JP2955871B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電子写真方式により像形成体上にトナー像
を形成し、該トナー像を転写紙上に転写して画像を得る
ようにした画像形成装置に関するものである。

〔従来の技術〕 カラー画像形成装置には種々の形式があるが、一般的
には二軸間にベルト状像形成体（感光体ベルトとも言
う）を張設し、その下辺部に沿ってそれぞれ異なる色の
トナーを収容した複数個の現像器を配置してなり、前記
感光体ベルトを複数回回転させる間に、該感光体ベルト
に原稿像の分解色数に応じた潜像形成と前記現像器群に
よる現像を行ってカラー像を形成した後、該カラー像を
現像器群の下側に設けたカセット収容室内の給紙カセッ
トから給紙された転写紙上に転写してカラーコピーが得
られるようになっている。

このようなカラー画像形成装置の感光体ベルトは、感
光体ドラムと異なり、小さな曲率でＵターンさせ得るの
で扁平に走行させるとができ、空間を有効利用できる利
点がある。また、Ｕターンする小径曲率部分に転写後の
転写紙の分離極を設けることにより転写紙の分離を良好
にする利点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記カラー画像形成装置の場合、感光体ベルトとカセ
ット収納室は現像器群を挟んで層状に配置され、しか
も、カセット収納室と感光体ベルトの転写部とを結ぶ給
紙経路および給紙手段は、現像器群の外側を廻り込むよ
うに装置本体の一側壁内面に沿って設けられている。一
方、前記カセット収納室の開閉蓋は、前記給紙経路およ
び給紙手段の設置と反対側の本体側壁に設けられ、給紙
方向と同方向に給紙カセットが挿入できるようになって
いた。

従って、カセット収納室の開閉蓋とは別に、前記給紙
通路側の本体側壁にも、給紙通路に生じたジャム用紙の
取り出し等を行うジャム処理用蓋を設ける必要があり、
また感光体ベルトと現像器をカートリッジに一体化した
ものではその着脱のための大きな開口部、手差し給紙機
能を備えるものではその給紙口等を備える必要もあっ
て、そのため本体構造が複雑化して生産コスト高を招く
と共に操作や作業が装置の２面以上にまたがって能率が
低下しさらに設置のための床面積を大きくとると云う問
題が提起されていた。近年上記ジャム処理を容易にした
り、カセット交換を容易になし得るものとして、特開昭
63−244058号、特開昭63−244059号、特開昭63−244064
号、特開平１−179168号公報等にて開示されているよう
に同一方向より処理がなし得るものが提案されている
が、ユーザー作業としての消耗品考案・ユニット交換・
保守・メンテナンス作業等についてこれらを総て処理し
得るように意図的に開発・考案された装置は提供される
までには至っていない。

本発明はこの点を解決して改良した結果、前記の各操
作や作業のすべてを装置の同一側面において実施出来る
ように構成した画像形成装置の提供を目的としたもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、装置本体の一側面側に、少なくとも一部
を開放可能な転写紙搬送路を有し、該転写紙搬送路に沿
って、排紙手段、定着手段、転写手段、給紙手段を、上
から順に配置し、前記装置本体の上面に排紙トレイを設
けた電子写真方式の画像形成装置において、下部本体
と、前記転写紙搬送路の少なくとも一部を開放可能にす
ると共に前記下部本体に対して開放可能に設けられた上
部本体と、前記上部本体が開放しているとき前記一側面
側から前記上部本体に対して着脱可能であって、前記上
部本体が閉じているとき前記転写手段に対して前記一側
面側の反対側に位置するように、前記上部本体に設けら
れた、少なくとも感光体と現像器とを含むプロセスカー
トリッジと、前記プロセスカートリッジの下方であって
前記下部本体に、前記一側面側から着脱可能に設けられ
た、前記給紙手段によって給紙される転写紙を収納する
給紙カセットと、を有することを特徴とする画像形成装
置によって達成される。

〔実施例〕

次に、この発明を添付図面に示す一実施例に基づいて
説明する。

第１図において、１はベルト状像形成体たる可撓性の
感光体ベルトで、該感光体ベルト１は駆動ローラ２と従
動ローラ３の間に張設され、時計廻り方向に搬送され
る。

４は前記感光体ベルト１の下辺部に内接するよう装置
本体に固定したガイド部材、５は感光体ベルト１を緊張
状態でガイド部材４に内接面させるテンションローラで
ある。ガイド部材４およびテンションローラ５は感光体
ベルト１上に安定した画像形成面を構成することを可能
としている。

