JP3067530B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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、構成
の簡略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】また、上述の画像形成装置の本体フレーム
１Ｆは、図１０に示すように、左右の側板１Ｌ、１Ｒ
を、両側板１Ｌ、１Ｒの下部に配置した前ステー１Ｓ
₁ 、中ステー１Ｓ₂ 、後ステー１Ｓ₃ によって連結して
構成している。ところで、このままでは、左右側板１
Ｌ、１Ｒ上部の強度が不足するため、両側板１Ｌ、１Ｒ
の上部を補強板５８で連結している。そして、この補強
板５８の上面に、光学ユニット５０Ａ及びミラーユニッ
ト５０Ｂを配置している。こうすることで、本体フレー
ム１Ｆに十分な剛性をもたせ、光学ユニット５０Ａをは
じめとする、実装する各部品の取付精度を確保するよう
にしている。

【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、本体フレーム１Ｆについては、補強
板５８上に光学ユニット５０Ａ、ミラーユニット５０Ｂ
を配置する等、部品点数が多く、全体構成の複雑化、部
品取付精度の低下を招くという問題があった。すなわ
ち、画像形成装置の組立性の向上と部品点数削減の観点
から、多くの機能を、本体フレーム１Ｆに持たせ、例え
ば、ローラ形状の部材を上方から落とし込んで組み立て
る機構を考えた場合、本体フレーム１Ｆにおける記録媒
体の搬送路（紙パス）の上方は、開口状態とする必要性
が生じる。このために、左右側板１Ｌ、１Ｒ上部の剛性
が損なわれる。したがって、従来例に比べて大きな梁状
の剛性補給部材を左右側板の上部に取り付けるとする
と、大幅なコストアップとなり、小型化のメリットの一
つが失われてしまう。加えて、補強部材５８を介して、
光学ユニット５０Ａを取り付けるとすると、中間の誤差
要素が増して、位置精度の確保が難しくなるという大き
な問題を生じてしまう。また、光学ユニット５０Ａを避
けて補強を行うと、プロセスカートリッジの着脱のため
の開口部を設けられないという問題が生じるおそれがあ
った。

【０００８】また、上部の補給部材５８を一体的にフレ
ーム化するには、型スライドが複雑、かつ、組み立て上
も、自由度２以上の動作が必要で不便となってしまうと
いう問題があった。

【０００９】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、本体フレームの剛性を低
下させることなく全体構成を簡略化するようにした画像
形成装置を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【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、左右の側板とこれら左右の側板
を連結する連結部材とを有する本体フレームと、前記左
右の側板の上部を連結するとともに前記情報光発射手段
を収納する光学フレームと、を備え、前記本体フレーム
の左右の側板のうち、一方を基準側、他方を非基準側と
したとき、前記非基準側の側板の剛性が前記基準側の側
板の剛性よりも低い、ことを特徴とする。

【００１１】

【００１２】

【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。また、本
体フレームの左右側板の上部を連結する光学ユニット
を、例えば、強度部材によって構成することにより、部
品点数を増加させることなく、本体フレームに十分な剛
性をもたせることができる。

【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】以下、第１支持手段１０から順に各部材の
構成について詳述する。

【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。な
お、情報光発射手段５０を構成する各部材は、後述の光
学フレームに一体的に組み込まれており、全体としてユ
ニット化されている。

【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、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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】上述の構成のプリンタＭにおいては、本体
１上部に配設する、ユニット化された情報光発射手段５
０（以下「光学ユニット５０」という。）を強度部材と
して利用している。これについて、以下に説明する。な
お、以下に示す各図は、図１、図２に示すプリンタＭの
基本的な構成を単純化して図示したものであり、したが
って、細部についての符号は省略してある。ただし、定
着手段７０については、図１、図２では定着フィルム７
４等を使用していたが、図３、図４ではこれに代えて定
着ローラ７６を使用している。また、この定着ローラ７
６、加圧ローラ７５、搬送ローラ３７、反転ガイド３
４、そして排紙ローラ３８は、ユニットとして一体化さ
れている（以下「定着ユニット７０」という。）。

