JPS6315264A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真プロセスと光信号発生装置とを組合わ
せて構成される画像形成装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第９図に従来考案されている電子写真式の画像形成装置
の概略構成を示す。第９図において、画像形成装置の正
面に対して、用紙スタッカー８は右側、排紙トレー１８
は左側に配置されている。

第９図において、用紙は右側から送り出されて画像形成
装置の内部を通過し、画像形成面が用紙の１備になるよ
うにして排紙トレー上に排紙される（一般的にこの状態
の排紙を「フェイスアップ排紙」と呼ぶ）０この様な構
成において、画像形成装置の巾Ｗは用紙の長さに対し約
３倍の長さを必要とし、奥行きＤは最低、用紙巾＋若干
寸法となる。又、画像形成面が用紙の下側になるように
して排紙する（この状態の排紙を「フェイスダウン排紙
」と呼ぶ）方式として第１０図に示すような従来例があ
る。フェイスダウン排紙を採用すると出力された用紙は
下から順に１ページ、２ページ、３ページ・・・・・・
と積み重さなるので、画像形成面を目に見える状態にし
た時、一番上側が１ページ、２枚目が２ページ・・・・
・・となり、改めてベージ揃えをする必要がない。逆に
フェイスアップ排紙だと画像形成面を日に見える状態に
した時、一番上側が最終ページで一番下側が１ページと
なってしまうため、ページ揃えをする必要が生ずる。

第１０図の例では画像形成装置の巾Ｗは第９図の奥行り
に同じだが、画像形成装置の奥行りは用紙長さｊに対し
２１となる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前項において説明した様に従来の画像形成装置の構成で
は、画像形成装置を設置するのに画像形成しようとする
用紙の面積に比べ、フェイスア。

プ排紙方式では約３倍、フェイスダウン方式排紙方式で
は約２倍の床面積が必要となること、特にフェイスダウ
ン排紙方式とするために第１０図の様な構成を採用する
と、用紙を折シ返えすために用紙のカール量が増したシ
、紙搬送経路が長くなるため用紙ジャムの発生割合が増
したシする。又紙搬送機構が複雑となるため、高価とな
る他、ファーストプリント時間（印刷指令が与えられて
から、印刷物が完全に機体から排出されるまでの時間）
が著しく長くなってしまうという問題点を有していた。

さらに、消耗品カートリッジ（！！Ｉ光体を含有する）
の交換が複雑でやシに＜＜、そのためにのみ側面、　　
を自由にアクセス出来るような設置方法しか取れず、設
置スペースが非常に大きくなる他、紙ジヤム解除のため
のクラムシェル方式を採用しているため、Ｎｌｋの重い
電子写真プロセスのほとんどと光書送糸等を持ち上ける
ための強力なバネを必要とし、その力によって変形しな
いようフレームに大きな強度を必要とし高価となってい
た。

しかも紙ジヤム解除の動作が低いところにある、貝が口
を開いたような機体内部を、身をかがめてのぞき込むよ
うに作業をしなければならず、作業性が悪いばかシでな
く、重要な電子写真プロセス部材をジャムした紙を引き
出すさいよく見えないので、傷つけてしまう問題を有し
ていた。

本発明は上記問題点を解決し、安価で設置スペースや小
さい、小型軽量であシ、シかも紙ジヤムの少ない、紙ジ
ヤムしても素人でも手を汚さず、機械を傷めずに簡単に
楽な姿勢でクリア出来、さらには消耗品カートリッジの
交換も通常の使用時の紙排出方向前面から、紙ジヤム解
除のための動作とほとんど同じ動作で楽な姿勢でまちが
いなく行うことが出来る画像形成装置を提供することを
目的とする。

さらに、ファーストプリント時間を著しく短縮すること
を他の目的とする。

〔問題点を解決しようとする手段〕

本発明の画像形成装置は、電子写真プロセスと光信号発
生装置を組み合わせ、しかも現像装置を感光体上の露光
部：！７上側に配置せしめてなる不動体部と、動体部か
ら構成し該不動体部に該動体部開口方向を前方として、
光信号発生装置光出射位置より手前側に少くとも感光体
を含む着脱可能なカートリッジを備え、かつ、動体部に
転写装置を設けたことを特徴とする。

