JPH086471A

JPH086471A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH086471A
Application number: JP6159278A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Iso; 利光磯; Jun Azuma; 純吾妻; Seietsu Miura; 誠悦三浦; Akira Kuroda; 明黒田; Hiroshi Goto; 五藤　　宏史; Yoshihiro Matsuo; 佳広松尾; Takeshi Niimura; 健新村; Tatsuo Hamada; 達雄浜田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-06-16
Filing date: 1994-06-16
Publication date: 1996-01-12

Abstract

(57)【要約】【目的】本体フレームに対してプロセスカートリッジを
精度よく装着する。【構成】プロセスカートリッジ４０の左右両側面から位
置決めピン４３ｄ、回転防止ピン４３ｅを突設させる。
加圧アーム５を回転ピン３ｄを中心に揺動自在に配置
し、引っ張りばね６によって矢印Ｂ方向に付勢する。本
体フレーム１Ｆの案内溝３ａに沿ってプロセスカートリ
ッジ４０を装着する。このとき、位置決めピン４３ｄを
加圧アーム５の当接部５ａによって、突当側面３ｂ、突
当底面３ｃに押し付けて位置決めする。また、案内溝３
ａは、回転防止ピン４３ｅを介してプロセスカートリッ
ジ４０の回転を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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。

【０００２】

【従来の技術】オフィス等で使用される複写機、レーザ
ビームプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置、特に
デスクトップ型の小型のものでは、一層の小型化が求め
られている。

【０００３】電子写真方式の画像形成装置では、一般
に、画像形成部において感光ドラム（像担持体）上に形
成したトナー像を、給紙カセットから搬送路に沿って搬
送した記録媒体（例えば、紙）に転写し、この転写され
たトナー像を定着器によって記録媒上体に定着した後、
記録媒体を排紙トレイ上に排出する。

【０００４】さらに、小型のものは、画像形成部をプロ
セスカートリッジ（例えば、感光ドラム、帯電器、現像
装置、クリーニング装置等をカートリッジ容器に一体的
に組み込んだもの）によって構成し、また、定着器を加
熱加圧を行う部材によって構成している。そして、箱状
の装置本体の下部に、給紙カセットを横方向（ほぼ水
平）に装着し、その上方に形成した搬送路中に上述のプ
ロセスカートリッジ及び定着器を配置し、さらにこれら
の上方に排紙トレイを設けている。すなわち、装置本体
に対し、その下部に給紙カセットを、中間部にプロセス
カートリッジ及び定着器を、そして上部に排紙トレイ
を、それぞれが重なるように構成することによって、装
置本体を小型化し、その設置面積（占有面積）の縮小化
を図っている。

【０００５】上述のプロセスカートリッジは、画像形成
装置本体に対して次のようにして装着する。画像形成装
置本体を上方から覆うカバーを開放し、プロセスカート
リッジを一旦、このカバーに取付け、その後カバーを閉
鎖することにより、画像形成装置本体の所定の位置にプ
ロセスカートリッジを配置する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
画像形成装置によると、画像形成前、画像形成後の記録
媒体をそれぞれ給紙カセット、排紙トレイによってほぼ
水平に支持する構成であるため、装置本体の占有面積の
縮小化に限度があった。すなわち、記録媒体による占有
面積をも考慮にいれた装置本体の実質的な占有面積を、
使用する記録媒体のうち最大のものの面積よりも小さく
することが困難であるという問題があった。

【０００７】また、プロセスカートリッジを画像形成装
置本体の所定の位置に直接的に配置するのではなく、カ
バーを介して行うので、画像形成装置本体に対するプロ
セスカートリッジの装着精度を向上させるのが難しいと
いう問題があった。

【０００８】そこで、本発明は、画像形成装置本体の占
有面積を縮小化するとともに、プロセスカートリッジの
装着精度を向上させるようにした画像形成装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述の問題を解決するた
めの、本発明の主たる構成は、記録媒体に画像を形成す
る画像形成装置において、給送するための記録媒体を縦
方向に支持する第１支持手段と、画像形成後の記録媒体
を縦方向に支持する第２支持手段と、前記第１支持手段
から第２支持手段へ向かう搬送路の上方に設けられた像
担持体と、前記第１支持手段と第２支持手段との間であ
って、前記像担持体の上方に設けられた、前記像担持体
に画像情報に応じた情報光を与えるための情報光発射手
段と、前記搬送路の下方に設けられた、前記像担持体に
形成されたトナー像を記録媒体に転写するための転写手
段と、記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体に定着
するための定着手段とを備えるとともに、前記プロセス
カートリッジの両側面から突出する位置決めピンを設
け、本体フレームの両側面部に着脱時の前記プロセスカ
ートリッジの位置決めピンをガイドする案内溝を設け、
該案内溝の奥部に前記位置決めピンの位置決め基準とな
る突当面を形成し、前記本体フレームの両側面部に、該
本体フレームに装着時のプロセスカートリッジの位置決
めピンを、付勢部材の付勢力により前記突当面に押し付
ける加圧部材を配設することを特徴とする。

【００１０】さらに、前記搬送路の上流側から下流側に
かけて順に配設した、前記第１支持手段に支持された記
録媒体を給送する給送位置と、前記転写手段による転写
位置と、前記定着手段による定着位置とを、この順に順
次低い位置に配置するように下もよい。

【００１１】

【作用】以上構成に基づき、第１支持手段と第２支持手
段とが、それぞれ画像形成前の給送すべき（画像形成前
の）記録媒体と画像形成後の記録媒体を縦方向に支持す
るので、画像形成装置本体の占有面積が、画像形成対象
となる記録媒体の搬送方向長さに直接的に影響されるこ
とはない。すなわち両支持手段を連結する搬送路の水平
方向の長さを、記録媒体の搬送方向長さよりも短くする
ことによって、画像形成装置本体の占有面積を、記録媒
体の面積よりも小さくすることが可能となる。

