JPS63244058A - 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〕 本発明は複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関
するものである。特には例えば像担持体上にトナー像を
形成して転写材に転写し、熱ローラ定着する画像形成装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、複写機やレーザプリンタ等の像担持体にトナー像
を形成し転写材に転写し、熱ローラ定着する画像形成装
置はジャム時搬送路中のジャム紙を取り除くために搬送
路を開放し、次いで定着ローラ対を含む各搬送ローラを
離間させるようにしていた。

第７図は従来のレーザプリンタを示す。４０１は用紙、
４０２は給紙ローラ、４０３はレーザ走査光学系、４０
４は画像形成手段、４０５は一対の搬送ローラ、４０６
は一対の定着ローラ、４０７は一対の排紙ローラである
。ここで、ジャム時には、第８図に示すようにまず上部
ユニット４０８を開放させ、次いで定着上ユニット４０
９を開放させて、定着部での用紙を取り除く。また、そ
の他の搬送ローラであるローラ４０５も上部ローラ部４
１０を開放させて必要に応じて用紙を取り除く。

〔発明が解決しようとしている問題点〕しかしながら、
上述従来例においては定着ローラ部を開放する為、ジャ
ム時に定着ローラに手を触れて火傷をする恐れがあった
。そのために、保護手段等を設ける等の措置が必要であ
った。また、−回の動作ですべての用紙を除去出来ない
という欠点もあった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、用紙搬送路中の定着手段の一対のロー
ラのみ離間しないで他の搬送路中のローラをすべて離間
させることにより、定着ローラでの火傷を防止し、さら
にはジャム処理性の良い画像形成装置を実現したもので
ある。

〔実施例〕

第１図は本発明の第１の実施例であるが、先ず、第１図
〜第３図により画像形成手段までの搬送について説明す
る。

多数枚のカットシートＰは給紙トレイ１上に積載され、
カットシートＰの先端部は給紙圧バネ２により付勢され
て回動する積載板３により給送ローラ４及びアイドラコ
ロ５に押圧される。給送ローラ４は部分的に径の小なる
部分を持つローラであり、１回転上少なくとも１ケ所カ
ツトシートＰと搬送ローラ６とに圧接しないイニシャラ
イズ（初期）位置をとりうる形状をしている・また・給
送ローラ４の両端近傍には給送ローラ軸７を中心として
スムーズに回転するアイドラコロ５が配設され、このア
イドラコロ５の外径は給送ローラ４の最大径よりもわず
かに小に構成されている。

また、最小紙サイズ巾Ｉ！ｍｉｎよりは中方向小なるよ
うにローラ巾を設定し、本実施例のごとく２分割しても
良い。この給送ローラは４は駆動軸７に固定されていて
、この駆動軸７は軸端部のバネクラッチ５１とソレノイ
ド５２により１回転制御が可能に構成されている。

また、駆動軸７の通紙可能紙サイズの最大中Ｉ！ｍａ　
ｘよりも外側部には積載板３を揺動させる揺動カム５３
．５３’が配設されていて、かつ積載板３の上記揺動カ
ム５３．５３’に対応する位置にはカムフォロア５４．
５４’　が固定されているため、駆動軸７の回転制御に
より積載板３が上下して積載されているカットシートＰ
を選択的に給送ローラ４及びアイドラコロ５に押圧可能
に構成されている。そのため、操作者が本装置にカット
シートを装填する際、積載板３が下がっている第１図及
び第３図（ａ）の状態であるため、スムーズなカットシ
ート装填が可能である。また、給送ローラ４により搬送
ローラ６部まで送り出されたカットシートが搬送ローラ
６とアイドラコロ５とにより搬送されるようになった後
、積載板３を下げることで搬送中の最上紙カットシート
により下に積載されているカットシートがひきずり出さ
れるのを防ぐこともできる。搬送ローラ６は駆動入力軸
８を中心として揺動アーム９により揺動し、装置ベース
１０との間にかかっているバネ１１の力により給送ロー
ラ４、アイドラコロ５に圧接可能に構成されている。搬
送ローラ６への駆動力は駆動入力軸８に固定された駆動
ギア１１２と搬送ローラ６に固定された搬送ギア１１３
により伝達される。本実施例の如く、駆動ギア１１２、
搬送ギア１１３のギア対は搬送ローラ６の中央部に配設
してお（ならば、駆動力による搬送ローラ６のアンバラ
ンスがな（、安定して圧接が可能となる。

