JP2002229286A

JP2002229286A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002229286A
Application number: JP2001022546A
Authority: JP
Inventors: Nariaki Muto; 成昭武藤; Motoyuki Fukuda; 基之福田; Hiroaki Shiba; 裕昭柴
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2001-01-31
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2002-08-14

Abstract

(57)【要約】【課題】近年の省スペース化を狙った複写機などは、ジ
ャムが発生しやすく、また小さいのでジャム処理も複雑
で困難であった。【解決手段】複数の用紙が収納された用紙収納部と、該
用紙収納部に積載された用紙を搬送路へ給紙する給紙手
段と、感光体ドラムにトナー像を形成する現像ローラを
備えた現像装置を有する電子写真方式の画像形成手段
と、該画像形成手段により形成されたトナー像が１次転
写位置で転写され、２次転写位置でこのトナー像を用紙
に転写し、かつこの２次転写位置では対抗する加圧ロー
ラとによって挟持、加熱することにより定着する転写定
着ベルトと、用紙を排出する排出手段とを有する画像形
成装置において、前記転写定着ベルトは、略上方に向け
て縦長に配置され、２次転写は前記転写定着ベルトの最
下位置で行い、前記給紙手段の位置、用紙への転写の位
置、排出手段の位置は、略一直線になっていることを特
徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル複写機、
ファクシミリ、プリンタ、およびこれらの機能を併せ持
つ複合機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】＜従来例１＞古くからあるアナログ方式
の複写機は、画像形成装置本体の上面に原稿読み取りが
あり、側面に給紙カセットをレイアウトし、反対側に排
紙するものがほとんどであったが、横方向のサイズが大
きくオフィスのスペースがあまりないところでは非常に
邪魔なものであった。図４にはその典型的な例を示して
いる。この従来例１は、給紙部５１、搬送路５２、レジ
ストローラ対５３、画像形成部５４、定着部５５、排出
ローラ対５６、排紙トレイ５７、自動原稿送り装置５
８、光学部５９、などから構成され。給紙カセット（５
１１〜５１３）の何れかから給紙された用紙は、搬送路
５２を経て、原稿の読み取りのタイミングとの同期、及
び用紙の先端揃えのため一旦レジストローラ対５３で停
止し、タイミングをみて画像形成部５４でトナー像を転
写され、続いて定着部５５でこの熱ローラと圧ローラで
挟持、加熱されてトナー像が定着されて、以後排紙トレ
イ５７に排出される。このような構成は複数の給紙カセ
ット（５１１〜５１３）が図中右方向からセットされて
おり、排紙トレイ５７の左方向先端までの距離はかなり
要する。さらにこの給紙カセット（５１１〜５１３）は
右方向から抜き差ししているので、実質的にカセットの
ある方向はスペースを空いた設置条件が必要であった。
しかし給紙から排出まで搬送路５２はほぼ水平方向に一
直線であるため、紙詰まりの発生は少なく、かつ処理も
容易であったといえる。図中下部は特に使われないの
で、大きな机の上や、キャスターの付いた専用のデスク
６０の上に置いて使われているものが多かった。

【０００３】＜従来例２＞そこで画像形成装置本体の下
に全面から用紙の補充が可能な引き出しカセットをレイ
アウトしたフロントローディング方式ものが登場し、用
紙を作像部の下にある給紙カセットから給紙、垂直搬送
し、トナー像を転写し、定着してから排出するというも
のが主流になった。この結果横方向にカセットが突出し
ていないのでかなりの省スペースが実現できた。図５は
その例である。この従来例２は、給紙部６１、搬送路６
２、レジストローラ対６３、画像形成部６４、定着部６
５、両面分岐部６６、排出ローラ対６７、排紙トレイ６
８、自動原稿送り装置６９、デジタル光学部７０、スイ
ッチバック部７１、両面搬送路７２などから構成され、
片目印字の場合は、給紙カセット（６１１〜６１３）ま
たは給紙トレイ６１４の何れかから給紙された用紙は、
搬送路６２を経て、ＬＳＵから感光体ドラムへの潜像の
書き込みのタイミングとの同期、及び用紙の先端揃えの
ため一旦レジストローラ対６３で停止し、タイミングを
みて画像形成部６４で用紙の第１面にトナー像を転写さ
れ、続いて定着部６５でこの熱ローラと圧ローラで挟
持、加熱されてトナー像が定着されて、以後排紙トレイ
６８に排出される。両面の場合は、第１面に印字された
用紙は両面分岐部６６によりスイッチバック部７１に送
られて搬送方向をスイッチバックし、再び搬送路６２に
合流し用紙の第２面に印字されて排出される。しかしこ
のような構成では、片面印字であっても給紙されてから
排出されるまでの搬送距離が長いという問題がある。さ
らに給紙されて直後からは用紙搬送は重力に逆らって垂
直上方向に向かい、９０ど方向変換変換している。この
ため給紙カセット（６１１〜６１３）からの給紙、特に
下段の給紙カセット６１３ほどジャム発生率は高い。