〔作用〕

本発明の構成によれば、電子写真プロセスをたて型に配
置すべく現像装置をカートリッジに含まれる感光体の上
部に設け、装置は手前側から動体部を手前方向に開口可
能として、その開口部よりカートリッジの着脱、紙ジヤ
ムの排除を行うものである。

〔実施例〕

以下、本発明による画像形成装置の構成及び特徴を図面
に従って説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す画像形成装置の構成図
である。

感光体１は矢印入方向に回転可能に設けられ、感光体１
の周囲には帯電装置２、光信号発生装置５、現像装置４
、転写装置５、クリーニング装置６、イレース装置７が
配置され、更に感光体１の上方には用紙スタッカー８、
用紙送υ出しローラー９、用紙レジストローラー１０、
感光体１の下方には定着装置１１、用紙案内板１２、排
紙ローラ１３、排風ファン１４、電源１５、が配置され
ている。画像形成装置本体背面側にはコントロール基板
１６が配置されている。又、以上のような装置は外装ケ
ース１７（（よって覆われている。

本装置による画像形成の過程を、以下に説明する０ 感光体１は、暗所では電気抵抗値が高く（絶縁体となる
）、光が照射されると該照射部分の電気抵抗値が低下す
る（電気的導体となる）という光半導体特性を示す表面
層を有している〇帯電装置２は細い金属線と接地電極と
の間に数にボルトの高圧を加えることによってコロナ放
電を発生させ、十又は−の電荷が帯電装置の近傍に生ず
る。

光信号発生装＠６は液晶シャッターアレイ、ＬＥＤアレ
イ等光路の短い装置が採用され、コントロールボードで
作られる電気的な画像情報を光学的な醇号（光のＯＮ、
ＯＦＦ信号）に変換して出力する機能を有している。

外装り°−ス１７によって外光は遮断され、ケース内部
が暗い状態において、感光体１は絶縁体となっている。

この状態で感光体を定速で回転させると帯電装置２によ
って発生した十又は−電荷が感光体表面に付着する（帯
電する）０更に帯電した感光体を光信号発生装置３から
画像情報に応じた光照射を行なうと、光照射された部分
は電気的導体となるので該部分の表面の電荷はアースさ
れる。即ち、この状態で感光体１の表面には画像情報に
応じた電荷の存在する部分とない部分が出来上がること
になる。（潜像が形成される）現像装置４は内部に十又
は−に帯電されたトナーを有しておυ、スリーブ４ａを
介して＃像部分にトナーを接触させる。感光体表面の電
荷の存在する部分にトナーを付着させるか、電荷のない
部分に付着させるかは感光体表面の帯電電荷の極性とト
ナーの帯電電荷の極性によって決定される。

即ち、感光体１の表面電荷が十の場合、トナーの帯電電
荷が十の極性だと感光体の表面電荷の存在しない部分に
トナーが付着するし、トナーの帯電電荷が−の極性だと
感光体１の表面電荷が存在する部分にトナーが付着する
。又、感光体１の表面電荷が−の場合、トナーの帯電電
荷が平極性だと感光体１の表面電荷の存在する部分にト
ナーが付着するし、トナーの帯ｔＸ荷が一極性だと感光
体１の表面電荷のない部分にトナーが付着する。

一方、用紙スタッカー８に蓄えられた用紙は用紙送り出
しローラ９によシ送υ出されて用紙レジストローラ１０
の位置に待機している。

現像装置４により現像され、表面にトナーが付着した感
光体１の回転に同期して、レジストローラ１０が回転し
、感光体１とレジストローラ１０の中間に用紙が送り出
される。

