JP2002258560A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特にノイズに対して信頼性の高い、且つ最適な
電源供給、信号伝送を実現して、高画質な小型のプリン
タを提供する。 【解決手段】給紙ローラ２から転写ローラ９を経て定着
器11までの記録材搬送経路を定着手段11を最上部として
斜め上方に向かって設け、前記記録材搬送経路より下方
に電装部15を配置し、電装部15の発熱部品を装置背面側
に実装し、電装部15とスキャナーユニット５を画像処理
部100を介して電気的に接続し、スキャナーユニット５
と画像処理部100のインターフェース101と、画像処理部
100と電装部15のインターフェース102は、記録材搬送方
向に対してスキャナーユニット５の投影面積の垂直延長
面積内に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録媒体に画像を
形成する画像形成装置に関する。ここで画像形成装置と
しては、例えば電子写真複写機・プリンタ・ワードプロ
セッサ及びファクシミリ装置等が含まれる。

【０００２】

【従来の技術】本発明は電子写真方式や、その他の記録
方式を採用するレーザービームプリンター、複写機等の
画像形成装置に関するものであるが、以下画像形成装置
の一例としてレーザービームプリンターを例に挙げて説
明する。

【０００３】従来のレーザービームプリンターの一例を
図５及び図６を用いて説明する。この種の画像形成装置
の構造形態としては、図５及び図６に示すようなものが
ある。図中、１は画像形成装置に対して着脱自在である
紙カセットであり、該紙カセット１内には記録材Ｐが積
載されている。この記録材Ｐは紙カセット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により転写部に搬送され
る。４はレジストセンサーであり、これは記録材Ｐの先
端位置と露光光源であるレーザースキャナー５の発光タ
イミングを同期させ、記録材Ｐ上の所定位置から画像の
描き出しをするものである。６は折り返しミラーであ
る。７は感光体８、現像器、クリーナ、帯電ローラ等の
画像形成手段から成るプロセスカートリッジであり、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、１０は転写後の記録材Ｐを定着器１１まで案内す
る搬送ガイドであり、定着器１１は記録材Ｐ上の顕画像
を加熱定着する。そして記録材Ｐは排紙ローラ１２によ
り排紙トレイ１４上に排出される。

【０００４】そして、図５に示すプリンタにあっては、
画像形成装置の右端側に給紙手段としての給紙ローラ
２、中央に転写手段としての転写ローラ９、左端側に定
着手段としての定着器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としてのプロセスカートリッ
ジ７や光源手段としてのレーザースキャナー５を配置
し、給紙手段としての給紙ローラ２から、転写手段とし
ての転写ローラ９を経て定着手段としての定着器１１ま
での記録材の搬送を略水平に行い、定着器１１により記
録材Ｐ上に担持された未定着顕画像としてのトナー像を
加熱・加圧により定着させる。

【０００５】また、図６に示すプリンタにあっては、画
像形成装置の下端側に給紙手段としての給紙ローラ２、
中央に転写手段としての転写ローラ９、上端側に定着手
段としての定着器１１を略垂直に配置し、記録材搬送面
の側面に画像形成手段としてのプロセスカートリッジ７
や光源手段としてのレーザースキャナー５を配置し、給
紙手段としての給紙ローラ２から、転写手段としての転
写ローラ９を経て定着手段としての定着器１１までの記
録材の搬送を略垂直に行い、定着器１１により記録材Ｐ
上に担持された未定着顕画像としてのトナー像を加熱・
加圧により定着させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示すように略水平に記録材を搬送する形式においては、
発熱源である定着器１１の上部にプロセスカートリッジ
７や光源手段としてのレーザースキャナー５が配置され
ているため、機内昇温によりプロセスカートリッジ７内
のトナーが固まってしまったり、光源手段としてのレー
ザースキャナー５内の光学レンズの屈折率が変化してし
まう等の不具合が生じ、結果として良好な出力画像が得
られないことがあった。