６は帯電手段たるスコロトロン帯電器、７は像露光手
段たるレーザ書込み系ユニットである。レーザ書込み系
ユニット７には図示の光学系のものの他に、発光部と収
束性光伝送体を一体とした光学系等も使用可能である。

8,9,10,11は異なる色の現像剤、例えばイエロー，マ
ゼンタ，シアン，黒色の各現像剤をそれぞれ収容した複
数個の現像手段たる現像器で、該現像器８〜11は前記ガ
イド部材４が内接する感光体ベルト１に対向して配設さ
れている。これら各現像器８〜11には感光体ベルト１と
所定の間隙を保つ現像スリーブ8A,9A,10A,11Aを備え、
感光体ベルト１上の潜像を非接触現像法により顕像化す
る機能を有している。この非接触現像は接触現像と異な
り、感光体ベルトの移動を妨げない長所を有する。

12は転写器、12Aは除電バー、13はクリーニング装置
である。クリーニング装置13のブレード13Aと、トナー
搬送ローラ13Bは画像形成中には感光体ベルト１の表面
より離間した位置に保たれ画像転写後の画像転写後のク
リーニング時のみ図示の如く感光体ベルト１の表面に圧
接される。

前記カラー画像形成装置によるカラー画像形成装置の
プロセスは次のようにして行われる。

まず、本実施例による多色像の形成は第２図の像形成
システムに従って遂行される。即ち、オリジナル画像を
撮像素子が走査するカラー画像データ入力部（イ）で
得、該データを画像データ処理部（ロ）で演算処理して
画像データを作成し、一旦画像メモリ（ハ）に格納され
る。次いで該画像メモリは記録時とり出されて記録部
（ニ）である例えば第１図の実施例で示したカラー画像
形成装置へと入力される。即ち、前記プリンタとは別体
の画像読取装置から出力される色信号が前記レーザ書込
み系ユニット７に入力されると、レーザ書込み系ユニッ
ト７における半導体レーザ（図示せず）で発生されたレ
ーザビームが駆動モータ7Aにより回転されるポリゴンミ
ラー7Bにより回転走査され、ｆθレンズ7Cを経てミラー
7Dおよび7Eにより光路を曲げられて、予め帯電手段たる
帯電器６によって電荷を付与された感光体ベルト１の周
面上に投射され輝線を形成する。

一方、走査が開始されるとビームがインデックスセン
サによって検知され、第１の色信号によるビームの変調
が開始され、変調されたビームが前記感光体ベルト１の
周面上を走査する。従って、レーザビームによる主走査
と感光体ベルト１の搬送により副走査により感光体ベル
ト１の周面上に第１の色に対応する潜像が形成されて行
く。この潜像は現像手段の内イエロー（Ｙ）のトナー
（顕像媒体）の装填された現像器８により現像されてド
ラム表面にトナー像が形成される。得られたトナー像は
ドラム面に保持されたまま感光体ベルト１の周面より引
き離されているクリーニング装置13のブレード13Aの下
を通過し、次のコピーサイクルに入る。

前記感光体ベルト１は帯電器６により再び帯電され、
次いで信号処理部から出力された第２の色信号が前記書
込み系ユニット７に入力され、前述した第１の色信号の
場合と同様にしてドラム表面への書込みが行われ潜像が
形成される、潜像は第２の色としてマゼンタ（Ｍ）のト
ナーを装填した現像器９によって現像される。マゼンタ
（Ｍ）のトナー像はすでに形成されている前述のイエロ
ー（Ｙ）のトナー像の存在下に形成される。同様にして
シアン（Ｃ）のトナーを有する現像器10でシアン（Ｃ）
のトナー像が形成され、さらに黒色のトナーを有する現
像器11にてベルト表面に黒色のトナー像を重ね合わせて
形成する。

これ等各現像器8,9,10,11の各スリーブには直流ある
いは交流のバイアスが印加され、顕像手段である二成分
現像剤によるジャンピング現像が行われ、基体が設置さ
れた感光体ベルト１には非接触で現像が行われるように
なっている。なお、現像としては一成分現像剤を用いた
非接触現像を用いることもできる。

上述の如く、感光体ベルト１の周面上に形成されたカ
ラートナー画像は転写紙に転写される。該転写紙は現像
器８〜11の下側のカセット収納室140内の給紙カセット1
4から給紙ローラ16の摩擦にて最上層から１枚ずつ給紙
経路15へ送り出され、タイミングローラ17を経て感光体
ベルト１上の像形成とタイミングを合わせて転写器12へ
供給される。転写紙の捌き手段については捌きローラ16
Aを利用している。