【００３６】プリンタＭの組立方法を、図３の組立図、
図４の分解図、図５の分解斜視図を参照して簡単に説明
する。本体フレーム１Ｆは、図５に示すように、左の側
板１Ｌ、右の側板１Ｒを有し、これらを前ステー１Ｓ
₁ 、中ステー１Ｓ₂ 、後ステー１Ｓ₃ 等によって連結し
て構成されている。本体フレーム１Ｆの上方は開口され
ており、この開口部に、左右の側板１Ｌ、１Ｒの上面を
連結するようにして光学ユニット５０を固定する。な
お、このときの位置決め等については後述する。つづい
て、図３、図４に示すように、給紙ローラ３５及び転写
ローラ６１を上方から、また搬送ローラ３６を下方から
それぞれ１動作で嵌め込む。

【００３７】次に、定着ユニット７０を前方から、また
基板８０を下方から固定する。さらに、本体フレーム１
Ｆの前部と後部とに、それぞれ第２支持手段２０、第１
支持手段１０を取り付ける。最後に、第２支持手段２０
を開放した状態で、図中の二点鎖線ｍに沿うようにして
本体フレーム１Ｆの内部に、プロセスカートリッジ４０
を装着する。

【００３８】次に、上述の光学ユニット５０について詳
述する。光学ユニット５０は、箱状の光学フレーム５６
に、半導体レーザ５５、ポリゴンミラー５１、モータ５
２、レンズ５３、反射ミラー５４を一体的に組み込んで
構成されている。光学ユニット５０の左右には、図５に
示すように、取付部５６Ｌ、５６Ｒが設けてあり、取り
付け部５６Ｌ、５６Ｒには、本体フレーム１Ｆに対する
光学フレーム５０の位置決めを行うための位置決め孔５
６ｂ、同じく固定を行うための締結孔５６ｃ、５６ｄ、
５６ｅ、５６ｆが穿設されている。一方、本体フレーム
１Ｆの左右の側板１Ｌ、１Ｒの上面には、これらに対応
する位置に、位置決めボス１ｂ、締結孔１ｃ、１ｄ、１
ｅ、１ｆが穿設されている。

【００３９】図５のように、光学ユニット５０側の位置
決め孔５６ｂを、本体フレーム１Ｆ側の位置決めボス１
ｂに嵌合させて、光学ユニット５０の左端側の前後方向
の位置を決める。つづいて、右端側において、光学ユニ
ット５０側の締結孔５６ｅと本体フレーム１Ｆ側の締結
孔１ｅとを、光学ユニット５０の右端側を前後方向に適
宜動かしながら、光路位置調整治具（不図示）で位置合
わせし、ビスにより所定の位置で締結する。この作業に
より、本体フレーム１Ｆに対する光学ユニット５０の位
置決めがなされる。次に、光学ユニット５０側の残りの
締結孔５６ｃ、５６ｄ、５６ｆと、本体フレーム１Ｆ側
の残りの締結孔１ｃ、１ｄ、１ｆとをそれぞれ順次締結
して、光学ユニット５０を本体フレーム１Ｆの上部に固
定する。

【００４０】さらに、光学ユニットについて説明する。

【００４１】図３中に示す経路Ｌのように、半導体レー
ザ５５から発せられたレーザ光は、レンズ５３で集光さ
れ、反射ミラー５４で折返し、本体フレーム１Ｆに着脱
可能なプロセスカートリッジ４０内の感光ドラム４１上
に潜像を描き込むものである。

【００４２】あらかじめ、光学ユニット単体として、レ
ーザ光照射位置か治具によって設定、調整されている。
したがって、光学ユニット５０自体の本体フレーム１Ｆ
に対する位置が決まりさえすれば、正しく感光ドラム４
１上に潜像を描くことが可能である。