給送ローラ４とアイドラコロ５には中央部を軸支し、イ
コライズしながら中央部をバネにて押圧するよう構成さ
れた摩擦部材、例えばゴム材にコルクを含有させた分離
パッド１２が圧接し、カットシートの分離を行う。給送
路の分離パッド１２部以外の部分は装置ベースで形成さ
れた紙ガイド形状部１０ａによりカットシートをガ・イ
ドして搬送ローラ６へ導（。装置ベース１０には搬送ロ
ーラ６とアイドラコロ５のニップ部Ｎに給紙トレイ１部
以外からの用紙を導入する第２のカットシート人口１０
ｂを設けている。このことにより、装置本体下部に多数
枚デツキやカセット等のオプション等地の給送手段から
のカットシートを装置本体へ導くことが可能となり、装
置の拡張性のすぐれた構成をしている。

本発明の給紙搬送部の紙搬送について順をおって説明す
る。

給紙動作より前に、駆動源である装置ベース１０に固定
されているモータＭが回動をはじめると、搬送ローラ６
の駆動入力軸８に固定されている搬送駆動ギア５５が回
動し、駆動入力軸８．駆動ギア１２．搬送ギア１３を介
して搬送ローラ６に回転が伝えられ、搬送ローラ６はア
イドラコロ５に圧接しているため、搬送ローラ６、アイ
ドラコロ５の対にて回動する。その際、アイドラコロ５
とカットシートＰが当接していても、アイドラコロ５と
カットシートＰの摩擦力よりカットシートＰと分離パッ
ド１２との摩擦力の方が大なるよう構成しているため、
カットシートＰが給紙されてしまうことはない。

また、さらにスタンバイ（待機）時においては、積載板
３は揺動カム５３．５３’　とカムフォロア５４．５４
’　により押し下げられた位置にあるため、カットシー
トＰはアイドラコロ５に接してはいない。また一方、搬
送駆動ギア５５の回動により、駆動入力軸８に固定され
ている駆動ギア５６、そして駆動入力軸８を中心として
回動するカブラアーム５７に軸支されていて駆動ギア５
６とかみあうカブラギア５８に駆動が伝達される。

カブラギア５８はフランジ部が形成されていて、前述の
バネクラッチ５１を形成している給紙駆動ギア５９のフ
ランジ部と当接し、ギア間のバックラッシュを保証でき
るようになっている。そして、カブラギア５８部までは
本体部装置ベース１０側に配設されていて、給紙駆動ギ
ア５９は給送ローラ軸に軸支されており、給紙搬送定着
部を有する外装カバ一部Ｋに配設されていて、外装カバ
一部にの装置本体部との着脱により駆動の結合、解除が
行われる。

給紙駆動ギア５９の回動はバネクラッチ５１を介して給
送ローラ軸７に伝達される。バネクラッチ５１はソレノ
イド５２がＯＦＦ　（オフ）時には、バネクラッチの制
御環６０の爪部６０ａにソレノイド５２の爪部５２ａが
かかり、給紙駆動ギア５９の駆動力は給送ローラ軸７に
伝達されない。ソレノイド５２のＯＮ（オン）時には、
制御環６０の爪部６０ａからソレノイド５２の爪部５２
ａがはずれ、給紙駆動ギア５９の駆動力が給送ローラ軸
に伝達される。このように給送ローラ軸の１回転制御が
行われる。