【０００４】＜従来例３＞さらに近年では排出するスペ
ースも邪魔なことから用紙の排出を画像形成装置の上面
にしたり、複写機はデジタル化が進み、従来のアナログ
複写機のように原稿読み取りから感光体ドラムへ露光す
るための光路が無くなり、レーザーやＬＥＤにより感光
体ドラムへ露光できるのでレイアウトの制限が無くな
り、胴内排出する複写機、プリンタなどが登場し、さら
なる省スペースが可能になってきた。図６はその例であ
る。この従来例３は、給紙部６８、搬送路８２、レジス
トローラ対８３、画像形成部８４、定着部８５、排出口
８６、胴内排紙トレイ８７、自動原稿送り装置８８、デ
ジタル光学部８９、などから構成され、給紙カセット
（８１１〜８１３）または給紙トレイ８１４の何れかか
ら給紙された用紙は、搬送路８２を経て、ＬＳＵから感
光体ドラムへの潜像の書き込みのタイミングとの同期、
及び用紙の先端揃えのため一旦レジストローラ対８３で
停止し、タイミングをみて画像形成部８４で用紙にトナ
ー像を転写され、続いて定着部８５でこの熱ローラと圧
ローラで挟持、加熱されてトナー像が定着され、以後胴
内排紙トレイ６８に排出される。しかしこのような構成
では、より省スペースは実現される反面、用紙搬送は急
なアールを繰り返すため、ジャムの発生率は高くなる。
さらに複雑な搬送路のためジャム処理も困難なものにな
ってきている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
のようなフロントローディング方式や、画像形成の上面
や胴内に排出するものになるに従って、用紙を搬送する
距離は長くなり、急なアールでの反転などが強いられる
ようになってきた。このためペーパーハンドリング技術
が複雑になり、ジャムの発生も増える傾向にある。また
用紙搬送路が複雑なために、ジャム処理も大変で、いた
るところに開閉機構を設ける必要があり画像形成装置全
体が大がかりなものになってしまう。事実近年の複写機
などのジャムの発生箇所をみると、上述した搬送の無理
なアールの急な湾曲部分や、用紙の合流箇所などで頻繁
に発生している。

【０００６】一方近年では省資源の観点から、古紙や再
生紙、オモテ面のみ印字された用紙の再利用、ザラシな
ど品質の悪い用紙も使われるようになっている。このよ
うな傾向もいっそうジャムの発生率を高めているといえ
る。

【０００７】そこで一般的なオフィスにおける複写機の
使われ方を見ていると、殆どはＡ４の普通紙を使用して
いる。その他のＡ３用紙や、Ｂサイズのものはほとんど
使われないのが現状である。また封筒やはがきなども一
切コピーされない職場も多い。しかしながらあまり使わ
れないサイズの用紙であってもしっかりカセットを１段
占有している。このため使用頻度の高い用紙の場所が削
られて頻繁に用紙のセットを行っていた。

【０００８】以上本発明のコンセプトととしては使用頻度の高い用紙は極力ストレートかつ短い搬送路
とする。使用頻度の高い用紙を積載するカセット以外は基本的
にはバイパスからの給紙とする。給紙から排出までは水平方向又は上→下への搬送とす
ることにより、スリップによるジャムを低減する。使用頻度の高い給紙部に対しては、極力信頼性の高い
給紙技術を用いる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、請求項１記載の発明では、複数の用紙が収納された
用紙収納部と、該用紙収納部に積載された用紙を搬送路
へ給紙する給紙手段と、感光体ドラムにトナー像を形成
する現像ローラを備えた現像装置を有する電子写真方式
の画像形成手段と、該画像形成手段により形成されたト
ナー像が１次転写位置で転写され、２次転写位置でこの
トナー像を用紙に転写し、かつこの２次転写位置では対
抗する加圧ローラとによって挟持、加熱することにより
定着する転写定着ベルトと、用紙を排出する排出手段と
を有する画像形成装置において、前記転写定着ベルト
は、略上方に向けて縦長に配置され、２次転写は前記転
写定着ベルトの最下位置で行い、前記給紙手段の位置、
用紙への転写の位置、排出手段の位置は、略一直線にな
っていることを特徴とする画像形成装置を用いる。

【００１０】請求項２記載の発明では、前記画像形成手
段は感光体ドラムの略上方向に現像ローラが面してお
り、かつ撹拌手段が略縦方向に並ぶ縦置き現像装置を用
いていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
置を用いる。

【００１１】請求項３記載の発明では、トナー収納容器
はこの現像装置と前記転写定着ベルト上部にレイアウト
されていることを特徴とする請求項１または２に記載の
画像形成装置を用いる。

【００１２】請求項４記載の発明では、前記転写定着ベ
ルトを冷却する転写定着ベルト冷却手段を有することを
特徴とする請求項１〜３に記載の画像形成装置を用い
る。

【００１３】請求項５記載の発明では、前記用紙収納部
の上部には、複数の略式給紙トレイとこれらの共通の１
つのバイパス搬送路を有し、選択的に複数の略式給紙ト
レイからの給紙が可能であり、かつこのバイパス搬送路
は、前記用紙収納部の給紙手段より下流かつレジストよ
り上流に斜め上方向から搬送方向に滑らかに合流するこ
とを特徴とする請求項１〜４に記載の画像形成装置を用
いる。

【００１４】請求項６記載の発明では、前記排紙トレイ
を排紙するための第１の排紙位置と、ユーザーが排紙さ
れた用紙を取り易い第２の排紙位置までリフトするため
の排紙トレイリフト手段を有することを特徴とする請求
項１〜５に記載の画像形成装置を用いる。