【００１２】また、プロセスカートリッジを本体フレー
ムに対して直接的に装着し、しかも、プロセスカートリ
ッジの位置決めピンを本体フレーム側の加圧部材によっ
て突当面に押し付けるようにしているので、本体フレー
ムに対するプロセスカートリッジの装着位置、つまり、
例えば本体フレーム側の転写手段に対する像担持体の取
付け精度を向上させることができる。

【００１３】さらに、記録媒体に対する給送位置よりも
転写位置を低く、この転写位置よりも定着位置をさらに
低く設定することにより、搬送路中を搬送される記録媒
体は、重力に逆らうことなく搬送されるので、先端の姿
勢が安定し、円滑に搬送される。

【００１４】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。〈実施例１〉図１に、本発明に係る画像形成装置の一例
として、プロセスカートリッジを使用するレーザビーム
プリンタＭの概略構成を示す。なお、画像形成対象とな
る記録媒体Ｐとしては、一般の普通紙（コピー用紙）の
他に、厚紙、封筒等の特種紙、さらには紙以外の例えば
ＯＨＰフィルム等のシート材を使用することができる
が、本実施例では、一般の普通紙を用いた場合について
説明するものとする。

【００１５】まず、同図に示すレーザビームプリンタ
（以下単に「プリンタ」という。）Ｍの構成の概略を説
明する。

【００１６】このプリンタＭは、プリンタ本体１（以下
単に「本体１」という。なお、プリンタ本体のうち、特
に、枠組みについていうときは、「本体フレーム１Ｆ」
というものとする。）の後部に、縦方向に向けて画像形
成前の記録媒体Ｐを支持する第１支持手段１０を設け、
本体１の前部に、画像形成後の記録媒体Ｐを縦方向に支
持する第２支持手段２０を設ける。そして、これら第１
支持手段１０の下端部１０ａと第２支持手段２０の下端
部２０ａとを本体１の後部から前部に向けて延びる搬送
路３０で連結し、全体として、Ｕ字型のパス（以下、
「縦Ｕ字パス」という。）を構成している。プリンタＭ
は、また、搬送路３０のすぐ上方に配設したドラム状の
電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）４１等
を一体的に組み込んだプロセスカートリッジ４０と、こ
のプロセスカートリッジ４０の上方に配設した情報光発
射手段５０と、搬送路３０の中間部下方に感光ドラム４
１に対向配置した転写手段６０と、搬送路３０の下流側
で第２支持手段２０の下端部のすぐ下に配置した定着手
段７０とを備えている。上述の縦Ｕ字パスを基準とする
と、プロセスカートリッジ４０と情報光発射手段５０と
はその内側に、また転写手段６０はその外側に、そして
定着手段７０は搬送路３０を下流側においてまたぐよう
にしてそれぞれ配置されていることになる。

【００１７】上述のような構成のプリンタＭの動作を簡
単に説明する。まず、情報光発射手段５０等によって感
光ドラム４１上にトナー像を形成する。一方、記録媒体
Ｐを第１支持手段１０から下向きに給送して搬送路３０
の上流側を介して感光ドラム４１に供給し、この供給さ
れた記録媒体Ｐに、感光ドラム４１上の上述のトナー像
を転写手段６０により転写する。トナー像が転写された
記録媒体Ｐは、定着手段７０でトナー像が表面に定着さ
れた後、上方に向けて排出され、第２支持手段２０によ
って縦方向に支持される。

【００１８】このような構成、動作をなすプリンタＭ、
すなわち縦Ｕ字パスを有するプリンタＭにおいては、搬
送路３０の前後方向の長さを短縮することにより、記録
媒体Ｐの搬送方向長さにかかわらず、本体１の占有面積
を小さくすることが可能である。

【００１９】以上で、プリンタＭについての概略構成、
動作の説明を終了し、次に、各部材の構成について第１
支持手段１０から順に詳述する。

【００２０】第１支持手段１０は、本体１の後部に設け
られ、下方から順に、突当部１１、先端支持部１２、給
紙トレイ１３を有する。突当部１１は、画像形成前の記
録媒体Ｐの先端を下方から支持して記録媒体Ｐの重量を
支える。先端支持部１２は、軸１２ａを中心に本体１に
よって前後方向に揺動可能に支持されており、下端部の
背面に配置されたばね１２ｂによって、前方に付勢され
ている。前方に付勢された先端支持部１２は、給送前は
カム部材（不図示）により後方に退避させられ、給紙時
のみ、上述のカム部材が回動して前方へ記録媒体Ｐを付
勢する。給送前の記録媒体Ｐのうちの最上位の記録媒体
Ｐは、上述の突当部１１及び分離爪によって給送位置Ａ
１に位置決め配置されて給送を待つ。なお、この記録媒
体Ｐが給送されるとばね１２ｂに付勢された先端支持部
１２によって次の記録媒体Ｐが給送位置Ａ１に配置され
るようになっている。給紙トレイ１３は、本体１の上面
後端部から縦方向に突出するようにして配設されてい
る。給紙トレイ１３は、記録媒体Ｐの中間部及び後端部
を、その背面側（後面側）から支持して、画像形成前の
記録媒体Ｐ全体を縦方向に平面状に支持する。給紙トレ
イ１３の前面側には、記録媒体Ｐの左右方向（前側から
後側を見たときの左右をいう。）の位置を規制する２枚
の可動の規制板１３Ｌ、１３Ｒ、及び、手差し時の記録
媒体Ｐをガイドする手差しガイド１３ａが配置されてい
る。また、給紙トレイ１３の上端には、上方に延びて、
搬送方向長さの長い記録媒体Ｐを安定よく支持する延長
ガイド１３ｂが出入り可能に配置されている。なお、給
紙トレイ１３は、本体１の上面に対して着脱自在に装着
されている。ここで、画像形成前の記録媒体Ｐの第１支
持角度θ₁ 、すなわち上述の突当部１１、先端支持部１
２、給送トレイ１３等によって構成される第１支持手段
１０によって平面状に支持された状態の記録媒体Ｐが水
平面となす角である第１支持角度θ₁ は、６０°〜９０
°に設定することにより、本体１の占有面積の縮小化に
寄与することができ、また重力を有効に利用した記録媒
体Ｐの良好な給送をも実現することができる。なお、こ
の第１支持角度θ₁ は、好ましくは、７０°〜７５°に
設定するとよい。

