。

【００５５】また、各要素を動かす必要がないため、シ
ートの搬送性能を低下させるようなことがない。

【００５６】本発明のレーザビームプリンタ１００内
は、レーザースキャナ５と、給紙トレイ１との間に、プ
ロセスカートリッジ７の着脱を行えるように着脱経路２
５を形成してあり、この着脱経路２５を通じてプロセス
カートリッジ７の着脱を行うため、プロセスカートリッ
ジ７が他の要素を動かしたりその要素に接触したりする
ようなことがない。

【００５７】本発明の給紙トレイ１と排紙トレイ１４と
は、装置設置面に対してほぼ平行に配設されているの
で、画像が形成されていないシート、画像が形成された
シートを支えるようにして支持することができ、シート
を供給、取り出しを容易に行うことができる。

【００５８】

【発明の効果】本発明の画像形成装置において、未処理
シート積載手段と排出シート積載手段とを互いにほぼ平
行に配設し、シート供給手段を下位に配設し定着手段を
上位に配設してシート供給手段と画像形成手段と定着手
段とを、装置設置面に対して交差する方向に配列し、光
源手段を排出シート積載手段に対してほぼ平行に配設し
てあるので、全体的に、各要素がほぼコの字状に配設さ
れた構造になり、簡単な構造で、且つ画像形成手段以外
の各要素を動かすことなく、コ字の開口部に相当する部
分から画像形成手段を取り出して、画像形成手段の交
換、又は、メンテナンス等を容易に行うことができる。
これにともなって、常時、画質の良い画像をシートに形
成することができる。さらに、シートの搬送性能の低下
を防止することができる。

【００５９】本発明の画像形成装置のように、光源手段
と、未処理シート積載手段との間に、画像形成手段の着
脱を行えるように着脱経路を形成すると、着脱経路２５
を通じて画像形成手段の着脱を、他の要素を動かすこと
なく、交換、又はメンテナンスを容易に行うことができ
る。

【００６０】本発明の画像形成装置のように、未処理シ
ート積載手段と排出シート積載手段とが、装置設置面に
対してほぼ平行に配設すると、画像が形成されていない
シート、画像が形成されたシートを支えるようにして支
持することができ、シートを供給、取り出しを容易に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置である
レーザービームプリンタの概略正面断面図である。

【図２】図１のレーザービームプリンタの斜視図であ
る。

【図３】従来の画像形成装置であるレーザービームプリ
ンタの概略正面断面図である。

【図４】他の従来の画像形成装置であるレーザービーム
プリンタの概略正面断面図である。

【符号の説明】 Ｐ シート １ 給紙トレイ（未処理シート積載手段） ２ 給紙ローラ（シート供給手段） ５ レーザースキャナ（光源手段） ７ プロセスカートリッジ（画像形成手段） ８ 感光体（像担持体） １１ 定着器（定着手段） １４ 排紙トレイ（排出シート積載手段） １７ カートリッジドア ２５ 着脱経路 １００ レーザービームプリンタ（画像形成装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 範明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H072 BA03 BA12 BA20 CB08 FB02 FB08 3F054 AA01 AB01 AC02 AC03 AC05 BA02 BC12 BD03 BF08 3F343 FA02 FB02 FB03 FB04 GA01 GB01 GC01 GD01 HA14 HB03 HC04 HC30 JA01 KB03 KB06 KB13 KB18 KB19

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像が形成されていないシートが積載さ
   れる未処理シート積載手段と、 前記未処理シート積載手段の前記シートを供給するシー
   ト供給手段と、 前記シート供給手段によって供給された前記シートに画
   像を形成する像担持体を有する画像形成手段と、 前記像担持体を露光する光源手段と、 前記画像形成手段によって前記シートに形成された画像
   を当該シートに定着させる定着手段と、 前記定着手段に画像が定着された前記シートが排出され
   て積載される排出シート積載手段と、を備え、 前記未処理シート積載手段と前記排出シート積載手段と
   を、互いにほぼ平行に配設し、 前記シート供給手段を下位に配設し前記定着手段を上位
   に配設して前記シート供給手段と前記画像形成手段と前
   記定着手段とを、装置設置面に対して交差する方向に配
   列し、 前記光源手段を、前記排出シート積載手段に対してほぼ
   平行に配設したことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記光源手段と、前記未処理シート積載
   手段との間に、前記画像形成手段の着脱を行えるように
   着脱経路を形成したことを特徴とする請求項１に記載の
   画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記未処理シート積載手段と前記排出シ
   ート積載手段とを、前記装置設置面に対してほぼ平行に
   配設したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
   置。