【００１５】請求項７記載の発明では、前記用紙収納部
は大容量の用紙を積載でき、画像形成装置本体に内蔵さ
れており、かつ前面に引き出し可能なことを特徴とする
請求項１〜６に記載の画像形成装置を用いる。

【００１６】

【作用】請求項１記載の発明では、転写定着ベルトを縦
置きのものを用い、２次転写は転写定着ベルトの最下位
置で行うとともに、転写と定着を同時に行うため、用紙
へのトナー像の転写スペースが短くなるとともに、転写
と定着を同時に行っているため、レジストローラと排出
手段の距離を詰めることができ、用紙搬送距離は短くな
る。またよく使われる用紙カセットを１つにし、この給
紙位置から排出までを略一直線にすることで、さらに用
紙の搬送距離を短くすることができる。

【００１７】請求項２記載の発明では、現像器を縦置き
のものを用いることにより、いっそうスペースは小さく
とれる。

【００１８】請求項３記載の発明では、トナー収納容器
を転写定着ベルトと現像器の上部にレイアウトするの
で、トナー収納容器、転写定着ベルト、現像器の形成す
るスペースが縦長になり、用紙へのトナー像の転写スペ
ースが短くなる。

【００１９】請求項４記載の発明では、転写定着ベルト
を冷却する冷却手段を用いることにより、定着の際加熱
されたベルトを冷却することができる。請求項５記載の
発明では、メインの用紙収納部以外の給紙には、複数の
略式給紙トレイを用いるので、あまり使われない用紙は
ここからの給紙で充分であり、かつこの略式給紙トレイ
複数用意されているので、メインの用紙以外は複数種類
セットした状態が可能である。これはメイン以外の用紙
の使用率は全体の数％にも満たないので、その他の用紙
は随時バイパスからの給紙で充分である。さらにメイン
以外の用紙は使用率は低いが、各々の種類は多い（少量
多品種）である。よって略式トレイは複数段設けてあ
る。用紙収納部を複数設けるより、少ないスペースでよ
り多くの種類の用紙をセットできる。またこれらの略式
給紙トレイは、メインの用紙収納部より上の位置になる
ので、上から下方向への搬送となり、搬送ローラのスリ
ップを低減できる。

【００２０】請求項６の発明では、用紙搬送方向が上か
ら下方向のため、排紙は下の方になる。そこで排紙トレ
イをリフトすることによりこれを補う。搬送路を設けて
上に排出すると、定着後にカールすることもある用紙
を、下から上へ搬送するとジャムが発生しやすくなるか
らである。排出して積載した用紙はジャムすることはな
い。

【００２１】請求項７記載の発明では、前記用紙収納部
に大容量の用紙カセットを用い、かつ画像形成装置本体
に内蔵することにより、いっそう給紙から排紙までの距
離を短くすることができる。さらに全面に引き出し可能
なものを用いることにより、左右方向のスペースをあま
りとらない。フロントローディング方式に、スペシャル
カセットを設けたものがあるが、寸法的にかなり大きな
ものになってしまうからである。

【００２２】

【実施例】本発明を採用する実施例を図１に基づいて説
明する。同図において、本画像形成装置は、大容量カセ
ット０１と、給紙手段０２と、レジストローラ対０３
と、搬送路０４と、画像形成手段０５と、転写定着ベル
トユニット０６と、第２の転写ローラ０７と、定着手段
０８と、排出手段０９と、排紙トレイ１０と、略式給紙
トレイ１１と、スキャナー２１と、自動原稿送り装置２
２などから構成されている。

【００２３】前記大容量カセット０１および給紙手段を
図２に基づいて説明する。同図において、この大容量カ
セット０１は、カセット枠体０１１、用紙積載板０１
２、用紙センサー０１２１、用紙積載板昇降手段０１３
などからなり、メインとなる用紙のみを積載する。一般
的なオフィスにおいては通常よく使われる用紙サイズは
Ａ４である。近年デジタル複写機やプリンターが主であ
るため、原稿を置く方向にかかわらずＡ４横で出力で
き、かつ時間当たりの印字枚数を稼ぐ意味でも、搬送方
向は横方向が良い。給紙カセットとしてはこれ１つしか
有しないので、他の給紙カセットのスペースや、従来技
術２、３で述べたような垂直搬送路を持たないので、大
容量が実現できる。さらに高い部品を用いた大容量カセ
ットを用いても、１つしか使わないのでたいしたコスト
アップにはならない。前記用紙センサー０１２１はフォ
トセンサなどを用い、前記用紙積載板０１２に積載され
た用紙の有無を検知する。