【００２１】第２支持手段２０は、上述の第１支持手段
１０が本体１の後部に設けられているのに対し、本体１
の前部に設けられている。第２支持手段２０は、本体１
の一部を構成する開閉自在の外装カバー２（同図中の二
点鎖線は、開閉動作途中の外装カバー２を示す。）に設
けられており、下方から順に、突当部２１、排紙トレイ
２２、延長トレイ２３を有する。画像形成後の記録媒体
Ｐに対し、突当部２１はその後端を下方から支持し、排
紙トレイ２２はその後半部を背面側から支持し、延長ト
レイ２３は前半部を背面側から支持する。延長トレイ２
３は、排紙トレイ２２によって昇降可能に支持されてお
り、本体１の上方に引き出された状態の延長トレイ２３
と、排紙トレイ２２とによって、画像形成後の記録媒体
Ｐを縦方向に平面状に支持する。この縦方向に支持され
た状態の記録媒体Ｐの、水平面を基準とする角度を第２
支持角度θ₂ とすると、この第２支持角度θ₂ は、５５
°〜７５°に設定する。なお、この第２支持角度θ₂
は、好ましくは、６５°〜７０°に設定するとよい。排
紙トレイ２２等を有する外装カバー２の開閉動作等につ
いてはプロセスカートリッジ４０の着脱動作とともに後
述する。

【００２２】搬送路３０は、第１支持手段１０の下端部
１０ａと第２支持手段２０の下端部２０ａとを連結し、
本体１の後部から前部に向けて延びる記録媒体Ｐの搬送
用の経路を構成している。搬送路３０は、後部（上流
側）から前部（下流側）にかけて順に、分離パッド３
１、転写前ガイド３２ａ、３２ｂ、転写後ガイド３３
ａ、３３ｂ、そして定着手段７０の下流側の反転ガイド
３４を有する。また、分離パッド３１の斜め上方には、
給紙ローラ３５が配置され、給紙ローラ３５の下方に
は、搬送ローラ３６が配置されている。給紙ローラ３５
は、外周面が軸３５ａに対して偏心して形成されてお
り、矢印Ｒ３５方向の回転によって、第１支持手段１０
から最上位の記録媒体Ｐを給送し、分離パッド３１との
間で記録媒体Ｐの重送を防止しながら、搬送ローラ３６
と相俟って、記録媒体Ｐを搬送するように構成されてい
る。上流側の転写前ガイド３２ａは緩やかな前下がり
に、また下流側の転写前ガイド３２ｂはほぼ水平に構成
されており、上方のプロセスカートリッジ４０の下面４
０ａとの間で記録媒体Ｐをガイドして、感光ドラム４１
と転写手段６０の転写ローラ６１との間に形成される転
写位置Ａ２に導く。転写後ガイド３３ａは、前下がりの
傾斜面に形成され、またこれに連続する転写後ガイド３
３ｂは緩やかな凹面に構成されている。トナー像転写後
の記録媒体Ｐは、これら転写後ガイド３３ａ、３３ｂに
よって定着手段７０の定着フィルムと加圧ローラ（いず
れも後述）との間に形成される定着位置Ａ３に導かれ
る。なお、転写後ガイド３３ａの最上流側には、トナー
像転写後の記録媒体Ｐの余分な電荷を除去する除電部材
３３ｃが装着されている。反転ガイド３４は、定着手段
７０のすぐ下流側の搬送ローラ３７とその上方の排紙ロ
ーラ３８との間に設けられた緩やかに湾曲したガイドで
あり、トナー像定着後の記録媒体Ｐを上方の第２支持手
段２０に向けてガイドする。なお、この反転ガイド３４
は、上述の外装カバー２と一体に構成されている。

【００２３】上述のように、この搬送路３０には、上流
側から順に、給送位置Ａ１、転写位置Ａ２、定着位置Ａ
３が設けられているが、これらの位置Ａ１、Ａ２、Ａ３
は、この順に順次低い位置に配置されるように設定され
ている。したがって、画像形成時にこれらの位置Ａ１、
Ａ２、Ａ３を順次通過する記録媒体Ｐは、高所（Ａ１）
から低所（Ａ３）に順次搬送されることになり、重力に
従った円滑な搬送が行われる。さらに、このときの記録
媒体Ｐは、その先端部が転写前ガイド３２ａ、３２ｂや
転写後ガイド３３ａ、３３ｂによって下方から支持され
るため、これらのガイド３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３
ｂに倣って、安定した姿勢で搬送される。このため、転
写位置Ａ２や定着位置Ａ３に確実に導入され、紙詰まり
等の搬送不良をよく防止する。