【０００７】また、給紙手段から転写手段までの搬送経
路や定着手段から排紙手段までの転写材搬送経路は大き
な方向転換が必要となるために、方向転換の際に転写材
の後端が跳ねる音や記録材が搬送面と擦れる音が大き
く、画像形成装置の実使用状態での稼動音が大きくなっ
てしまっていた。

【０００８】また、給紙手段から転写材後端が抜け、方
向転換する際の振動が転写材に伝達され、転写手段での
感光体から転写材へのトナー像転写時に画像が乱れてし
まうという不具合もあった。

【０００９】図６に示す略垂直に記録材を搬送する形式
の場合でも稼動音の問題や画像乱れ等の問題は同様であ
った。

【００１０】また、この場合は更に光源手段（レーザー
スキャナー）の取り付け角度が大きくなってしまうの
で、スキャナモータの軸受けにかかる負荷が大きくな
り、軸受けの削れによってスキャナモータの寿命が短く
なってしまう不具合もあった。

【００１１】更には、電装部と光源手段（レーザースキ
ャナー）を接続するのに、長い束線を使用したりする為
に、放射ノイズや耐ノイズ性の面で信頼性が低く、その
為に、対策部品を追加するなどによりコストアップの要
因の一つにもなっていた。

【００１２】さらに、上述のような問題を解決するため
には、装置全体のサイズを大きくして発熱源である定着
器１１をプロセスカートリッジ７や光源手段としてのレ
ーザースキャナー７から遠ざけたり、搬送経路の変化率
を出来るだけ小さくしたり、光源手段としてのレーザー
スキャナー７の配置を出来るだけ水平に近いレイアウト
にすることで行っていた。しかし、これらの対策の結
果、装置の大型化・製造コストのアップを招いてしまっ
た。

【００１３】そこで、本発明の目的は、前述問題点を解
決するものであって、特にノイズに対して信頼性の高
い、且つ最適な電源供給、信号伝送を実現して、高画質
な小型の画像形成装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を実現する
構成は、露光手段からの画像情報に応じた光を像担持体
に露光させて潜像を形成し、該潜像を現像手段により現
像して得られたトナー像を転写手段で記録材に転写する
画像形成部と、未定着トナー像を担持した記録材を加熱
加圧により定着する定着手段と、記録材を前記転写手段
に向けて給紙する給紙手段と、装置の電源供給や制御の
為の電装部とを有する画像形成装置において、前記給紙
手段から前記転写手段を経て前記定着手段までの記録材
搬送経路は、前記定着手段を最上部として斜め上方に向
かって形成され、前記記録材搬送経路より下方に前記電
装部を配置し、前記電装部の発熱部品は装置背面側に実
装し、前記電装部と前記露光手段を画像処理部を介して
電気的に接続し、前記露光手段と前記画像処理部のイン
ターフェースと、前記画像処理部と前記電装部のインタ
ーフェースは、記録材搬送方向に対して露光手段の垂直
延長面積内に配置することを特徴とする。

【００１５】本発明によれば、電装部から露光手段への
電気的な接続を画像処理部を介して行い、その際、前記
画像処理部から前記電装部および前記露光手段への電源
および通信等の接続を行なうインターフェースを、記録
材搬送方向に対して露光手段の垂直延長面積内に配置す
るので、耐ノイズ性に優れ、且つコンパクトな構成が可
能になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施の形態を感
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
用する画像形成装置であるレーザービームプリンターを
例に説明する。

【００１７】図１は本発明の第１の実施の形態を示す画
像形成装置の断面図である。

【００１８】図中、１は画像形成装置に対して着脱自在
である紙カセットであり、該紙カセット１内には記録材
Ｐが積載されている。この記録材Ｐは紙カセット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により転写部に搬
送される。

【００１９】４はレジストセンサーであり、これは記録
材Ｐの先端位置と露光光源であるレーザースキャナー５
の発光タイミングを同期させ、記録材Ｐ上の所定位置か
ら画像の描き出しをするものである。６は折り返しミラ
ーである。