上述の如く、転写器12へ供給され、画像の転写、除電
を受けた転写紙は、前記駆動ローラ２に沿って急激（小
径曲率）に方向転換をする感光体ベルト１より確実に分
離されて上方に向かい、定着ローラ18によって画像を溶
着した後、排紙ローラ19を経て排紙トレイ20上に排出さ
れ、積層される。

一方、転写紙への転写を終えた感光体ベルト１はさら
に搬送を続けてブレード13Aとトナー搬送ローラ13Bを圧
接状態とした前記クリーニング装置13において残留した
トナーの除去が行われる。クリーニング終了後は再びブ
レード13Aが引き離され、それより少し後にトナー搬送
ローラ13Bがブレード13Aの先端部に堆積したトナーをな
らした後にトナー搬送ローラ13Bを引き離し、新たな画
像形成のプロセスに入る。

更に第１図（ａ）に示したカラー画像形成装置につい
て、その給紙搬送路の部分拡大図を示したのが第１図
（ｂ）である。手差しガイド板21より給紙された場合に
は、転写紙或はOHP用紙等の特殊紙は搬送ガイド（ａ）1
00aと搬送ガイド（ｂ）100b間を通りカセット給紙搬送
ガイド（ｃ）101aとの交わる合流点101cを通り搬送ガイ
ド（ｄ）101dに沿って上昇し、その上方法線と僅かな間
隙ａ（ａ≧0,好ましくは0.2〜3mm）をもって装置本体の
挿入結合されているカートリッジ30の筐体の一側板であ
るカートリッジ側板310と搬送ガイド（ａ）100aとで形
成される給紙経路15を、各搬送ガイド端部や、カートリ
ッジ側板底部310aに引掛ることなく転写紙は転写器12の
方向へと搬送される。

同様に給紙カセット14より給紙された転写紙は合流点
101cを通過したのち、その上方の法線方向と僅かな間隙
ｂ（ｂ≧0,好ましくは0.2〜3mm）をもって横カバー101
に設けられ搬送ガイド（ｄ）101bと対峙する間を通り、
前記給紙通路15へと転写紙がガイド搬送端部で引掛るこ
となく搬送される。いずれの場合においても転写紙は一
方を搬送ガイド（ａ）100aと他方をカートリッジの筐体
側面を搬送ガイドとに共用された給紙経路15を通って搬
送される。

前記の感光体ベルト１と各現像器とは帯電器６、クリ
ーニング装置13さらに転写材搬送路たる給紙経路15およ
びタイミングローラ17の各対をなす一方の部材を含めカ
ートリッジ30に一体化されていて装置本体に対し上部筐
体に設けたカートリッジ挿入ガイド（図示せず）により
一括して着脱される。

前記カートリッジ30は装置本体に装着されると各現像
器に対し、対応するトナーホッパ150の各トレイ搬送管1
51が自動的に接続してトナーの補給が行われる状態とな
る。

前記装置は前記給紙経路15に転写紙を給送する給紙手
段とし、装置本体の側部の開放可能な手差しガイド板21
からの手差し給紙による第１の給紙手段と前記の給紙カ
セット14からの自動給紙による第２の給紙手段とを備え
ている。

一方装置本体は上下に分割可能なクラムシェル構造と
されていて前記カートリッジ30ならびに定着ローラ18、
排紙ローラ19を収めた上部本体を前記レーザ書込み系ユ
ニット７とカセット収納室140等を収めた下部本体に対
し第１図に示す蝶番160を支点として時計方向に開蓋し
その位置に保持出来るようになっている。

第３図は、上部本体の開蓋のみによって給紙経路15を
開放しさらにカートリッジ30を上部本体に対しその傾斜
に沿って左方向から矢印Ａの如くにスライドして挿脱出
来るようにした第１の実施例を示したものである。