【００２４】前記用紙積載板昇降手段０１３は、モータ
（０１３２１、０１３１ｂ）、駆動プーリ（０１３２
ａ、０１３２ｂ）、ワイヤ（０１３３ａ、０１３３
ｂ）、アイドルプーリ（０１３４ａ、０１３４ｂ）で構
成されており、給紙の際には前記用紙積載手段０１に積
載されている用紙の最上部の用紙の上面と給紙手段０２
の用紙を吸引する部分の距離を所定の距離に維持するよ
うに制御される。当該所定の距離とは用紙吹き付け手段
０２３の風量及び用紙吸引手段０２２の吸引力、１枚あ
たり用紙の重量、用紙サイズ、用紙同士の摩擦係数など
のさまざまな関連パラメータによって決まるが、用紙が
給紙搬送されているときに、当該用紙と次に給紙される
予定の用紙の摩擦力により当該次に給紙される予定の用
紙が動き出さない程度に隔てた距離であり、かつ前記用
紙吹き付け手段０２３の風量及び用紙吸引手段０２２の
吸引力により用紙１枚を前記給紙ベルト０２１の下面側
に吸着できる程度の距離である。また予め当該所定の距
離を設定しておき、その他の前記関連パラメータを決定
しても良い。さらには前記用紙積載板昇降手段０１３は
用紙補給、紙詰まり処理の際には前記用紙積載板０１２
を決められた位置まで下降させるなどの役割も果たして
いる。

【００２５】前記給紙手段０２は、給紙ベルトユニット
０２１と、用紙吸引手段０２２、用紙吹き付け手段０２
３とからなり、前記用紙吹き付け手段０２２は、吹き付
けファン０２３１からの空気吹き付け口０２３２を介し
て前記用紙積載板０１２に積載されている複数の用紙の
上の部分を用紙搬送方向の下流側から空気を吹き付ける
ことにより用紙をさばいている。前記給紙ベルトユニッ
ト０２１は少なくとも２つのローラ（０２１２、０２１
３）と、前記少なくとも２つのローラにほぼ等間隔に掛
け渡され、前記用紙積載板０１２に積載された用紙の用
紙搬送方向下流側の上面に面した複数のベルト（０２１
１）と、吸引ダクトの一部０２１４とで構成されてお
り、また前記用紙吸引手段０２２は、吸引ファン０２２
１と、吸引ダクト０２２２により構成されており、この
用紙吸引手段０２２の用紙吸引孔（図示していない）は
複数設けられ、かつ各々ベルトの複数の穴から給紙の際
には前記用紙積載板０１２に積載された複数の用紙のう
ち最上部の１枚を前記複数のベルト０２１の下面に用紙
を吸引し、さらにこのベルトを回転移動させて用紙を搬
送する際には用紙を下面に吸着しつつ搬送し、以降の搬
送路１２１へ受け渡す。

【００２６】次に以上説明したエアー吸引式の給紙搬送
装置を採用する画像形成装置の基本的な動作を説明す
る。まず、前記用紙積載板０１２に用紙があるか否かを
判断し、無ければペーパーエンプティーを表示し用紙の
補充を要求する。用紙が有れば、前記給紙ベルトの下面
と、前記用紙積載板０１１に積載されている用紙の最上
部の用紙の上面の距離が所定の距離に設定し、吸引ファ
ン及び前記吹き付けファン３１が作動しているか否かを
確認する。次に用紙は前記給紙ベルト０２１の下面に吸
引され、続いてこの給紙ベルト０２１を回転移動させ
て、用紙を給紙搬送路へ受け渡し、給紙搬送ベルトを停
止する。このように本発明では少々高くついても、１枚
づつ正確な給紙ができるものを用いる方が良い。

【００２７】略式給紙トレイ１１は、従来からあるバイ
パス給紙と同じようなものを複数設けたものである。こ
こでは大サイズ用略式給紙トレイ１１１、中サイズ用略
式給紙トレイ１１２、小サイズ用略式給紙トレイ１１３
の３つの略式給紙トレイを設けており、何れから給紙を
行った場合も、バイパス搬送路１２を経て、前記大容量
用紙カセットの給紙手段０２より下流かつレジストロー
ラ対０３より上流に斜め上方向から搬送方向に緩やかに
合流している。このため給紙された用紙は重力に逆らう
こともなく、また搬送路も特に急激なカーブとならない
のでＪＡＭの発生は極めて少なくなる。各々に設けられ
た給紙ローラは普通のウレタンゴムやＥＰＤＭなどでで
き、周囲に滑り止めのための平目のロレットを施した簡
単なものや、ゲート方式などの複雑なものを用いる。こ
の略式給紙トレイは使用頻度は低いことを前提としてい
るので、簡単な給紙ローラを用いていても、消耗も少な
く、かつ交換も容易なので、安いものを用いても充分役
割を果たす。通常このような略式給紙トレイは開閉式
で、使われない場合は画像形成装置のカバーと一体感の
ある閉じかたをするものが多いが、本実施例では、略式
給紙トレイは複数あるので、給紙位置を画像形成装置本
体の内部に設け、トレイを伸縮させて用いる方が適応し
やすい。

【００２８】レジストローラ対０３は、ポリアセタール
などの滑りの良い樹脂でできたローラとゴムローラを適
当に圧接させ、搬送されたてきた用紙先端を先ず樹脂の
ローラに当てて滑らせ、ニップでこの用紙先端を止める
ことにより先端を搬送方向に平行に整える。また画像の
タイミングに同期してこのレジストローラ対０３が回転
をする。図中大容量カセット０１から給紙されたものに
対しても行っているが、ここでは給紙にエアー給紙を用
い、かつ給紙から転写位置までの距離が非常に短いの
で、略式トレイ１１、および両面再給紙に対してのみ行
う構成にすれば、より給紙から排出までの距離を短くで
きる。