【００２０】７は感光体８、現像器、クリーナ、帯電ロ
ーラ等の画像形成手段から成るプロセスカートリッジで
あり、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、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であり、定着器１１は記録材Ｐ上
の顕画像を加熱定着する。そして、記録材Ｐ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いる排
紙トレイ１４上に排出される。

【００２１】画像データは外部ホストコンピュータから
画像データ処理装置であるFormatter１００へデータ送
信され、インターフェース１０２より電装部内に実装さ
れたエンジンFormatterに送信され、印字動作を行う。
その際、光源手段への制御はインターフェース１０１、
１０２を介して制御される。 （記録材搬送角度について）図１に示すように、紙カセ
ット１と共に給紙手段を構成する給紙ローラ２、感光体
８上の顕画像を記録材Ｐ上に転写する転写手段としての
転写ローラ９、記録材Ｐ上のトナー像を加熱定着するた
めの定着器１１は、定着器１１を最上部としてほぼ一直
線上に斜め上方に向かって配置されている。

【００２２】紙カセット１に積載されている記録材Ｐは
給紙ローラ２によって給紙された後、ほぼ一直線の搬送
経路を搬送ローラ対３（搬送ローラ３ａとコロ３ｂ）に
よって転写部まで搬送され、その後感光体８と転写ロー
ラ９によって、トナー像の転写と同時に定着器１１まで
挟持搬送される。この間の記録材Ｐの搬送経路は略一直
線であるので、記録材搬送の際の記録材Ｐとガイド部材
との摺擦音を低減できると共に、記録材Ｐを安定して搬
送でき、記録材搬送の信頼性を向上させることができ
る。

【００２３】また、定着器１１は、記録材搬送経路の最
上部に配置されているので、連続でプリント作業を行っ
た場合でも、定着器１１から発生する熱は、外装カバー
１３内に形成された不図示のルーバー部から装置外部に
排出される。

【００２４】また、プロセスカートリッジ７やレーザー
スキャナー５は定着器１１よりも下部か横に配置されて
いるので、定着器１１から発生する熱の影響を受けるこ
と無く、常に良好な出力画像を得ることが可能となる。

【００２５】更に、本実施の形態の記録材搬送経路を画
像形成装置の対角線とほぼ平行または一致させることに
よって、様々な機構を有効に配置することが可能とな
り、装置の小型化を図ることも可能となった。 （レーザースキャナー配置について）図１に示すよう
に、レーザースキャナー５は、ユニット配置としてはそ
れぞれスキャナーポリゴンミラー５ａから右上がり又は
左上がりの配置となっている。ここで画像形成装置の大
きさを出来るだけ小型にするためには、図１に示すよう
に、給紙手段から転写手段を経て定着手段にかけての記
録材搬送経路に対して略垂直な方向から感光体８にレー
ザー光を入射することが最も有効である。このような構
成とすることによって、画像形成装置の奥行き及び高さ
を最小の寸法に収めることが可能となる。

【００２６】図１に示す構成であれば、プロセスカート
リッジ７は、トレイ１の方向に略水平に着脱可能であ
り、画像形成装置内でのｊａｍ処理やプロセスカートリ
ッジ７の交換を全て同一方向から行うことができ、ユー
ザビリティを向上することができる。

【００２７】上述のように、レーザー光入射角の設定を
本実施の形態の構成にしておけば、レーザースキャナー
７の配置には大きな自由度が与えられるため、ユーザビ
リティや昇温の問題を回避することが容易となる。 （電装系レイアウトについて）ＡＣ入力、低圧電源、高
圧電源、アクチュエータドライバ、ＡＳＩＣ、定着ドラ
イブ、センサから成る電装部１５を、図１に示すよう
に、給紙手段から定着手段にかけての斜め上方に向かう
記録材搬送経路の下部に配置し、電装部内の空間エリア
を給紙部から定着部にかけて大きくする構成とする。こ
のように構成することにより、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。

【００２８】また、電装部１５の上部に配置されている
定着器１１から発生する熱は、外装カバー１３に設けら
れているルーバー部（不図示）から装置外部に排出され
る。この時、定着器１１の後面と外装カバー１３との間
に空間Ｓ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とな
る。