【００２４】プロセスカートリッジ４０は、感光ドラム
４１、帯電ローラ（帯電手段）４２、現像装置（現像手
段）４３、そしてクリーニング装置（クリーニング手
段）４４を、カートリッジ容器４５に一体的に組み込ん
でカートリッジ化し、本体１に対して着脱可能としたも
のである。感光ドラム４１は、前述のようにドラム状の
電子写真感光体であり、本体１側のモータ８４（後述）
を駆動源とする駆動機構によって矢印Ｒ４１方向に回転
駆動される。帯電ローラ４２は、感光ドラム４１表面に
接触配置され、感光ドラム４１の矢印Ｒ４１方向の回転
に伴って従動回転する。帯電ローラ４２には、本体１側
の基板８０上の高圧発生部８３によって直流電圧と交流
電圧とが重畳された帯電電圧が印加され、これと感光ド
ラム４１の回転とによって、感光ドラム４１表面を一様
に帯電する。現像装置４３は、トナーを収容するトナー
容器４３ａと、現像スリーブ４３ｂとを有する。現像ス
リーブ４３ｂは、内側にマグネットを有し、回転するこ
とにより表面にトナーを担持する。この表面のトナー
は、規制ブレード４３ｃによって層厚が規制されるとと
もに電荷が付与され、後述の情報光発射手段５０によっ
て感光ドラム４１上に形成された静電潜像に付着され、
トナー像を形成する。本実施例に係るプロセスカートリ
ッジ４０において、現像装置４３は、上方にトナー容器
４３ａを配置し、下方に現像スリーブ４３ｂを配置する
ことができるので、トナー容器４３ａ内のトナーは、重
力によって自然に現像スリーブ４３ｂに向かって落下す
る。したがって、トナー容器４３ａ内のトナーを現像ス
リーブ４３ｂに向けて搬送するための特別な機構、例え
ば攪拌部材等を装着する必要がない。これにより、プロ
セスカートリッジ４０の構成を簡略化することができ
る。クリーニング装置４４は、トナー像転写後の感光ド
ラム４１表面に摺擦して、表面の残留トナーを除去する
クリーニングブレード４４ａと、除去した廃トナーを回
収するクリーニング容器４４ｂとを備えている。カート
リッジ容器４５の上部には、露光用の透孔４５ａが穿設
されている。なお、本体１に対するプロセスカートリッ
ジ４０の着脱動作、及び位置決め等については後述す
る。

【００２５】情報光発射手段５０は、上述の露光用の透
孔４５ａを介して感光ドラム４１表面を光照射するもの
であり、全体がプロセスカートリッジ４０の上方に配設
されている。情報光発射手段５０は、画像信号に基づい
てレーザビームを発振する半導体レーザ５５と、このレ
ーザビームを回転しながら反射するポリゴンミラー５１
と、ポリゴンミラー５１を回転駆動するモータ５２と、
レンズ５３と、反射ミラー５４とを備えている。情報光
発射手段５０は、ポリゴンミラー５１を第１支持手段１
０側（後側）でかつ下方に、反射ミラー５４を第２支持
手段２０側（前側）でかつ上方に配置している。つま
り、全体が前述の搬送路３０とは逆に、前上がりに配置
されている。このように配置することで、本体１の高さ
寸法が高くなるのを抑制し、コンパクトな構成で、ポリ
ゴンミラー５１から反射ミラー５４を介して感光ドラム
４１に至るレーザビームの必要な光路長を確保するとと
もに、第１支持手段１０の手差しガイド１３ａの取付け
位置を操作性が良好な位置に設定することが可能とな
る。このレーザビームの照射によって、感光ドラム４１
上には、画像信号に対応した静電潜像が形成される。

【００２６】上述のプロセスカートリッジ４０及び情報
光発射手段５０は、後方の第１支持手段１０と、前方の
第２支持手段２０と、下方の搬送路３０との間、すなわ
ち、縦Ｕ字パスの内側のスペースに、コンパクトに配置
されている。

【００２７】転写手段６０は、搬送路３０の下方におい
て、感光ドラム４１に下方から当接する転写ローラ６１
を有し、感光ドラム４１との間に、転写位置Ａ２を形成
している。転写ローラ６１は、芯金６１ａの左右両端部
が、転写ばね６２で付勢された軸受６３によってそれぞ
れ保持されており、これにより、感光ドラム４１表面に
所定の押圧力で当接されている。転写ローラ６１には、
基板８０上の高圧発生部８３によって、感光ドラム４１
上のトナー像と逆極性の転写電圧が印加され、これによ
り、転写位置Ａ２を通過する記録媒体Ｐ表面に、感光ド
ラム４１上のトナー像が転写されるようになっている。

【００２８】定着手段７０は、本体１にばね７１を介し
て保持されたセラミックヒータ７２と、ガイド７３の外
周に無端状に装着された定着フィルム７４と、定着フィ
ルム７４に下方から当接して定着フィルム７４との間に
定着位置Ａ３を形成する加圧ローラ７５とを有する。セ
ラミックヒータ７２及び定着フィルム７４は、熱容量が
小さく、したがって、通電してから定着に要する所定の
温度に昇温するまでの時間が短い。これにより、定着手
段７０から不要な熱が放射されるのを防止している。定
着手段７０は、上流側の転写位置Ａ２で表面にトナー像
が転写された記録媒体Ｐが、その未定着のトナー像を担
持した状態で転写位置Ａ３を通過するときに、トナー像
を溶融固着して記録媒体Ｐの表面に定着するように構成
されている。

【００２９】本体１の下部、すなわち上述の搬送路３０
の下方には、基板８０が配置されている。基板８０上に
は、下流側（前側）から順に、制御部８１、ＡＣ入力部
８２、高圧発生部８３、モータ８４が配置されており、
これらはほぼこの順に順次高さ寸法が高くなっている。
つまり、基板８０上の各部材は、背の高い部材は後部
に、また背の低い部材は前部に配置されている。これ
は、後側が高く、前側が低い、上述の搬送路３０の構成
と一致している。すなわち、搬送路３０下方の空間に合
わせて、基板８０上の各部材の配置を決めている。この
ことは、本体１の小型化に貢献している。