転写装置５は帯電装置２と同様に細い金属線と接地電極
とで構成されておシ、両部品間に印加された高電圧によ
って生じた十又は−極性のイオンによって用紙の背面を
帯電させる機能を持つ。感光体１０表面に現像されたト
ナーは用紙背面の＋又は−極性の電荷によりて用紙表面
に引き寄せられて転写が行なわれる。転写された用紙は
定着ローラの間を通過する間に表面のトナーが用紙に固
着される。衆知の定着方法として熱ローラによる物、圧
力ローラによる物があるが本実施例では装置の小型化を
目的として熱ローラによる方法を採用した。ローラ１１
ａの中心には赤外線ランプ等の熱源が配置されており、
ローラ１１ａの表面温度を一定にすべく温度コントロー
ルが行なわれている。ローラ１１ａの表面温度は使用さ
れるトナーによって変動があるが大言１４０℃〜２００
℃に設定される。用紙上のトナーはローラ１１ａの表面
に接触し、ローラから熱の供給を受けることにより、ト
ナーの成分として含まれる樹脂分が溶融し用紙繊維中に
浸み込み、用紙が定着ローラから送シ出された時点で冷
却し用紙上に固着する。

本実施例では転写装置５は感光体１の中心を通る水平線
上で画像形成装置の正面側に配置しである。又、光信号
発生装置３は該水平線上で画像形成装置の裏面側に配置
しである。画像形成装置を長期間使用していると用紙の
粉やトナーが画像形成装置の内部に堆積するが、この量
は重力方向下部、即ち画像形成装置の下部が一番多くな
る。

転写装置５にトナーや用紙粉が付着すると高圧を印加し
てもコロナ放電が正常におこなわれず転写が不充分とな
る。又、光信号発生装置３にトナーや紙粉が付着すると
光の通過が遮断されるため感光体１が導電化せず、表面
の電荷が充分に逃げないという不具合を生ずる。

本実施例では、これらの問題点を解決するため転写帯電
装置５や光信号発生装置３を画像形成装置内下部に配置
することは避けた。

又、光信号発生装置として、レーザーダイオードを用い
た光学系を採用した場合だと光路長が最低でも３００ｕ
程度は必要となるため、第２図に示す如く画像形成装置
の奥行長さＤを小さくすることは困難となる。なおノは
約３００ｆｉとした。

レーザーダイオードを採用した光学系でＤを小さくしよ
うとして第３図に示すとと、く光学系に１ケ所の折シ返
えし甲を入れた方法では高速回転するポリゴンスキャー
ナ−１９が横倒しとなるため、ポリゴンスキャナーの回
転支持装置にかかる負荷が多大な物となり高寿命を保証
することが困難となってしまう。本発明の実施例では光
信号発生装置として、液晶シャッターアレイや、ＬＥＤ
アレイを繰用することによって（これらの装置の光路は
７０１１１１以下である）画像形成装置の奥行りを小さ
くすることが可能となった〇 ただし、折り返しミラーを使用すれば高価になるがレー
ザスキャナーで構成することは可能である。

定着装置１１を通過した用紙は排紙ローラ１３によって
画像形成装置外へ排紙される。本実施例では画像形成装
置の正面側に用紙の印字面が下側となるように排紙され
る。又、本実施例において一対のローラで形成される用
紙レジストローラ１０の接触部と一対のローラで形成さ
れる定着装置１１の接触部とを結ぶ線（用紙の搬送路に
なっている）が概略鉛直方向となり、かつ感光体１は転
写位置で該鉛直線に接するように用紙レジストローラ１
０、定着装置１１、感光体１が配置されている。

転写を終了した感光体１の表面には転写しきれなかった
残余トナーが若干残っているが、クリーニング装置６に
よって、該残余　トナーをかき落す０ 更に感光体１の表面電荷を確実に逃がし表面状態を均一
にするためにイレース装置７によって均一な光照射を行
う。

排風ファン１４は定着装置１１の近傍で下側にさらに、
本実施例においては、第４図に示す如くプロセス要素の
中で、感光体１と帯電装置２とクリーニング装置６とを
一体化してカートリッジ２０を構成し、装置本体に対し
着脱可能としている。

そして、本画像形成装置の動体部２１を開いて、カート
リッジ２０を着脱する様子を示す図であり図中同一部材
は間−の符号を付す。動体部２１の内側には、転写装置
５と定着装置１１が固設されており、全体として動体部
２１を構成している。