第４図は給紙経路15に加えさらに定着ローラ18の圧着
面をも同時に開放出来るようにした第２の実施例を示す
もので、先の第１の実施例と同様にクラムシェル形式を
示すもので、先の第１の実施例と同様にクラムシェル形
式とすることのみによって給紙経路15の開放と、カート
リッジ30、給紙カセット14の挿脱を可能としているの
で、従って装置本体の左側面には第１の実施例における
手差しガイド板21に替えて第４図に示すような支軸161A
を支点として水平方向に開閉する横カバー161の設ける
ことによりその内側にトナー回収容器170等の支持が可
能となり可撓性のトナー回収管を介して前記クリーニン
グ装置13からの廃トナーを搬送して回収させることも出
来る。また第４図に示したようにクリーニング装置13か
らのトナーを回収すべきトナー回収容器170は開閉する
横カバー161の図示の如き左端または右端（図示せず）
に挿脱可能に設けて交換可能な廃トナーの回収ユニット
を形成することが出来る。

トナー回収容器170と回収トナーパイプ（図示せず）
は後述するトナー補給の為のトナー搬送管151と各現像
器との係脱機構（第６図（Ａ），（Ｂ）にて図説）を用
いること等により適宜達せられる。

また第４図、第５図に示したように搬送ガイド（ｄ）
101bをカートリッジ30と一体的に設けて装置本体に挿脱
可能なカートリッジを構成することも可能である。

第５図はさらに装置本体の左側面全体を支軸162Aを支
点として開閉可能の横カバー162をもって構成する第３
の実施例を示したもので、この場合には前述した上部本
体の開蓋と共に装置本体の内部を大きく開放することが
出来るのでジャム処理や各部の点検、清掃等の作業がよ
り容易に実施されることとなる。

第６図は装置本体に対するカートリッジ30の挿脱に伴
う前記トナー搬送管151と各現像器との係脱の機構を現
像器８の場合を例として示したもので、第６図（Ａ）は
その側面図、第６図（Ｂ）はその矢視Ａによる平面図で
ある。

トナー搬送管151の下端には長方形のフランジ板151A
が一体に形成されていて、該フランジ板151Aに設けた一
対の長穴151Bに係合するガイドピンP1を有するシャッタ
板152が前記フランジ板151Aの下面にスライド可能に支
持されている。

前記シャッタ板152はカートリッジ30の非装着時には
前記ガイドピンP1とフランジ板151A上の固定ピンP2との
間に張架した一対の引張バネ153の付勢によって左方向
にスライドしトナー搬送管151のトナー落下穴151Cを遮
蔽しトナーの落下を防止している。

一方現像器８にはトナー受入部の両サイドに設けたガ
イド溝8Bに係合する一対の爪部154Aを有するシャッタ板
154がその上面にスライド可能に支持されていて、カー
トリッジ30の非装着時には前記爪部154Aとトナー受入部
上の固定ピンP3との間に張架した引張バネ155の付勢に
よって右方向にスライドしトナー受入部のトナー受入穴
8Cを遮蔽してトナーの飛散・流出を防止している。

カートリッジ30を装置本体に挿入することによって現
像器８が矢示Ｂ方向に平行移動すると、その際前記シャ
ッタ板154の立上がり部がトナー搬送管151の前記フラン
ジ板151Aの端部に次いで受入部上の押圧ピンP4がシャッ
タ板152の立上がり部にそれぞれ当接してカートリッジ3
0の装着終了と同時に図示の如く前記のトナー落下口151
Cとトナー受入口8Cを共に全開してトナー補給が行える
状態とする。

またカートリッジ30を装置本体より引き出すと前記の
シャッタ板152と154は自動的に初期位置に復帰して再び
トナー落下口151Cとトナー受入口8Cをそれぞれ遮蔽す
る。

かかる各現像器のトナー搬送管151に対する係脱の機
構は、現像器毎に第１図における紙面の垂直方向に位置
を異にして立体的に配置されていて従ってカートリッジ
30の挿脱に際しては互いに干渉することなくその係脱作
用が行われるよう構成されている。

第７図は前記給紙カセット14を装置本体に装着するた
めの転写紙格納手段を示したものである。

前記カセット収納室140はその内側面に縦溝141Aを互
いに対向させた一対のガイド部材141を備えていて、前
記縦溝141Aに押上げ部材142を保持する昇降部材143がそ
の折曲げ部を係合することによって上下にスライド出来
る状態に支持されている。前記押上げ部材142は紙面の
垂直方向に一対設けられそれぞれ圧縮バネ144によって
上方に付勢されている。

前記カセット収納室140にはさらに回転ローラ145を軸
着した一対の揺動レバー146が支持軸147を支点とし回動
可能に取付けられていて、該揺動レバー146の先端が前
記昇降部材143の外側面の係合ピン143Aを挟持してい
る。