【００２９】画像形成手段０５を図３に基づいて説明す
る。同図において、この画像形成手段０５は、感光体ド
ラム０５１、主帯電装置０５２、露光手段０５３、現像
装置０５４、ドラムクリーナー０５６、トナー収納容器
０５７などから構成されている。とくに現像装置０５４
は、縦置き現像器を用いている。搬送路０４とこの現像
装置０５４の位置関係は、レジストローラ対０３と干渉
しない程度の上の方にある。

【００３０】感光体ドラム０５１は、現像プロセスに至
るまでに、帯電、露光のプロセスを経ており、主帯電装
置０５２で感光体ドラム０５１の表面を所定の表面電位
まで帯電させ、露光手段０５３で画像情報を露光して周
表面に静電潜像を形成されたものが回転移動している。
主帯電装置０５２はコロトロン方式、スコロトロン方
式、帯電ローラなどの何れかを用い、高電圧を印加する
ことによりコロナ放電を発生や電荷注入することにより
感光体ドラム０５１の表面を所定の表面電位まで帯電さ
せている。露光手段０５３はここでは省スペース化のた
めにＬＰＨ（ＬＥＤＰＲＩＮＴＨＥＥＤ）を用いて
いるが、スペース的に可能で有ればＬＳＵなどを用いた
方が低コストになる。

【００３１】現像装置０５４は、現像ハウジング０５４
１、現像ローラ０５４２、補切り板０５４３、第１の撹
拌手段０５４４、第２の撹拌手段０５４５、汲み上げロ
ーラ０５４６、などから構成されている。現像ハウジン
グ０５４１は、現像装置本体の筐体であり、当該現像装
置の構成要素を所定の位置関係に維持し、かつ現像剤の
槽である。材質は一般的にガラス繊維を含む樹脂などを
用い寸法精度を出している。第１の撹拌手段０５４４、
第２の撹拌手段０５４５は、撹拌パドルやスパイラルを
用い、キャリア粒子とトナーとからなる現像剤を撹拌、
搬送することにより均一に混合し、摩擦帯電を起こしト
ナーを帯電させている。

【００３２】現像ローラ０５４２は、前記現像ハウジン
グ０５４１内に前記感光体ドラム０５１と平行に配設さ
れ、前記感光体ドラム１の周表面の回転移動方向に対し
て順方向に回転移動するスリーブ部材と当該スリーブ部
材内に配設された磁石により構成される。当該スリーブ
部材は周表面に現像剤を吸着搬送し、前記感光体ドラム
０５１とニップを形成する現像域に送り、前記感光体ド
ラム０５１の周表面の静電潜像に当該現像剤を適用して
トナー像を形成する。ここで当該第１のスリーブ部材に
は適当な現像バイアスが印加されており、前記感光体ド
ラム０５１を対向電極とする電界を形成することにより
前記感光体ドラム１の周表面の静電潜像をトナー像化し
ている。当該スリーブ部材の材質は一般的にはアルミ合
金が使われ、その周表面は現像剤の搬送性能の向上を考
慮してロレット加工やサンドブラスト処理、ワイヤーブ
ラシ処理を施されている。前記磁石はラジアル方向に多
極の磁極を有し、材質はフェライト系の永久磁石（焼結
やバインダ磁石）を用いる。

【００３３】穂切り板０５４３は、現像ローラ０５４２
と所定の間隙をもって位置する端部を有し、当該現像ロ
ーラ０５４２の周表面を搬送される現像剤の層厚を規制
する役割をもつ。材質は耐摩耗性、トナー付着の予防を
考慮して、ステンレス、真鍮、アルミ合金などの金属が
用いられる。層厚の設定は精度を必要とする。

【００３４】汲み上げローラ０５４６は、現像ローラの
現像域より長手方向に外れた位置にあり、第１の撹拌手
段０５４４から第２の撹拌手段０５４５へ現像剤を受け
渡すときに、下から上への方向となるので、第１の撹拌
手段０５４４からの現像剤を汲み上げローラ０５４６の
表面に磁力的に吸着し、第２の撹拌手段０５４５へは簡
単なブレードではぎ取るなどして行う。

【００３５】トナー濃度検出手段０５４７は透磁率セン
サーを用いており、設置個所はトナーとキャリア粒子が
充分に撹拌、混合された現像剤が流れている箇所であれ
ばどこでもよい。

【００３６】次に、現像剤の流れを説明する。まず現像
剤の撹拌には第１の撹拌手段０５４４と第２の撹拌手段
０５４５を汲み上げローラ０５４６とを介して循環する
ことにより行われている。さらに第１の撹拌手段０５４
４は循環する現像剤を現像ローラ０５４２に受け渡しつ
つ撹拌している。現像ローラ０５４２はスリーブ部材の
内部に配設された磁石の汲み上げ磁極により周表面に磁
気的に現像剤を吸着保持し、この汲み上げられた現像剤
はスリーブ部材の回転移動に伴い穂切り板０５４３によ
り量を規制され、搬送磁極により搬送されて主極のつく
る磁界により穂立ち、スリーブ部材と前記感光体ドラム
０５１の形成する現像域に送る。この現像後の現像剤は
引き続きスリーブ部材の回転移動により内部の磁石の隣
接する同一極性の引き剥がし磁極付近で第１の撹拌手段
０５４４に現像剤を受け渡す。この第１の撹拌手段０５
４４に回収されたトナーを消費された現像剤は再び第１
の撹拌手段０５４４と第２の撹拌手段０５４５を汲み上
げローラ０５４６とを介して循環しつつ、トナー補給が
行われて所定の濃度に維持される。