【００４３】光学ユニット５０中の光学フレーム５６
は、その体積をＶ１とすると、本体フレーム１Ｆの体積
Ｖ２に対して Ｖ１＜Ｖ２ の関係にあり、また、形状的には、一般に、本体フレー
ム１Ｆよりも光学フレーム５６の方が単純形状となるた
め、光学フレーム５６自体の材料と本体フレーム１Ｆの
材料とを異ならせて、光学フレーム５６が梁として十分
な強度機能を果たせるべく材料決定が行うことが有効で
ある。さらに、前述の体積関係から、本体フレーム１Ｆ
に強度機能を持たせるよりもコストアップを抑えること
が可能である。したがって、本実施例では、光学ユニッ
ト５０に剛性を持たせることで、本体フレーム１Ｆの部
分強度アップを行うようにしている。

【００４４】なお、図６には、光学ユニット５０の別の
構成、すなわち、反射ミラー５４を用いずに、直接的に
光学ユニット５０から感光ドラム４１へレーザ光を照射
する構成を示す。同図においても、５１、５３、５６
は、それぞれポリゴンミラー、レンズ、光学フレームを
示す。 〈実施例２〉図７、図８の実施例を参照して、実施例２
について説明する。本実施例では、光学ユニット５０Ａ
から、反射ミラー５４を有するミラーユニット５０Ｂを
独立させている。その他の構成については、実施例１と
同様である。

【００４５】本実施例は、従来から行われてきた、反射
ミラー５４による位置精度の調整が可能であることによ
る利点を活かしたものである。

【００４６】あらかじめ、光学ユニット５０Ａ内の光学
位置が調整されていることは実施例１と同じである。図
７において、光学ユニット５０Ａの位置決めはビスで固
定して行い、このときは厳密な精度は求めない。図８の
ように、光学ユニット５０Ａの固定により、本体フレー
ム１Ｆの剛性アップを図る。

【００４７】次に、光学調整治具（不図示）を用いて、
本体フレーム１Ｆとミラーユニット５０Ｂの位置決め調
整を行う。ミラーユニット５０Ｂは、本体フレーム１Ｆ
に対し、位置決めボス１ｂによって、左端側の位置を決
められており、不図示の光路調整治具を用い、右端側を
微調整して光路調整を行う。これにより、光学ユニット
５０Ａより小さくて扱い易い、ミラーユニット５０Ｂに
よる光学調整が可能となり、さらに、実施例１と同様に
光学ユニット５０Ａによる本体フレーム１Ｆの剛性の向
上も図ることができる。 〈実施例３〉図９に、実施例３を示す。なお、前述の実
施例１、２と同様の部材等については、同様の符号を付
し、その説明は省略するものとする。

【００４８】本実施例における本体フレーム１Ｆは、そ
の構成上、左の側板１Ｌと右の側板１Ｒとこれらの側板
１Ｌ、１Ｒを連結する前ステー１Ｓ₁ 、中ステー１Ｓ
₂ 、後ステー１Ｓ₃ 、さらに後部縦方向の背面ステー１
Ｓ₄ とからなる。つまり、本体フレーム１Ｆでは、前部
に、後部の背面ステイ１Ｓ₄ に対面する前面ステーがな
いため、左右側板１Ｌ、１Ｒの剛性が不足し変形しやす
いという欠点がある。また、本実施例における形状の本
体フレーム１Ｆをモールド成型すると、成型時の歪み、
反りなどから位置決めピン１ｈ、１ｉの位置精度を保証
するのが困難であり、成型サイクルを短縮化し、生産性
を向上させる上での問題点となっていた。本実施例で
は、このような問題点を改善している。

【００４９】図９中、５７は光学ユニット５０を本体フ
レーム１に実装するための光学台であり、例えば、プレ
ス加工の板金で構成されている。光学台５７は、本体フ
レーム１Ｆの位置決めピン１ｇ、１ｈ、１ｉとそれぞれ
嵌合する位置決め孔５７ｇ、５７ｈ、５７ｉによって位
置決めされ、さらに、固定ねじ５８Ｌ、５８Ｒによって
本体フレーム１Ｆに結合されている。