給紙スタート信号により、ソレノイド５２がＯＮすると
、制御環６０の爪部６０ａかはなれ、給紙駆動ギア５９
の駆動力がバネクラッチ５１を介して駆動軸７に伝達さ
れる。すると、駆動軸７が回動をはじめると、第３図（
ｂ）のごとく、揺動カム５３も回動し積載板３が給紙圧
バネ２により押し上げられ、積載されているカットシー
トＰは給送ローラ４及びアイドラローラ５に押圧される
。このとき、回動しているアイドラローラに当接してい
てもアイドラローラと紙とのまさつ力よりも紙と紙との
まさつ力が大きいため送り出されないが、その押圧とほ
ぼ同時もしくは若干前後して、給送ローラ４のアイドラ
ローラ５よりも外径大なる部分がカットシートと当接す
る部分へ回動してくるため給送ローラによりカットシー
トが送り出される。

次に分離パッド１２部にカットシートは到達するが、摩
擦係数の関係によりカットシートは最上紙１枚のみ分離
パッド１２の下流部へ導き出される。その後まもなく、
駆動されている搬送ローラ６とアイドラローラ５のニッ
プ部Ｎにカットシートは到達し、この時以降、カットシ
ートの搬送スピードは搬送ローラ６により安定化される
。

搬送ローラ６とアイドラローラ５のニップ部Ｎ下流側に
はセンサレバー１３が配設され、このセンサレバー１３
は揺動アーム９に軸支されて回動し、カットシート先端
をフォトインタラプタ１４にて検知する。この紙検知セ
ンサは図示のごとく、センサレバー１３とフォトインク
ラブタ１４にて構成する以外にも、透過型センサや反射
型センサを用いても良い。紙先端検知の後、カットシー
トは搬送ローラ６とアイドラローラ５とにより画像形成
手段の感光体ドラム１５付近へ搬送される。その際、本
実施例のごとく、現像部りの現像器ケーシング１６の一
部をリブ形状としたガイド形状部１６ａをガイド材とし
て感光体ドラム１５へ導（ことで、精度の高い搬送がで
きかつコストが安く組立性の良好である効果がある。後
述する画像形成プロセスにより感光体ドラム１５上に形
成されたトナー像は感光体ドラム１５に３００ｇ　（ダ
ラム）〜１０００ｇ総圧で押圧され、感光体ドラム１５
の端部に配設されたギア１５ａにより駆動されるか、あ
るいは感光体ドラム１５に従動する半導電性ゴムローラ
（１０’Ｐ″’Ω・ｃｍ）である転写ローラ１７により
転写材へ転写される。その際、転写ローラ１７はトナー
の極性と逆極性のＤＣ５００Ｖ〜１．５ＫＶ程度のバイ
アスをかけ、転写材を感光体ドラム１５との間に介在し
て搬送することで感光体上のトナー像が転写材であるカ
ットシートＰに転写される。転写後カットシートＰは転
写ローラ１７により搬送されるが、転写ローラ１７にか
けるバイアスの絶対値を大きくすればするほど、また、
転写材が乾燥しているほど及び転写材がうす（、軽いほ
ど転写後のカットシートＰが感光ドラム１５側へ吸着す
る傾向があるため、感光ドラム１５側からカットシート
Ｐを分離する補助手段として紙基準端の通紙部でかつ非
画像部の数ｍｍに転写入口ガイド部１６ａから感光ドラ
ム１５に近接あるいは当接するマイラー等のシート材１
８を転写ローラと感光ドラムとヘニツブ部より下流側ま
で配設する。

その際、転写ローラ１７はこのシート材１８の部分は径
がシート材の厚さ以上小になっていてシート材１８に転
写ローラ１７の搬送力を与えないような形状をしている
。

カットシートＰの転写画像面側は前述の紙基準端のシー
ト材１８により非画像部をガイドするが、本実施例では
感光体ドラムから少しはなれた時点で転写後搬送路に非
画像部ガイド材１９を形成し、シート材１８により感光
体ドラム１５より分離されたカットシート端部をシート
材１８に代わってガイドするよう構成している。このこ
とで、マイラー等のやわらかで曲りや変形、熱等の影響
のうけやすいシート材１８をできるだけ小さくして変形
を防ぐことができる。転写画像面と反対側は定着入口ガ
イドをかねる搬送ガイド２０によりガイドし、定着部Ｔ
ヘカットシートを導く。