【００３７】トナー収納容器０５７は、トナー補給ロー
ラ０５７１、トナー送り手段０５７２などで構成され、
トナー補給モータを回転させることにより前記トナー補
給ローラ０５７１を回転させ、下部の開口部より前記現
像ハウジング０５４１の第２の現像剤撹拌搬送手段０５
４５の上流側にトナーを落下させている。このトナーの
落下は前記トナー濃度検出手段０５４７で測定された現
像剤のトナー濃度を設定されたトナー濃度と比較するこ
とにより、測定されたトナー濃度が設定されたトナー濃
度より低い場合にトナーを補給し、測定されたトナー濃
度が設定されたトナー濃度より高くなった時点でトナー
補給を止めるという制御により行っている。またトナー
送り手段０５７２はトナーを開口部方向に寄せるように
回転しており、前記トナー補給ローラ０５７１の駆動と
共通の駆動で行っている。

【００３８】第１の転写部では、転写定着ベルト０６１
にトナー像を転写する。ここでの詳細は以下転写定着ベ
ルトの説明で述べる。ドラムクリーナー０５６はブレー
ドを有し、第１の転写位置１０００で残留したトナーを
ブレードで掻き落とし回収する。

【００３９】続いて図３を用いて転写定着ベルトユニッ
ト０６、および第２の転写ローラ０７について説明す
る。この転写定着ベルトユニット０６は、転写定着ベル
ト０６１、駆動ローラ０６２、第１の転写ローラ０６
３、転写定着ローラ０６４、テンションローラ０６５、
ベルトクリーナー０６６、ベルト冷却装置０６８などか
ら構成される。図を見て分かるように、搬送路４に対し
て垂直上方向に、転写定着ローラ０６４と駆動ローラ０
６２が縦長の位置関係に配置され、この転写定着ベルト
ユニット０６の、用紙搬送方向上流側の側面に第１の転
写位置１０００があり、最下位置に第２の転写位置２０
００がある。

【００４０】転写定着ベルト０６１の材質は、例えばポ
リイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォ
ン等の耐熱性樹脂などの薄いシートを用いたシームレス
のベルトを用いている。表面にはフッ素やシリコン等の
コート処理などを施しても良い。前記第１の転写ローラ
０６３の材質はアルミなどの軸芯の周囲に、ポリウレタ
ン系エラストマーに過塩素酸リチウム添加したもの、ポ
リエステル系エラストマーに過塩素酸リチウム添加した
もの、ウレタンゴムに導電性カーボンブラック添加した
ものなどの、何れも体積抵抗１０4〜１０５Ω・cm，ア
スカーＣ硬度５０〜８０°程度の弾性層を設けたものを
用いる。転写定着ローラ０６４はアルミの軸を用いる。
ベルトクリーナーは、この転写定着ベルト０６１に残留
したトナーを、ベルト表面に圧接したブレードで掻き落
とす。

【００４１】第２の転写ローラ０７の材質は、上記第１
の転写ローラ０６３と同様にアルミなどの軸芯の周囲
に、ポリウレタン系エラストマーに過塩素酸リチウム添
加したもの、ポリエステル系エラストマーに過塩素酸リ
チウム添加したもの、ウレタンゴムに導電性カーボンブ
ラック添加したものなどの、何れも体積抵抗１０⁴〜１
０⁵Ω・cm，アスカーＣ硬度５０〜８０°程度の弾性層
を設けたものを用いる。

【００４２】画像形成手段から転写定着ベルトへ、転写
定着ベルトから用紙への転写の流れを説明する。感光体
ドラム０５１に形成されたトナー像は、第１の転写位置
１０００で、第１の転写ローラ０６３に印加された、ト
ナーと逆極性の電圧と感光体ドラム０５１のつくる電界
により、転写定着ベルト０６１上に転写される。この転
写ベルト上のトナー像回転移動にともない第２の転写位
置２０００で、第２の転写ローラ０７に印加された、ト
ナーと逆極性の電圧と転写定着ローラ０６４のつくる電
界により、搬送されてくる用紙上に転写される。感光体
ドラム０５１と転写定着ベルト０６１は接触しており、
適度なニップが形成されている。転写定着ローラ０６４
は、アルミなどの軸芯の周囲に天然ゴム、フッ素ゴム、
シリコーンゴム等のゴム材料、フェノール樹脂、エポキ
シ樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル、ポリアミド、ポ
リスチレン、ポリアセタール等の樹脂層を用いる。定着
ヒータ０６４１を内蔵することにより、定着に必要な所
定の温度に制御されている。第２の転写ローラ０７と転
写定着ローラ０６４は、適度な押圧で圧接され、この２
つのローラの形成するニップに、未定着トナーが転写さ
れるとともに用紙が挟持、加圧されることにより定着さ
れる。第１の転写ローラ０６３と、第２の転写ローラ０
７に印加される電圧は、各々１〜６ｋＶ程度の適当な電
圧が、高圧トランスから印加される。また、第２の転写
ローラ０７と転写定着ローラ０６４とは同じ材質で形成
されてもよい。また、転写定着ローラ０６４に内蔵され
ている定着ヒータ０６４１を第２の転写ローラ０７に内
蔵させて、転写定着ローラには内蔵させないといった逆
の構成にすることもできる。トナー像を定着された用紙
は、排出手段０９により、排紙トレイ１０に順次排出さ
れる。