【００２９】従って、前述のように定着器１１の下部に
大きな空間を設け電装部１５を配置、定着器１１の後面
側に空間を設けることで、冷却のためのＦＡＮ等が無く
ても、電装部１５から定着器１１にかけての廃熱のため
のエアーフローを発生させることが可能となり、画像形
成装置内部の熱こもりを解消し、昇温を防止出来るとい
う効果がある。

【００３０】図３に電装部の実装配置の詳細を示す。図
３は電装部を上から見た図で、図中、上方が本体背面、
下方が本体正面である。右後方にインレット、パワーSW
を配置してAC入力部を構成し、後方中央に低圧電源を構
成する。

【００３１】これにより、低圧電源の熱は本体背面より
排気が容易になる。また後方左に現像、帯電の接点を設
ける為に高圧回路を配置する。前方左には発熱しないAS
IC（特定用途集積回路）を中心としたCMOS（相補性金属
酸化膜半導体）系の部品を実装し、左側にあるFormatte
rとのI/Fを構成させる。前方右には転写ローラへの転写
電圧を発生させる高圧回路を配置する。 （駆動源の配置について）駆動源としてのモーター１６
は、図１及び図２に示すように、画像形成装置のフレー
ムの一部である導電性の側面壁に直接マウントされ、且
つ、記録材搬送面の下部に配置されている。

【００３２】モーター１６を記録材搬送部下部に配置す
ることにより、画像形成装置の高速化に対応する際に、
モーターの大型化やステッピングモーターからＤＣモー
ターへの変更等に対しても柔軟に対応することが可能と
なる。これによって、例えば１０ｐｐｍから２０ｐｐｍ
への高速化を容易に達成することが可能となる。

【００３３】また、モーターを画像形成装置の導電性の
フレームに直接マウントすることにより、モーター自信
が発生する熱を容易にフレームへ逃がすことが可能とな
り、モーター効率を向上させることが可能となるととも
に、アースを取ることも容易であり、トータルでコスト
ダウンすることが可能となる。

【００３４】また、記録材搬送部の下部にモーター１６
と電装部１５を共に配置し、モーター軸上に羽を設ける
ことによりエアーフローを発生させ、電装部の廃熱をよ
り効率的に行うことが可能となる。 （フレーム構成について）本実施の形態のフレーム構成
は、図２に示すように、導電性の左右１対の側壁２０、
２１と給紙手段、搬送手段、転写手段、定着手段を保持
する樹脂からなる搬送プレート２２、光源手段としての
レーザースキャナー５を保持する導電性のスキャナープ
レート２３及び電装部１５を保持し、画像形成装置最下
部に配置される導電性の底板２４から構成されている。

【００３５】左右側壁２０、２１は、剛性、電気アー
ス、電磁波シールドの観点から導電性材料が適してお
り、板金で構成されている。上述のように駆動源である
モーター１６は左側板２０に直接マウントされており、
放熱、振動低減、電気アース接続の容易さから大きなメ
リットが得られている。

【００３６】給紙手段、搬送手段、転写手段、定着手段
等の主要ユニットを保持する部分と記録材Ｐの案内部を
有する搬送プレート２２は、複雑な形状を１部品にする
ことによるコストダウン及び電装部からの放熱を断熱で
きるというメリットがあるので、樹脂材料での一体成形
品を用いている。

【００３７】スキャナープレート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
である必要があり、板金材料を用いている。

【００３８】また、装置最下部に配置されている底板２
４は構造体の一部としての剛性と電装部を保持するため
に求められる電磁波シールドの特性から板金材料を用い
ている。

【００３９】以上のようなフレーム構成とすることによ
り、断熱・高剛性・放熱・振動低減という機能を満足し
つつ、低コストを達成できるという効果がある。 （装置内インターフェース構成について）図３、及び図
４を用いて説明する。電装部全体の構成は図３に示す如
く構成されていて、電装部からみた場合のFormatter部
と光源手段（光学部）に対してのインターフェース１０
２と、光源手段（光学部）からみた場合の画像データ処
理装置としてのFormatter１００と電装部に対してのイ
ンターフェース１０１で接続されている。インターフェ
ース１０１、１０２はＦＦＣ、フレキ、束線などによっ
て接続され、Formatter部では電装部から光源手段（光
学部）への電源、信号はスルーパスして、接続されてい
る。