定着部Ｔは表面にテフロンコーティングをしたアルミパ
イプ材で駆動をうけて回転する定着ローラ２１と、定着
ローラ２１内部には熱源としてのハロゲンヒータ２２が
入っている。定着ローラ２１の温度は、低基準側端部、
非画像部の通紙部内もしくは近傍に定着ローラに当接し
ているサーミスタ２３により温度検知し、装置本体の電
装部内のＤＣコントローラ２４とＡＣコントローラ２５
により温度コントロールしている。また、ヒータ暴走時
等の安全対策として定着ローラ２１の紙送り最大中ｉ’
ｍａｘのほぼ中央部に近接し非接触であるサーモスイッ
チ２６を定着ローラ２１上方に配置している。サーモス
イッチ２６の定着ローラ２１面との距離はサーモスイッ
チに板バネ２７を設は常時離れる方向の力をあたえてお
き、背面よりネジ２８等の調整手段によりサーモスイッ
チ２６を定着ローラ２１へ近接させることで調整可能で
ある。定着ローラ２１にカットシートを押しつけるため
、シリコンゴムを表面に有する加圧ローラ２９が３〜６
Ｋｇ総圧で定着ローラ２１に押圧されており、定着ロー
ラ２１により従動される。加熱された定着ローラ２１と
加圧ローラ２９のニップ部をカットシートＰが通過する
ことでカットシートＰ上の転写トナー像が定着される。

定着後、カットシートＰは定着ローラ２１に１ｍｍ以下
に非接触で近接し、定着ローラ２１へのカットシートＰ
の巻き付きを防ぎ、分離ガイドをかねる定着排紙上ガイ
ド３０にガイドされ、定着ローラ２１、加圧ローラ２９
対の下流にある排紙用パドル３１へ導かれる。排紙用パ
ドル３１は別状の突起を数ケ所設けたゴムやエラストマ
ー製の弾性体からなる。この排紙用パドル３１は別状突
起先端が定着排紙上ガイド３０のリブ間にリブ先端より
もオーバーラツプするように入りこみ、紙のこしと排紙
用パドル３１の弾性力とでカットシートＰが排紙用パド
ル３１に押圧することになり、排紙用パドル３１の回転
でカットシートＰが別状突起の摩擦力により搬送される
。そして、カットシートＰは装置外へ排出され、排出口
部にある排紙トレイ３２上に積載される。排紙トレイ３
２は取りはずしが容易に構成されている。

上述の給紙、搬送、定着、排紙部は装置ベース１０に軸
Ａにて軸支されていて、第４図の一点鎖線の位置で分割
され、開閉可能に構成されている。第５図は開放した時
の図である。この時は、排紙トレイ３２はとりはずし、
給紙トレイ１は積載されているカットシートをとりはず
し、おりたたんだ状態の図である。定着ローラ２１と加
圧ローラ２９は加圧されたままであり、周囲のカバーに
より容易に手で触れることはない。また転写ローラ１７
と感光ドラム１５とは離間する。

また給紙ローラ４と搬送ローラ６及び分離バッド１２と
は離間し、用紙搬送手段を開放することにより定着部以
外の搬送路がすべて離間するように構成されている。

次に、画像形成部−光学系の説明をする。

装置ベース１０は前述のごとく、給紙搬送定着部を有す
る外装カバ一部ＫをＡ軸で軸支するとともに後述する電
子写真画像形成部である感光ドラム１５等のカートリッ
ジをガイド及び位置決めする手段を有し、かつ、感光ド
ラム１５へ画像露光するレーザビーム光学系りもまた装
置ベース１０上に構成されている。