【００５０】本実施例での本体フレーム１Ｆの形状で
は、前ステー１Ｓ₁ 及び背面ステー１Ｓ₄ から一番遠い
部分の左側板１Ｌ、右側板１Ｒの左右方向の変形が特に
大きくなりがちである。この変形を光学台５７の位置決
め孔５７ｇ、５７ｈ、５７ｉの精度によって矯正するも
のである。本体フレーム１Ｆの変形（反り）は、１ｍｍ
程度生じ、これに対し、光学台５７の位置決め孔５７
ｇ、５７ｈ、５７ｉのピッチ精度は±０．１ｍｍ程度保
証可能であるので、本実施例の構成をとれは、高精度な
位置決め保証ができる。光学台５７の位置決め孔５７ｇ
５７ｈ、５７ｉの形状は、孔５７ｇを円径、変形の矯正
用の孔穴５７ｈは前後方向に長径の長穴とし、左右側板
１Ｌ、１Ｒを左右方向に拘束し位置精度を保証する。ま
た、光学台５７の水平面内での回転方向についての位置
は、位置決め孔５７ｉの形状を左右方向に長径を持つ長
穴とすることで位置決めすることができる。

【００５１】また、本体フレーム１Ｆは、左側板１Ｌの
剛性を右側板１Ｒのそれよりも強くし、左側板１Ｌを基
準側とし、右側板１Ｒを変形の矯正側とする。右側板１
Ｒは、光学台５７による寸法の矯正を円滑に行うために
剛性を落とす構成をとる。これについて以下順に説明す
る。

【００５２】１ｊ、１ｋは右側板１Ｒに設けた長孔であ
る。また、右側板１Ｒには、Ｂ₁ 、Ｂ₂ の部分にリブが
なく、左右方向に変形しやすい構造となっている。な
お、右側板１Ｒは、剛性が弱いので、高剛性が必要とな
るギアユニットなどの駆動系は左側板１Ｌに取り付け
る。また、右側板１Ｒの基本肉厚をｔ_R 、左側板１Ｌの
基本肉厚をｔ_L とすると、ｔ_L ＞ｔ_R としても同様の効
果が得られ、本体フレーム１Ｆの重量の増加を抑えるこ
とも可能である。

【００５３】本実施例のように、板金の光学台５７を設
けることによって、実施例１、実施例２に比べて下記の
効果が生じる。 （１）光学ユニット５０の小型化が可能なため、組立
性、生産性が向上する。 （２）光学ユニット５０と本体フレーム１Ｆが、直接的
に結合されていないので、光学ユニット５０が受ける変
形が少ない。 （３）光学台５７を板金化することによって、筺体とし
ての剛性をより高くすることができる。 （４）本体フレーム１Ｆの左右側板１Ｌ、１Ｒの位置
を、光学台５７の、プレスによって加工した精度のよい
位置決め孔５７ｇ、５７ｈ、５７ｉの加工精度で保証す
るので、位置決め精度を向上させることができる。 （５）板金の光学台５７をアースに接続することによっ
て、本体１内部から放射される有害な電磁波をシールド
する部材と兼用することも可能である。

【００５４】本実施例では、本体フレーム１Ｆの基準側
を左側板１Ｌとしているが、特にこれに限定されるもの
ではなく、右側板１Ｒを基準側としても、同様の効果が
得られる。

【００５５】また、本構成のフレームでは、モールド成
型金型を上下２分割して構成することになり、左右側板
１Ｌ、１Ｒの根元から上部にかけて、抜き勾配用のテー
パ形状が必要となる。また、左右の側板１Ｌ、１Ｒの形
状は、金型を左右方向外側にスライドさせて形成するた
め、成型後の本体フレーム１Ｆは、図９の二点鎖線のよ
うに変形する場合もある。そこで、本実施例では、上述
の抜き勾配用のテーパ形状や、左右側板１Ｌ、１Ｒのス
ライドによる変形を補正するものである。