【００３０】次に、図１を参照して、以上の構成のプリ
ンタＭ全体の画像形成動作について簡単に説明する。

【００３１】まず、第１支持手段１０に、縦方向に記録
媒体Ｐをセットする。プロセスカートリッジ４０内の感
光ドラム４１を回転駆動し、帯電ローラ４２によって、
感光ドラム４１表面を一様に例えば負極性に帯電する。
この一様に帯電された感光ドラム４１表面に、情報光発
射手段５０によって露光を行う。情報光発射手段５０か
らは、画像信号に基づいたレーザ光が発射され、感光ド
ラム４１表面を照射する。感光ドラム４１上の光照射部
分は、負の電荷が除去されて静電潜像を形成する。この
静電潜像は、現像装置４３によって、負極性のトナーが
付着されるいわゆる反転現像によってトナー像となる。
一方、先端を給紙位置Ａ１に合わせて待機していた記録
媒体Ｐは、感光ドラム４１上のトナー像にタイミングを
合わせるようにして、給紙ローラ３５により、転写位置
Ａ２に供給される。転写位置Ａ２では、トナーと逆の正
極性の転写電圧が印加された転写ローラ６１によって、
感光ドラム４１上のトナー像が記録媒体Ｐ上に転写され
る。記録媒体Ｐは、定着手段７０において、表面の未定
着トナー像が、加熱加圧を受けて定着される。トナー像
定着後の記録媒体Ｐは、反転パス３４を経由して排紙ロ
ーラ３８により、第２支持手段２０上に、縦方向に排出
される。

【００３２】本実施例のプリンタＭは、画像形成前及び
画像形成後の記録媒体Ｐをそれぞれ第１支持手段１０、
第２支持手段２０によって、縦方向に支持し、また搬送
路３０を短くすることで、本体１の占有面積を小さくし
ている。次に、図２を参照して、本体１の外装カバー２
の開閉動作と、プロセスカートリッジ４０の装着動作に
ついて説明する。

【００３３】本体１の前面を覆うとともに、前述の第２
支持手段２０を兼ねる外装カバー２は、本体１によっ
て、下部のヒンジ２ａを中心に矢印Ｒ２方向に揺動自在
に支持されている。この外装カバー２を同図に示すよう
に、開放すると、本体１の前面に大きな開口部１ａが現
出する。この開口部１ａを介して、本体１の内部にプロ
セスカートリッジ４０を装着する。この際、プロセスカ
ートリッジ４０の装着部となる空間の下部の搬送路３０
が前下がりに構成される。一方、その空間の上方の情報
光発射手段５０が、搬送路３０とは逆に、前上がりに配
置されているので、開口部１ａは大きく開口し、プロセ
スカートリッジ４０の装着動作は、極めて容易なものと
なる。本体１内に装着されているプロセスカートリッジ
４０の取外しも、同様に簡単に行うことができる。さら
に、プロセスカートリッジ４０を取り外すと、搬送路３
０のうち給送位置Ａ１から定着位置Ａ３に至る部分が露
出され、記録媒体Ｐのジャム処理等が容易に行える。次
に、本体１に対するプロセスカートリッジ４０の位置決
めについて説明する。本発明においては、本体１に対し
てプロセスカートリッジ４０を装着したときに、プロセ
スカートリッジ４０の位置が本体フレーム１Ｆに対して
直接的に決定される構成となっている。

【００３４】図３、図４に、それぞれプロセスカートリ
ッジ４０の装着前、装着後の本体フレーム１Ｆの斜視図
を示す。本体フレーム１Ｆの左右の両側面部１Ｌ、１Ｒ
には、それぞれ案内溝３ａが形成されている。案内溝３
ａは、前側から後ろ側に向けて後下がりに形成されてお
り、その奥部には突当側面３ｂ、突当底面３ｃを有する
突当面が形成されている。一方、プロセスカートリッジ
４０の左右側面には、位置決めピン４３ｄ、回転防止ピ
ン４３ｅが突設されている（ただし、位置決めピン４３
ｄについては、右側のもののみを図示している。）。位
置決めピン４３ｄは、プロセスカートリッジ４１に収納
されている感光ドラム４１と同軸に形成されている。つ
まり、感光ドラム４１に対して精度よく形成されてい
る。装着にしては、上述の位置決めピン４３ｄ、回転防
止ピン４３ｅを左右の両側面部１Ｌ、１Ｒ上に起き、さ
らに矢印Ａ方向に押し入れる。このとき、プロセスカー
トリッジ４０は、位置決めピン４３ｄ、回転防止ピン４
３ｅが案内溝３ａに沿って移動することにより、安定し
た姿勢で装着される。さらに、プロセスカートリッジ４
０を矢印Ａ方向に押し入れると、位置決めピン４３ｄが
突当底面３ｃ上に落下する。落下後の位置決めピン４３
ｄは、次に説明する加圧アーム（加圧部材）５によっ
て、位置決めされる。

【００３５】加圧アーム５は、左右の側面部１Ｌ、１Ｒ
にそれぞれ配置され、引っ張りばね（付勢部材）６によ
って付勢されている。図５に示すように、加圧アーム５
には、回転孔５ｄと規制溝５ｅとが形成されており、こ
れら回転孔５ｄと規制溝５ｅとは、それぞれ本体フレー
ム１Ｆの回転ピン３ｄと規制ピン３ｅとに係合されてい
る。これにより、加圧アーム５は、規制溝５ｅと規制ピ
ン３ｅとの係合関係によって規制される範囲内におい
て、回転孔５ｄを中心に揺動自在となる。さらに、本体
フレーム１Ｆと加圧アーム５とには、それぞればね掛け
３ｆ、５ｆが設けてあり、これらの間には、引っ張りば
ね６が介装されている。揺動自在の加圧アーム５は、こ
の引っ張りばね６により、矢印Ｂ方向に付勢され、加圧
部（当接部）５ａを当接させて、位置決めピン４３ｄを
突当側面３ｂ、突当底面３ｃに押し付ける。これによ
り、本体フレーム１Ｆに帯するプロセスカートリッジ４
０の位置決めがなされる。このときの規制ピン３ｅと規
制溝５ｅとの隙間ｔをｔ＝ｔ₀とする。

【００３６】また、回転防止ピン４３ｅは、案内溝３ａ
と係合することで、プロセスカートリッジ４０が位置決
めピン４３ｄを中心にして回転することを防止してい
る。

【００３７】なお、本実施例では、加圧部材として、規
制溝５ｅを有する加圧アーム５を示したが、規制溝５ｅ
を設ける代わりに、加圧アーム５の適当な部分を規制ピ
ンと係合させることで、揺動範囲を規制するようにして
もよい。また、付勢部材についても、引っ張りばね６に
限らず、圧縮ばねや板ばね等を利用することができる。