レーザビーム光学系りは高速回転をするポリゴンモータ
ー１０１の回転軸上に回転多面鏡のポリゴンミラー１０
２を固定してあり、そのポリゴンミラー面に半導体レー
ザ１０３からコリメーターレンズ１０４を介してレーザ
を照射し、ポリゴンミラー１０２面で反射、その後、球
面レンズ１０５、Ｆθレンズ１０６を介して感光体ドラ
ム１５上にレーザ光を照射する。ポリゴンミラー１０２
を回転させることで感光ドラム１５の母線方向を走査し
、半導体レーザ１０３のＯＮ。

ＯＦＦドライブによってドツトを感光ドラム１５の母線
上に形成できる。その時、ポリゴンミラー１０２による
感光ドラム１５母線方向のレーザ走査（主走査とよぶ）
の基準を得るために、走査方向はじまりの画像中外へビ
ームディテクタミラー１０７を設け、レーザ光を反射さ
せて感光ドラムとほぼ等価な距離の位置に光ファイバー
１０８のレーザ受光面１０８ａを設け、その光ファイバ
ー１０８によりレーザ光をＤＣコントローラ２４上のレ
ーザ受光素子へ導く。

このように構成し、ビームディテクトすることでレーザ
走査の基準タイミングを画像出力タイミング上寿て、こ
の基準タイミングからクロックにより画像信号を半導体
レーザ１０３へ出力することで、主走査方向スキャンが
行われる。

レーザビーム光学系りは上述のように、レンズや高速回
転モータやミラー等精度上高精度部品が多く、感光体ド
ラム１５との位置ズレによる画像ズレや画像ブレや直角
性不良等画像不良をおこす恐れがある。そこで、本実施
例においては、感光体ドラム１５とレーザビーム光学系
りのポリゴンミラーを有するポリゴンモータ１０１、球
面レンズ１０５及びＦθレンズ１０６を位置決めするレ
ンズ台１０９及びビームディテクタミラー１０７、ビー
ムディテクト用光フアイバー受光部１０８ａ、半導体レ
ーザ１０３と半導体レーザ基板１１０とコリメータレン
ズ１０４からなる半導体レーザユニットＬＵを装置ベー
ス１０へ固定するよう構成したことで、精度を向上する
ことができる。また、装置ベース１０は装置底板３３に
対してＲ，Ｒ２Ｒ，の３点固定することで、底面のゆが
みやひねれに対して強い構造となる。

次に、画像形成部−電子写真部の説明をする。

本実施例の画像形成手段は感光ドラム１５、クリーナ一
部Ｃ１−次帯電部Ｔ１現像部りを一体とするカートリッ
ジ形状をしている。

−次帯電部Ｔは、本実施例においては１０１〜″Ω・ｃ
ｍ程度の半導電性弾性体、たとえばゴムｏ−ラ３４ｉ：
、ＤＣ−６００〜−７００Ｖ、ＡＣ１２００〜１８００
Ｖ、、のバイアスをかけることで、感光ドラム１５であ
るＯＰＣドラムを一６００Ｖ〜−７００■に帯電できる
。このゴムローラ３４は感光ドラム１５により従動し、
数百ｇの圧で感光ドラム１５に接している。次に、前述
のレーザビーム光学系りにより像露光が行われ、像露光
部の電位が一５０Ｖ〜−１５０Ｖになる。次に、現像部
りは、−次帯電と同極性のトナーが充填されたトナー容
器部Ｄ１からトナーを撹拌手段３５により現像スリーブ
３６付近にくみあげ搬送し、現像スリーブ３６に当接し
ているゴムブレード部３７により現像スリーブ表面３６
にトナーがコーティングされ、感光ドラム１５と２００
μ〜３００μで接近した状態でＡＣ／＜イアスをかける
ことで、感光ドラム１５の像露光部にトナーが反転現像
される（ジャンピング現像）。

そして、感光体上のトナー像は前述のごと（、転写材へ
転写される。転写残りの感光体上のトナーはクリーナ一
部Ｃの５０〜１００μ程度のマイラーシートからなるす
（いシート３８をくぐりぬけ、クリーナケーシング３９
に接着されているクリーニングブレード４０により感光
ドラム１５上からかきおとされる。かきおとされた廃ト
ナーはトナーの、図中矢印のような動きにより廃トナー
容器部Ｃ１にたまる。