動体部２１は支承軸２２により画像形成装置の不動体部
２３に支持されている。カートリッジ２０の着脱の際は
動作部２１を矢印Ｃ方向へ回動させ不動体部２６側に固
設されている図示しないガイド部材により案内支持され
ているカートリッジ２０を矢印り方向へ着脱させる。

さらに、第５図（ａ）　、　（ｂ）に示す如く、定着装
置１１ば、２つのローラ部３１．３２よυなり、ローラ
部３ｉ、３２をニップ圧を解除する方向に反発部材、例
えばバネ３４を取りつけである。

したがって、動体部２１を開いた時には、ニップ圧が解
除され、閉じるとローラ部３２が、度当り部材３３によ
って押されて、通常の定着のニップ圧が得られる。

ここで、第６図（ａ）　ｒ　（ｂ）の実施例に示す如く
、動体部２１を開口する際、当然手前側へ重心が移動し
まずくすると装置が手前へ倒れてしまうということが起
こり得るが、その場合は、開口しても重心位置が装置底
部よシはずれぬ角変θまでしか開口出来ないよう反発部
材３５で規制をしていることで倒れることを防止出来る
。

さらに、動作部２１に定着装置１１を設けた場合等の時
は、動体部２１もかなりの重量になり不用意に開口しよ
うとすると反発部材３５、支承軸２２ばかりではなく、
装置全体に有害な衝撃を与える可能性がある。また勢余
って装置が倒れたり他とぶつかる可能性がある。これを
防止するのがダンピング手段５５であって、スムースに
定められた速度でゆっくり開口することが出来る。

さらに、定着装置１１に紙が通過中の紙ジヤム処理を楽
にするために、第８図に示す如く不劾体部側２５に定着
装置１１全設けるのもよい。

この場合は、カー）　ＩＪッジ２０が定着器１１に邪魔
されずに前方へ着脱出来るように構成する必要がある。

この場合は特に、第７図に示す如く、動体部２１側に重
量物がなにも設けられないため思い切って簡略化して、
変当り部材３５、ダンピング手段３６を省略、接地する
まで動体部２１を開くようにすることが出来る。

当然、ダンピング手段３６を使用すればよりスムースな
作動感が得られる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、低面積が小さいので
画像形成装置の机上占有スペースが小さくて済む。特に
本実施例の如く奥行が１７０ｆｉｍ＜らいの寸法だと、
一般的なデスクサイズの奥行寸法７００１Ｘｒｌに対し
、Ａ４用紙を正面側に排紙しても、Ａ４用紙長さ３００
朋と画像形成装置の奥行寸法１７０ＩＩＩｍを合算して
もａ７０ｍｍ＜らいとなり充分余裕のちる鎮となる。更
に正面側に排紙される構成としたことにより、操作者が
出力された用紙を取扱い易い利点も有する。又、画像形
成装置上部より用紙が挿入され正面側に排紙されること
によって従来になくシンプルな紙排送経路でフェイスダ
ウン徘１紙方式を実現している。