給紙カセット14の装着時には捩りバネ148の付勢によ
り前記揺動レバー146が反時計方向に回動した位置にあ
り従って昇降部材143が上方にスライドして前記押上げ
部材142を給紙カセット14内の底板14Aに当接し、前記圧
縮バネ144の付勢によって底板14A上に積載した転写紙を
給紙ローラ16に圧接させる。

前記押上げ部材142は転写紙の減少に応じて上昇し最
上面の転写紙を常に給紙ローラ16に圧接させる作用を続
ける。

前記給紙カセット14は取手14Bを介して矢示Ｃ方向よ
りスライドして前記カセット収納室140に水平に挿脱さ
れるものであるが、その際給紙カセット14の底面が前記
回転ローラ145を押圧して下方に押し下げて揺動レバー1
46を時計方向に回動させる。

その結果昇降部材143が下方にスライドして前記押上
げ部材142の上端を給紙カセット14の底面に干渉しない
位置に迄下降し退避させることにより給紙カセット14の
水平方向からの挿脱が可能となる。

なお前記のカセット収納室140は前述した転写紙格納
手段をさらに追設してサイズの異なる転写紙を収容する
複数の給紙カセットを同時に収納させることも出来る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、装置本体の上部本体を開蓋すること
によって転写紙搬送路の一部を開放すると共にその開口
部を利用して感光体や現像器を収容するプロセスカート
リッジの交換を給紙カセットの挿脱と同じ側面側で行う
ことができるようにしたもので、上部本体を開放状態と
して大きな空間が形成でき、プロセスカートリッジの交
換が極めて容易となると共に、プロセスカートリッジの
交換及び給紙カセットの着脱とを装置本体の一側面側か
ら容易に行えるように構成したものでそれにより装置の
一面にてコピーの各操作、給紙操作ならびに各種のメン
テナンスが実施出来ることとなり、その結果操作や保守
点検が容易でしかも設置に大きな床面積を必要としない
実用性に優れた画像形成装置が提供されることとなっ
た。また転写材を下方から上方へ略直線状に搬送する転
写紙搬送路によっても装置の小型化が可能となり、大き
な床面積を必要とせず、且つ略直線状の搬送によって転
写材が良好に搬送されることとなると共に、上部本体の
開口に伴って転写紙搬送路の一部を開放することによ
り、ジャム処理が極めて容易な画像形成装置が提供され
ることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明のカラー画像形成装置の断面構成
図、第１図（ｂ）は転写材搬送路の要部断面図、第２図
は像形成システムを示すブロック図、第３図ないし第５
図は前記装置の本体構成を示す説明図、第６図および第
７図は前記装置の要部を示す側面図および平面図。 １……感光体ベルト、４……ガイド部材 ６……帯電器 ７……レーザ書込み系ユニット 8,9,10,11……現像器、12……転写器 13……クリーニング装置 14……給紙カセット、14A……底板 14B……取手、15……給紙経路 16……給紙ローラ、16A……捌きローラ 17……タイミングローラ 18……定着ローラ、19……排紙ローラ 21……手差しガイド板、22……手差しガイドローラ 30……プロセスカートリッジ 140……カセット収納室、142……押上げ部材 143……昇降部材、145……回転ローラ 146……揺動レバー、150……トナーホッパ 151……トナー搬送管、151C……トナー落下口 152,154……シャッタ板、161,162……横カバー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−43170（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−99064（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−172127（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−159474（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−109164（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−170944（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18 B41J 29/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】装置本体の一側面側に、少なくとも一部を
   開放可能な転写紙搬送路を有し、該転写紙搬送路に沿っ
   て、排紙手段、定着手段、転写手段、給紙手段を、上か
   ら順に配置し、前記装置本体の上面に排紙トレイを設け
   た電子写真方式の画像形成装置において、 下部本体と、 前記転写紙搬送路の少なくとも一部を開放可能にすると
   共に前記下部本体に対して開放可能に設けられた上部本
   体と、 前記上部本体が開放しているとき前記一側面側から前記
   上部本体に対して着脱可能であって、前記上部本体が閉
   じているとき前記転写手段に対して前記一側面側の反対
   側に位置するように、前記上部本体に設けられた、少な
   くとも感光体と現像器とを含むプロセスカートリッジ
   と、 前記プロセスカートリッジの下方であって前記下部本体
   に、前記一側面側から着脱可能に設けられた、前記給紙
   手段によって給紙される転写紙を収納する給紙カセット
   と、 を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記プロセスカートリッジは、前記給紙手
   段と前記転写手段との間の転写紙の搬送ガイドを有する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。