【００３８】次に、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照
して、プロセスカートリッジ４０を本体フレーム１Ｆに
装着（挿入）する過程を詳細に説明する。

【００３９】図６（ａ）は、挿入の初期状態を示す。ま
ず、案内溝３ａをプロセスカートリッジ４０の位置決め
ピン４３ｄが通過し、次いで、回転防止ピン４３ｅが通
過する。このとき、加圧アーム５は、規制ピン３ｅと規
制溝５ｅの隙間ｔ＝０となる所定の位置に止まってい
る。次に、図６（ｂ）に図示する、位置決めピン４３ｄ
が加圧アーム５を押している状態となる。このとき、加
圧アーム５は、位置決めピン４３ｄにより、Ｃ方向に回
転され、隙間ｔはｔ＞０となる。位置決めピン４３ｄが
突当側面３ｂを通過するまで、隙間ｔは大きくなる。図
６（ｃ）は、装着完了の状態を示す。位置決めピン４３
ｄが突当側面３ｂ以上に押し込まれると、突当底面３ｃ
まで下方に移動し、それとともに、加圧アーム５が引っ
張りばね６によって矢印Ｂ方向に回転し、加圧部５ａ
が、位置決めピン４３ｄを突当側面３ｂ、突当底面３ｃ
に押し付ける。これにより、本体フレーム１Ｆに対する
プロセスカートリッジ４０の位置決めがなされる。

【００４０】次に、プロセスカートリッジ４０の位置決
めピン４３ｄを、どのように加圧するかを説明する。

【００４１】図７は、プロセスカートリッジ４０にかか
る外力を表わす図である。外力としては、５つあり、こ
れらの外力の伝達経路は、（１）転写ばね６２→転写ローラ６１→感光ドラム４１（２）現像接点ばね８ｂ→現像接点ピン８ａ→カートリ
ッジ容器４５（３）帯電接点ばね９ｂ→帯電接点ピン９ａ→カートリ
ッジ容器４５（４）ドラムアースばね７→位置決めピン４３ｄ（５）ドラム駆動ギヤ（図示せず）から感光ドラム４１
への駆動力であり、これら外力をまとめると、位置決めピン４３ｄ
を基準とした合力Ｗと、モーメントＭとで表せる。

【００４２】ここで、モーメントＭは、プロセスカート
リッジ４０を、位置決めピン４３ｄを中心として回転さ
せようとする力であるが、前述のように、回転防止ピン
４３ｅが案内溝３ａと係合する構成となっており、これ
により、この回転は防止される。したがって、加圧アー
ム５は、合力Ｗに打ち勝つ力を位置決めピン４３ｄに与
えればよい。

【００４３】図８は、プロセスカートリッジ４０を装着
した状態での位置決めピン４３ｄの拡大図である。位置
決めピン４３ｄにかかる合力Ｗに打ち勝ち、かつ、突当
側面３ｂ、突当底面３ｃに押し付ける方向に、加圧アー
ム５によって加圧力Ｆを与える。加圧力Ｆの方向として
は、同図中のθで表される。このθは、理論上、θ＞０
であれば、加圧力Ｆの大きさを適切にすることで、位置
決めピン４３ｄを突当側面３ｂ、突当底面３ｃに押し付
けることができる。しかし、加圧力Ｆは、できる限り小
さい方が各部品にかかる力も小さくてすむので、結局、
θは、４５°＜θ＜９０°に設定するのが好ましい。θ
を、この範囲内に設定することで、引っ張りばね６のば
ね定数を小さくすることができ、プロセスカートリッジ
４０の挿入時に必要な力（隙間ｔに対応する力）も小さ
くなり、操作性の向上にもつながる。

【００４４】図９は、プロセスカートリッジ４０の装着
（挿入）時の軌跡を示す断面図である。

【００４５】図中の破線Ｈ₁ 、Ｈ₂ がプロセスカートリ
ッジ４０の軌跡であり、本実施例では、案内溝３ａが、
前述のように、後下がりの傾斜を持っているため、軌跡
もこれに沿って後下がりとなる。このように案内溝３ａ
を後下がりの形状に形成することで、プロセスカートリ
ッジ４０の挿入側（前方部）に高さｈの部品（例えば、
転着手段７０）が存在しても、全高Ｈを低くおさえるこ
とが可能となる。〈実施例２〉図１０に、実施例２を示す。同図は、プロ
セスカートリッジ４０の装着時の正面図である。図中、
左右両端の位置決めピン４３ｄ₁ 、４３ｄ₂ に、それぞ
れかかる外力の合力をＷ₁ 、Ｗ₂ としている。同図のよ
うに、プロセスカートリッジ４０には、長手方向で不均
一な外力が加わっているため、両端のピン位置決めピン
４３ｄ₁ 、４３ｄ₂ には、外力の合力として、異なる大
きさのＷ₁ 、Ｗ₂ がかかる。

【００４６】このような場合、実施例１で述べた構成
（図６、図８参照）の加圧アーム５に必要な加圧力Ｆ
も、合力Ｗ₁ 、Ｗ₂ により異なってくる。よって、引っ
張りばね６を設定する際は、以下の２通りの方法があ
る。（１）合力Ｗ₁ 、Ｗ₂ のうち、大きい方の合力につい
て、両端の引っ張りばね６を設定する。（２）合力Ｗ₁ 、Ｗ₂ のそれぞれに対応する引っ張りば
ね６ａ、６ｂ（いずれも不図示）を設定する。〈実施例３〉図１１に、実施例３を示す。同図は、加圧
アーム５を導電材料としたものであり、５ｇは導電線、
５ｈはアース接地面を表わす。