クリーニングされた感光ドラム１５は再び次の画像形成
プロセスが可能である。カートリッジは感光ドラム１５
寿命、クリーニングブレード寿命、トナーなしのことを
考えて、ある一定量の画像形成後は新しいものと交換す
るように構成されている。その交換の際、カートリッジ
は給紙、搬送、定着部を有する外装カバ一部Ｉくが開放
される側へぬき差しが可能に構成されている。外装カバ
一部Ｋを開けることでカートリッジは操作者が本体外へ
ドラム母線方向と直角にとり出しが可能である。また、
新しいカートリッジを入れたのち外装カバ一部Ｋをしめ
ることで、カートリッジは転写ローラの圧等により所定
位置へ確実にセットされる。

第６図はカートリッジＣＧの装置ベースへの位置決めの
様子を表わす図である。

カートリッジＣＧは感光ドラム１５（点線）を軸支する
ドラムピン２０１とカートリッジＣＧの外枠２０２部に
形成されたガイド部２０２ａ及びバネ性を有するクリッ
クバネ部２０２ｂが両側面に構成されている。一方、装
置ベース１０にはこのガイド部２０２ａをガイドするガ
イド穴部１０Ｃ及びクリックバネ２０２ｂが入るクリッ
クへこみ部１０ｄ及び感光ドラム１５の位置決めを行う
位置決め部１０ｅが両側面に形成されている。感光ドラ
ム１５への駆動は装置ベース１０の側面部に軸支されて
いるドラム駆動ギア７０により行われる。

カートリッジにはそのドラム駆動ギア面と反対の側面に
高圧等の接点部２０３，２０４が形成されていて、装置
ベース側の図示なき接点部との電気的結合が可能に構成
されている。カートリッジはドラムピン２０１にて感光
ドラムの位置が装置ベース１０と位置決めされ、ガイド
部２０２ａにより回転方向もまた装置ベース１０に位置
決めされる。

ここでジャム時には用紙搬送手段である外装カバーＫを
解除することによりジャム紙の除去を行う。

前記解除動作により用紙搬送路内の各ローラは定着部を
除いてすべて離間する。定着部に有するジャム紙は、定
着入口側または出口側に一部突出しているであろうジャ
ム紙を引っ張って除去する。この時定着部への駆動ギア
は解除されているので定着ローラは容易に回転可能であ
る。

〔他の実施例〕

上述従来例はレーザビーム光学系を用いたプリンタであ
るが、これに限らず複写機、ＬＥＤプリンタ等にも適用
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したレーザビームプリンタの断面
図、 第２図は本発明を実施したレーザビームプリンタの紙搬
送部詳細図、 第３図（ａ）（ｂ）は本発明を実施したレーザビームプ
リンタの給紙部分の断面図、 第４図は本発明を実施したレーザビームプリンタの上視
図、 第５図は本発明を実施したレーザビームプリンタの搬送
手段解除図、 第６図は本発明を実施したレーザビームプリンタのメン
テナンス部品着脱図、 第７図は従来例の正断面図、 第８図は従来例のジャム処理状態を示した斜視図である
。 ４−−−−−−−−一給紙ローラ ６−−−−−−−−一搬送ローラ １５−−一−−−−感光体ドラム １７−−−−−−−転写ローラ ２１−−−−−−一定着ローラ ２９−−−−−−一加圧ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像形成手段と用紙搬送手段とを有し、上記用紙
   搬送手段は少なくとも給紙手段と定着手段とを有し、定
   着手段は加熱および加圧を行う一対のローラにて定着、
   搬送する方式であってジャム時に用紙搬送手段を開放出
   来るように構成され、開放時に用紙搬送路中の定着手段
   の一対のローラのみ離間しないように構成したことを特
   徴とする画像形成装置。