【００４０】また、光源手段（光学部）５へのＶＤＯ信
号はFormatter１００から直接光源手段（光学部）へ伝
送される構成になっている。インターフェース１０２に
は、Formatter１００へ供給する電源、印字動作を制御
するために内部ビデオインターフェースで構成されてい
る。

【００４１】また、図４に示すように、インターフェー
ス１０１、１０２の配置は、搬送方向に対して光源手段
（光学部）５の垂直延長面積内に収納されるように構成
されている。

【００４２】なお、上記した実施の形態において、オプ
ション装置の電源、信号をインターフェース１０１、１
０２を介して接続する事も可能である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電装部と露光手段を接続する際に、安定したラインイン
ピーダンスによる電源供給、信号伝送が可能になり、放
射ノイズや耐ノイズ性の面で信頼性高める事が実現でき
る。

【００４４】更には、装置の小型化、部品点数削減、組
立性に向上が図られ、コストの観点からも有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る実施の形態の画像形成装置の断面
図。

【図２】図１の電装部全体の斜視図。

【図３】本発明に係る第１の実施の形態の電装部全体の
概念図。

【図４】図３の電装部と光源手段の斜視図。

【図５】従来の画像形成装置の断面図。

【図６】従来の他の画像形成装置の断面図。

【符号の説明】

１…紙カセット ２…給紙ローラ ３ａ…搬送ローラ ３ｂ…搬送ローラ ４…レジストセンサー ５…レーザースキャナー ５ａ…ポリゴンミラー ６…折り返しミラー ７…プロセスカートリッジ ８…感光体 ９…転写ローラ １０…搬送ガイド １１…定着器 １２…排紙ローラ １３…外装カバー １４…排紙トレイ １５…電装部 １６…モーター ２０…左側板 ２１…右側板 ２２…搬送プレート ２３…スキャナープレート ２４…底板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 露光手段からの画像情報に応じた光を像
   担持体に露光させて潜像を形成し、該潜像を現像手段に
   より現像して得られたトナー像を転写手段で記録材に転
   写する画像形成部と、未定着トナー像を担持した記録材
   を加熱加圧により定着する定着手段と、記録材を前記転
   写手段に向けて給紙する給紙手段と、装置の電源供給や
   制御の為の電装部とを有する画像形成装置において、 前記給紙手段から前記転写手段を経て前記定着手段まで
   の記録材搬送経路は、前記定着手段を最上部として斜め
   上方に向かって形成され、前記記録材搬送経路より下方
   に前記電装部を配置し、前記電装部の発熱部品は装置背
   面側に実装し、前記電装部と前記露光手段を画像処理部
   を介して電気的に接続し、前記露光手段と前記画像処理
   部のインターフェースと、前記画像処理部と前記電装部
   のインターフェースは、記録材搬送方向に対して露光手
   段の垂直延長面積内に配置することを特徴とする画像形
   成装置。
2. 【請求項２】 オプション装置と前記電装部の電気的接
   続を前記画像処理部を介して行い、前記オプション装置
   と前記画像処理部のインターフェースと、前記画像処理
   部と前記電装部のインターフェースは、記録材搬送方向
   に対して露光手段の垂直延長面積内に配置することを特
   徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記画像処理部は、前記露光手段と前記
   電装部との間に上下方向に沿って設けられていることを
   特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 対向配置された導電性の側壁間に設けら
   れた導電性のプレートに前記露光手段を設けたことを特
   徴とする請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装
   置。
5. 【請求項５】 前記露光手段は、レーザー光を回転する
   ポリゴンミラーを介して前記潜像担持体を露光するレー
   ザースキャナーであることを特徴とする請求項１から４
   のいずれかに記載の画像形成装置。