【００４７】一方、図１２は、加圧アーム５を導電材料
としない場合を示す。プロセスカートリッジ４０の位置
決めピン４３ｄと、ドラムアースばね７とを接触させ、
アース接地面５ｈへ、経路Ｅのようにアースをとってい
る。また、図１０のように、ドラムアースばね７は、通
常、プロセスカートリッジ４０の一端側のみでよく、そ
のため、プロセスカートリッジ４０にかかる外力が左右
で異なる原因になっている。

【００４８】図１１のように、加圧アーム５を導電材料
とすることで、プロセスカートリッジ４０を位置決めす
る際、加圧アーム５と位置決めピン４３ｄは、接触し、
導電線５ｇを経て、アース接地面５ｈ、経路Ｄのよう
に、アースをとることができる。また、ドラムアースば
ね７が、不要であるため、プロセスカートリッジ４０に
かかる外力を減らすことができ、左右のアンバランスの
原因の一つを除去することができる。〈実施例４〉図１３に、実施例４を示す。同図は、本体
フレーム１Ｆの側面部１Ｒを導電材料としたものであ
る。本体フレーム１Ｆのうち側面部１Ｒ以外の部分、例
えば上面１ｆは、導電材料でなくてもよい。このような
構成とすることで、プロセスカートリッジ４０の位置決
めピン４３ｄから、本体フレーム１Ｆの側面部１Ｒを経
て、アース接地面５ｈへ、経路Ｆのようにアースをとる
ことができる。また、上述の実施例３と同様、ドラムア
ースばね７が不要となり、プロセスカートリッジ４０に
かかる外力を減らすことができる。〈実施例５〉図１４に実施例５を示す。同図中、５ｋ
は、プロセスカートリッジ４０の装着の有無を検出する
ためのスイッチであり、加圧アーム５に設けた検出部５
ｊがスイッチ５ｋ内に侵入することで、プロセスカート
リッジ４０の有無を検出する。

【００４９】図１５（ａ）、（ｂ）は、検出状態を説明
するための図であり、同図（ａ）はプロセスカートリッ
ジ４０の未装着状態、同図（ｂ）は装着状態を示す。図
１５（ａ）のように、プロセスカートリッジ４０が未装
着の時は、加圧アーム５は、所定の位置に止まってお
り、このとき、検出部５ｊが、スイッチ５ｋの外に位置
するようにする。次に図１５（ｂ）のように、プロセス
カートリッジ４０を装着したとき、検出部５ｊが、スイ
ッチ５ｋ内に入るようにする。このような構成とするこ
とで、プロセスカートリッジ４０の装着状態、すなわち
プロセスカートリッジの４０の有無を検出することがで
きる。〈実施例６〉以上の実施例において、情報光発射手段５
０としては、レーザビームを発射するものに代えて、Ｌ
ＥＤアレイを用いることも可能である。感光ドラム４１
の表面に対向させてその母線に沿って多数のＬＥＤを配
置し、帯電済の感光ドラム４１を回転させながら、画像
信号に基づいて個々のＬＥＤのオン／オフを選択するこ
とにより、感光ドラム４１上に静電潜像を形成するもの
である。これによると、構成をさらに小型化、簡略化す
ることができる。〈実施例７〉上述のプロセスカートリッジ４０を構成す
る部材についての態様としては、図１に示すものに限る
ものではない。例えば、像担持体としての電子写真感光
体と、プロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリ
ーニング手段の少なくとも１つとを一体的にカートリッ
ジ化して画像形成装置本体に対して着脱可能としたもの
であってもよい。

【００５０】さらに、像担持体としての電子写真感光体
と、プロセス手段としての帯電手段、現像手段、または
クリーニング手段とを一体的にカートリッジ化し、この
カートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とし
たもの、あるいは、少なくとも現像手段と像担持体とし
ての電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画
像形成装置本体に対して着脱可能としたものであっても
よい。〈実施例８〉以上の実施例の第１支持手段１０を、給紙
カセットを主体として構成することもできる。本体１の
後部に縦方向のカセット装着部を設け、記録媒体Ｐを収
納した給紙カセットをこのカセット装着部に対して上方
から装着し、記録媒体Ｐを縦方向に支持するようにする
ものである。この場合には、カセット装着部及び給紙カ
セットによって第１支持手段を構成することになる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
画像形成前の給送すべき記録媒体を縦方向に支持する第
１支持手段と、画像形成後の記録媒体を縦方向に支持す
る第２支持手段と、前者から後者に向かう搬送路とによ
って、縦Ｕ字パスを構成し、その内側の、搬送路上に像
担持体を、同じく内側の像担持体の上方に情報光発射手
段を配設し、一方、搬送路の下方に転写手段を、転写手
段の下流側に定着手段を配設する構成を採用することに
より、搬送路の長さを短縮して、画像形成の高速化を図
るとともに、画像形成装置本体の占有面積を小さくする
ことができる。また、プロセスカートリッジの位置決め
ピンを本体フレームの突当面に加圧部材によって加圧す
ることにより、本体フレームに対してプロセスカートリ
ッジを直接位置決めすることができ、例えば本体フレー
ム側の転写手段に対して、プロセスカートリッジ内の像
担持体を精度よく配置することができる。

【００５２】さらに、給送位置よりも低い位置に転写位
置を、転写位置よりも低い位置に定着位置を設定するこ
とにより、記録媒体の搬送を重力にしたがって円滑に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の画像形成装置の概略構成を示す縦断
面図。

【図２】実施例１における外装カバーの開閉動作とプロ
セスカートリッジの装着動作を示す動作説明図。

【図３】実施例１の、プロセスカートリッジ装着前の本
体フレームを示す斜視図。

【図４】実施例１の、プロセスカートリッジ装着後の本
体フレームを示す斜視図。

【図５】実施例１の、プロセスカートリッジ装着後の加
圧アームの様子を示す側面図。

【図６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、実施例１に置ける
プロセスカートリッジの装着動作説明図。