さらに、ファーストプリント時間を８ｐｐｍ機では通常
２５〜５０秒必要とするが、実施例でばＡ４サイズの場
合１２秒に型組出来た。

さらにカートリッジ交換、紙ジヤム排除が容易に楽な姿
勢で行なうことが出来６し、洋梨の手もとが良く見える
ので電子写真プロセス部材を誤まって破損することがな
くなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の画像形成装置の一実施例を示す断面図
。 第２図は光信号発生装置としてレーザーダイオードを用
いた本発明の画像形成装置の実施例説明図。 第５図はレーザー光学経路に折り返しミラーを弔いた本
発明の画像形成装置の実施例説明図。 第４図は本発明の一実施例で動悸部の鴎口とカートリッ
ジ着脱の方向を示す図。 第５図（ａ）　、（ｂ）は本発明の一実施例で定着器の
ニップ圧を動体部の開閉により自動的に行なわせること
を示す図。 第６図（ａ）　、　（ｂ）は本発明の実施例で開口角度
が度当り部材によりて規制され、しかもその角度まで開
口した状態においても、重心位置が装置底部から外れな
いように角度を規制している例を示す図。 第７図（＆）　＃　（ｂ）は、本発明の実施例で動体部
間口の際、動体部自重によシ急激に開くことを防ぐダン
ピング手段を備えている例でしかも動体部が接地するま
で開口する例を示す図。 第８図は本発明の実施例で、定着装置が不動体部側に設
置した例を示す図。 第９図は従来例の画像形成装置でフェイスアップで排紙
する例を示す図。 第１０図は従来例の画像形成装置で正面側から給紙を行
ない、装置上部にフェイスダウンで排紙する例を示す図
。 １　・−・−感光体 ２−・・−・帯電装置 ３・・・・・・光信号発生装置 ４・・・・・・現像装置 ５・・・−・転写装置 ６・・・・・・クリーニング装置 ７・・・・・・イレース装置 ８・−・・・・用紙スタッカー ９　・−・・用紙送９出しローフ １０・・・・・・用紙レジストローラ １１−−−−・定着装置 １２−−−−・用紙案内板 １３−・−排紙ローラ １４−・−排風ファン １５　・−−−・電源 １６−・−・コントロー基板 １７・・・・・・外装ケース １８　・・・−・排紙トレー １９　・−・−ポリゴンミラー ２０・・・・・・カートリッジ ２１−−−−・動体部 ２２　・−・−・支承軸 ２３−・−・不動体部 ２４−−−−把手 ３１−・−・ローラ部 ３２・・・−・ローラ部 ３５−−　・一度光シ部材 ３４−・−・反発部材 ３５・・・・・・度光部材 ３６−−−−−ダンピング手段 ５７−　＝フック軸 ３８・・・−・フック ３９−・−・・引っかけ部材 ４０・・・−・紙ガイド 以上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人弁理士　最　上　務　他１名 第３図 ｔｌ　足１玖１ （α）　　　　　　　　２３月−轡材 第５図 第８図

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子写真プロセスと光信号発生装置を組み合わせ
   た画像形成装置において、現像装置を感光体上の露光部
   より上側に配置せしめた不動体部と動体部より成り、該
   不動体部と該動体部との間に通紙経路を配置し、該不動
   体部に少くとも帯電装置該光信号発生装置、該現像装置
   、該感光体、クリーニング装置を配置し、該動体部には
   少くとも、転写装置を設けたことを特徴とする画像形成
   装置。
2. （２）該動体部は、該動体部底部を支点にして、感光体
   軸と並行の軸のまわりに回転、開口せしめることを特徴
   とする特許請求範囲第１項記載の画像形成装置。
3. （３）該動体部の開口する角度は、開口時も、該不動体
   部底部から装置の重心位置が外れぬ範囲に設定したこと
   を特徴とする特許請求範囲第２項記載の画像形成装置。
4. （４）該動体部の開口角度を決定する機械的な度当り部
   材を該不動体部に設けたことを特徴とする特許請求範囲
   第２項記載の画像形成装置。
5. （５）該動体部を開口せしめる時、自重による開口速度
   の増加に対抗するダンピング手段を備えたことを特徴と
   する特許請求範囲第２項記載の画像形成装置。
6. （６）該動体部の開口する角度は、該動体部の一部が接
   地するまでの角度であることを特徴とする特許請求範囲
   第２項記載の画像形成装置。
7. （７）少くとも、該感光体を含む着脱可能なカートリッ
   ジを該不動体部の現像装置より下側、該動体部開口方向
   からみて、光信号発生装置光出射部分より手前に配置し
   、該動体開口方向へ又は方向から着脱することを特徴と
   する特許請求範囲第１項記載の画像形成装置。
8. （８）定着器を該不動体部に設けたことを特徴とする特
   許請求範囲第７項記載の画像形成装置。
9. （９）定着器を該動体部に設けたことを特徴とする特許
   請求範囲第７項記載の画像形成装置。
10. （１０）ニップ圧が該動体部を開口すると自動的に解除
    される該定着器であることを特徴とする特許請求範囲第
    １項記載の画像形成装置。