【００４３】転写定着ベルト０６１上に完全には転写さ
れずに残留したトナーをブレードを有するベルトクリー
ナー０６６でブレードにて掻き落として回収する。

【００４４】ベルトクリーナ０６６のベルト回転方向下
流側にはベルト冷却装置０６８が設けられている。ベル
ト冷却装置０６８は転写定着ベルト０６１に接触するよ
うなローラで構成され、このローラでベルトの熱を吸収
する。このローラはアルミ等の熱容量の大きい材料で構
成することが好ましい。ベルト冷却装置０６８として
は、ローラに変えて冷却ファンで構成されてもよい。ま
た、本実施例のベルト冷却装置０６８と併用して冷却フ
ァンを使用することもできる。その他転写定着ベルト０
６１を冷却できるものであれば、それらも使用すること
ができる。

【００４５】排紙トレイ１０を再び図１に戻って説明す
る。排紙トレイリフト手段１０１を備え、必要に応じて
排紙トレイ１０を昇降させることができる。これは、本
件のレイアウトでは、排紙位置が低い位置になるため、
ユーザーが印字された用紙を取るときに、低い位置では
取りづらいので、ジョブの最終の紙が排紙後に、図中破
線で示す位置までもち上げる。またたとえこの印字され
た用紙が取り除かれない状態で、次のジョブが入って印
字を開始した場合は、再び元の排紙位置に戻るように制
御される。

【００４６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、転写定着
ベルトユニットを縦置きのものを用い、転写定着ベルト
から用紙へのトナーの転写をこの転写定着ベルトの最下
位置で行うことにより、用紙へのトナー像の転写スペー
スが短くなるとともに、転写と定着を同時に行っている
ため、レジストローラと排出手段の距離を詰めることが
でき、用紙搬送距離は短くなる。またよく使われる用紙
カセットを１つにし、この給紙位置から排出までを略一
直線にすることで、さらに用紙の搬送距離は短く、かつ
搬送路が曲がっていないので、ジャムを低減できる。

【００４７】請求項２記載の発明によれば、現像器を縦
置きのものを用いることにより、いっそうスペースは小
さくとれる。

【００４８】請求項３記載の発明によれば、トナー収納
容器を転写定着ベルトと現像器の上部にレイアウトする
ので、トナー収納容器、転写定着ベルト、現像器の形成
するスペースが縦長になり、用紙へのトナー像の転写ス
ペースが短くなる。請求項４記載の発明によれば、転写
定着ベルトを冷却する冷却手段を用いることにより、定
着の際加熱されたベルトを冷却することができる。

【００４９】請求項５記載の発明によれば、メインの用
紙収納部以外の給紙には、複数の略式給紙トレイを用い
るので、あまり使われない用紙はここからの給紙で充分
であり、かつこの略式給紙トレイ複数用意されているの
で、メインの用紙以外は複数種類セットした状態が可能
である。従来の技術では、この使用頻度の少ない用紙で
あっても、用紙収納部を１つ占有していたし、この使用
頻度の少ない用紙のために、使用頻度の高いメインの用
紙のセット枚数に制限を加えていた。たとえばメインの
用紙の使用率が９５％なら、複写機全体にセットできる
用紙のうち９５％はこのメインの用紙であっても良いは
ずである。つまりメイン以外の用紙の使用率は全体の数
％にも満たないので、その他の用紙は随時バイパスから
の給紙で充分であり、そのほうがユーザーにとって便利
なことも多い。さらにメイン以外の用紙は使用率は低い
が、各々の種類は多い（少量多品種）である。よって略
式トレイは複数段設けてある。従来のバイパス給紙で
は、１種類の用紙をセットするものしかなかったが、本
件では製造コストのあまりかからないバイパスを複数段
設けるほうが用紙収納部を複数設けるより、少ないスペ
ースでより多くの種類の用紙をセットできる。またこれ
らの略式給紙トレイは、メインの用紙収納部より上の位
置になるので、上から下方向への搬送となり、搬送ロー
ラのスリップを低減でき、ジャムの発生は少なくなる。

【００５０】請求項６記載の発明によれば、用紙搬送方
向が上から下方向のため、排紙は下の位置になる。そこ
で排紙トレイをリフトすることによりこれを補う。搬送
路を設けて上に排出すると、定着後にカールしている場
合もある用紙を下から上へ搬送するとジャムが発生しや
すくなるからである。排出して積載した用紙がジャムす
ることはない。このほか排紙トレイに多くの用紙がたま
っている場合には下降させることもできる。

【００５１】請求項７記載の発明によれば、前記用紙収
納部に大容量の用紙カセットを用い、かつ画像形成装置
本体に内蔵することにより、いっそう給紙から排紙まで
の距離を短くすることができる。さらに全面に引き出し
可能なものを用いることにより、左右方向のスペースを
あまりとらない。フロントローディング方式に、スペシ
ャルカセットを設けたものがあるが、寸法的にかなり大
きなものになってしまうからである。この１つしかない
大容量給紙カセットに対し、エアー給紙などの高価では
あるが極めて安定性のある給紙手段を用いれば、さらに
ジャムは発生しにくくなることは間違いない。