【図７】実施例１における、プロセスカートリッジに加
わる外力を示す図。

【図８】実施例１の、プロセスカートリッジを装着した
状態での位置決めピン及び加圧アームの加圧部の様子を
示す図。

【図９】実施例１の、プロセスカートリッジの装着時の
軌跡を示す縦断面図。

【図１０】実施例２に置けるプロセスカートリッジ装着
時の正面図。

【図１１】実施例３の、加圧アームを導電性としたとき
のプロセスカートリッジのアースを示す斜視図。

【図１２】実施例３の、加圧アームが導電性の部材でな
いときのプロセスカートリッジのアースを示す斜視図。

【図１３】実施例４の、本体フレームの側面部を導電性
としたときのプロセスカートリッジのアースを示す図。

【図１４】実施例５のプロセスカートリッジの装着の有
無を検知するスイッチの構成を示す斜視図。

【図１５】（ａ）、（ｂ）は、実施例５のプロセスカー
トリッジの装着の有無を検知するスイッチの動作説明
図。

【符号の説明】

１画像形成装置本体（プリンタ本体）１Ｆ本体フレーム１Ｌ、１Ｒ側面部２外装カバー３ａ案内溝３ｂ突当側面（突当面）３ｃ突当底面（突当面）５加圧部材（加圧アーム）５ａ当接部（加圧部）６引っ張りばね（付勢部材）７ドラムアースばね１０第１支持手段２０第２支持手段３０搬送路４０プロセスカートリッジ４１像担持体（感光ドラム）４２帯電手段（帯電ローラ）４３現像手段（現像装置）４３ｄ位置決めピン４３ｅ回転防止ピン４４クリーニング手段（クリーニング装置）４５カートリッジ容器５０情報光発射手段５１ポリゴンミラー６０転写手段６１転写ローラ７０定着手段７２セラミックヒータ７４定着フィルム７５加圧ローラ８０基板８１制御部８２ＡＣ入力部８３、８５高圧発生部８４モータＭ画像形成装置（レーザビームプリンタ）Ｐ記録媒体 θ₁ 第１支持角度 θ₂ 第２支持角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者黒田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 (72)発明者五藤宏史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 (72)発明者松尾佳広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 (72)発明者新村健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 (72)発明者浜田達雄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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体に画像を形成する画像形成装置
において、給送するための記録媒体を縦方向に支持する第１支持手
段と、画像形成後の記録媒体を縦方向に支持する第２支持手段
と、前記第１支持手段から第２支持手段へ向かう搬送路の上
方に着脱自在に装着されたプロセスカートリッジ内に収
容された像担持体と、前記第１支持手段と第２支持手段との間であって、前記
像担持体の上方に設けられた、前記像担持体に画像情報
に応じた情報光を与えるための情報光発射手段と、前記搬送路の下方に設けられた、前記像担持体に形成さ
れたトナー像を記録媒体に転写するための転写手段と、記録媒体に転写されたトナー像を記録媒体に定着するた
めの定着手段とを備えるとともに、前記プロセスカートリッジの両側面から突出する位置決
めピンを設け、本体フレームの両側面部に着脱時の前記プロセスカート
リッジの位置決めピンをガイドする案内溝を設け、該案内溝の奥部に前記位置決めピンの位置決め基準とな
る突当面を形成し、前記本体フレームの両側面部に、該本体フレームに装着
時のプロセスカートリッジの位置決めピンを、付勢部材
の付勢力により前記突当面に押し付ける加圧部材を配設
する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記加圧部材を導電性部材によって構成
する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記本体フレームの少なくとも前記両側
面部を導電性部材によって構成する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記加圧部材が、前記本体フレームの両
側面部に揺動自在に配置されるとともに前記プロセスカ
ートリッジの位置決めピンに接離する当接部を有する加
圧アームによって構成される、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか記
載の画像形成装置。
【請求項５】前記プロセスカートリッジの位置決めピ
ンが、前記像担持体を基準に形成されている、ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか記
載の画像形成装置。
【請求項６】前記加圧アームの位置を検知することに
より、前記プロセスカートリッジの有無を検知する検知
手段を有する、ことを特徴とする請求項４または請求項５記載の画像形
成装置。
【請求項７】前記搬送路の上流側から下流側にかけて
順に配設した、前記第１支持手段に支持された記録媒体
を給送する給送位置と、前記転写手段による転写位置
と、前記定着手段による定着位置とを、この順に順次低
い位置に配置した、ことを特徴とする請求項１または請求項６記載の画像形
成装置。
【請求項８】前記情報光発射手段がレーザビームを発
射する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか記
載の画像形成装置。
【請求項９】前記情報光発射手段は、半導体レーザ
と、ポリゴンミラーと、レンズと、反射ミラーとを有
し、前記ポリゴンミラーを前記第１支持手段側にまた前
記反射ミラーを前記第２支持手段側に配置し、かつ、前
記ポリゴンミラーを下方にまた前記反射ミラーを上方に
配置している、ことを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記情報光発射手段が前記像担持体に
対向して配置されたＬＥＤアレイを有する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか記
載の画像形成装置。
【請求項１１】前記像担持体は、該像担持体としての
電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、クリーニング
手段のうちの少なくとも１つとを一体的にカートリッジ
化して画像形成装置本体に対して着脱可能とするプロセ
スカートリッジ内に設けられている、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記像担持体は、該像担持体としての
電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、またはクリー
ニング手段とを一体的にカートリッジ化して画像形成装
置本体に対して着脱可能とするプロセスカートリッジ内
に設けられている、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１３】前記像担持体は、少なくとも現像手段
と前記像担持体としての電子写真感光体とを一体的にカ
ートリッジ化して画像形成装置本体に対して着脱可能と
するプロセスカートリッジ内に設けられている、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記第１支持手段が、記録媒体を積載
収納するとともに画像形成装置本体に対して着脱自在に
装着する給送カセットと、該給送カセットを縦方向に保
持するカセット装着部とを有する、ことを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれか
記載の画像形成装置。