【００５２】このように、本発明のような新しいレイア
ウトの画像形成装置を用いれば、ジャムを少なくでき
る。またジャムが発生した場合であっても、搬送路が短
いのでジャム発生箇所も特定しやすく、その処理が容易
な画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の概略図である。

【図２】本発明の大容量用紙カセットとエアー給紙の概
略図である。

【図３】本発明の画像形成手段、転写定着ベルトユニッ
ト、第２の転写ローラの概略図である。

【図４】従来技術＜従来例１＞の画像形成装置の概略図
である。

【図５】従来技術＜従来例２＞の画像形成装置の概略図
である。

【図６】従来技術＜従来例２＞の画像形成装置の概略図
である。

【符号の説明】

０１；大容量用紙カセット０２；給紙手段０３；レジストローラ対０４；搬送路０５；画像形成手段０５１；感光体ドラム０５２；主帯電装置０５３；露光手段（ＬＰＨ又はＬＳＵ）０５４；現像装置（縦置き）０５６；ドラムクリーナー０５７；トナー収納容器０６；転写定着ベルト（縦置き）０６１；ベルト０６２；駆動ローラ０６３；第１の転写ローラ０６４；転写定着ローラ０６６；ベルトクリーナー０６８；ベルト冷却装置０７；第２の転写ローラ０８；定着手段０９；排出ローラ１０；排出トレイ、１１；略式給紙トレイ１１１；大サイズ用トレイ１１２；中サイズ用トレイ１１３；小サイズ用トレイ１０００；第１の転写位置１２；バイパス搬送路２１；デジタル光学系２２；自動原稿送り装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 21/16 Ｇ０３Ｇ 15/16 １０３３Ｆ０４９ 15/16 １０３ 15/20 １０２３Ｆ０５４ 15/20 １０２ 15/24 ３Ｆ０６３ 15/24 15/00 ５５４３Ｆ３４３Ｆターム(参考） 2H033 BA02 BA11 BA12 BA29 BE09 2H071 BA03 BA29 DA08 DA09 DA12 DA15 DA23 DA24 EA04 2H072 BA03 BA06 BA17 CB07 CB08 CB09 FB02 FB10 JA02 JA03 JA04 JA05 JA08 2H078 BB01 CC06 DD40 DD51 DD57 DD73 2H200 FA17 GA45 GA49 GA56 GB12 GB22 GB40 GB41 HA03 HA12 HB03 HB12 HB22 HB45 HB48 JA02 JA07 JA08 JA25 JA28 JC04 JC07 JC12 JC15 LA31 LB13 MA04 MA05 NA02 NA14 3F049 AA01 AA02 AA07 CA31 LA02 LA05 LA07 LB03 3F054 AA01 AC02 AC03 AC05 BA02 BB04 BJ02 DA17 3F063 AA00 BA02 CD07 3F343 FA02 FB02 FB03 FB04 FC30 GA01 GB01 GC01 GD01 HA16 HA29 HB04 HC04 HC22 KB04 KB17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の用紙が収納された用紙収納部と、該
用紙収納部に積載された用紙を搬送路へ給紙する給紙手
段と、感光体ドラムにトナー像を形成する現像ローラを
備えた現像装置を有する電子写真方式の画像形成手段
と、該画像形成手段により形成されたトナー像が１次転
写位置で転写され、２次転写位置でこのトナー像を用紙
に転写し、かつこの２次転写位置では対抗する加圧ロー
ラとによって挟持、加熱することにより定着する転写定
着ベルトと、用紙を排出する排出手段とを有する画像形
成装置において、前記転写定着ベルトは、略上方に向けて縦長に配置さ
れ、２次転写は前記転写定着ベルトの最下位置で行い、
前記給紙手段の位置、用紙への転写の位置、排出手段の
位置は、略一直線になっていることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項２】前記画像形成手段は感光体ドラムの略上方
向に現像ローラが面しており、かつ撹拌手段が略縦方向
に並ぶ縦置き現像装置を用いていることを特徴とする請
求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】トナー収納容器はこの現像装置と前記転写
定着ベルト上部にレイアウトされていることを特徴とす
る請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記転写定着ベルトを冷却する転写定着ベ
ルト冷却手段を有することを特徴とする請求項１〜３に
記載の画像形成装置。
【請求項５】前記用紙収納部の上部には、複数の略式給
紙トレイとこれらの共通の１つのバイパス搬送路を有
し、選択的に複数の略式給紙トレイからの給紙が可能で
あり、かつこのバイパス搬送路は、前記用紙収納部の給
紙手段より下流かつレジストより上流に斜め上方向から
搬送方向に滑らかに合流することを特徴とする請求項１
〜４に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記排紙トレイを排紙するための第１の排
紙位置と、ユーザーが排紙された用紙を取り易い第２の
排紙位置までリフトするための排紙トレイリフト手段を
有することを特徴とする請求項１〜５に記載の画像形成
装置。
【請求項７】前記用紙収納部は大容量の用紙を積載で
き、画像形成装置本体に内蔵されており、かつ前面に引
き出し可能なことを特徴とする請求項１〜６に記載の画
像形成装置。