【００５６】光学台５７の位置決め孔５７ｇ、５７ｈ間
の左右方向のピッチをＬ₀ 、本体フレーム１Ｆの位置決
めピン１ｇ、１ｈ間の左右方向のピッチをＬ₁ とする
と、組み立て前にはＬ₀ ＜Ｌ₁ の関係があり、組み立て
後にはＬ₀ ＝Ｌ₁ となるように本体フレーム１Ｆの左右
側板１Ｌ、１Ｒが矯正される。

【００５７】また、本体フレーム１Ｆの側板の抜き勾配
をθ、前ステー１Ｓ₁ から光学台５７の取り付け面まで
の高さをＨとすると、 Ｌ₁ ＝Ｌ₀ ＋Ｈｓｉｎθ という関係にＬ₁ の寸法を設定すれば、抜き勾配による
テーパ形状も矯正される。

【００５８】本構成によると、基準側の側板１Ｌの抜き
勾配も不要とすることも可能であり、側板１Ｌ、１Ｒ間
の距離を全高に渡って保証することができ、フレーム１
Ｆに装置する部品群を高精度に位置決めすることが可能
である。 〈実施例４〉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。

【００５９】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５〉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。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
本体フレームの左右の側板の上部を、光学ユニットによ
って連結することにより、この光学ユニットを強度部材
としても利用することができるので、部品点数を減らし
て全体構成を簡略化することができる。

【００６１】また、この強度部材としての光学ユニット
によって、本体フレームの反り、歪み等の変形を矯正す
ることができるので、本体フレームに装着する各部材の
取付け精度を向上させることができる。

【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の画像形成装置の組立後の状態を示す
模式図。

【図４】実施例１の画像形成装置の各部材を分解した状
態を示す模式図。

【図５】実施例１の画像形成装置の本体フレームの分解
斜視図。

【図６】他の構成の光学ユニットを使用した本体フレー
ムの分解斜視図。

【図７】実施例２の画像形成装置の本体フレームの分解
斜視図。

【図８】実施例２の画像形成装置の本体フレームの組立
状態を示す斜視図。

【図９】実施例３の画像形成装置の本体フレームの組立
状態を示す斜視図。

【図１０】従来の画像形成装置の本体フレームの分解斜
視図。

【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 左の側板 １Ｒ 右の側板 １Ｓ₁ 前ステー １Ｓ₂ 中ステー １Ｓ₃ 後ステー １Ｓ₄ 背面ステー １ｂ 位置決めボス １ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ 締結孔 ２ 外装カバー ２ｅ、３ｃ、６ｂ 排気孔 ３ フード ４ 隔壁 ５ 背面板 ６ 後面板 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（転写ローラ） ４３ 現像手段（現像装置） 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、５０Ａ 情報光発射手段、光学ユニット ５０Ｂ ミラーユニット ５１ ポリゴンミラー ５３ レンズ ５６ 光学フレーム ５６Ｌ、５６Ｒ 取付部 ５６ｂ 位置決め孔 ５６ｃ、５６ｄ、５６ｅ、５６ｆ 締結孔 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 ７６ 定着ローラ ８０ 基板 ８１ 制御部 ８２ ＡＣ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 三浦 誠悦 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 (72)発明者 吾妻 純 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 (56)参考文献 特開 平４−339678（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−66621（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−291273（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−33761（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/00 550

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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、 左右の側板とこれら左右の側板を連結する連結部材とを
   有する本体フレームと、 前記左右の側板の上部を連結するとともに前記情報光発
   射手段を収納する光学フレームと、を備え、 前記本体フレームの左右の側板のうち、一方を基準側、
   他方を非基準側としたとき、前記非基準側の側板の剛性
   が前記基準側の側板の剛性よりも低い、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記非基準側の側板の肉厚を、前記基準
   側の側板の肉厚よりも薄く設定する、 ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記非基準側の側板に、抜き孔を設け
   た、 ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記基準側の側板の抜き勾配を、ほぼ０
   度とし、前記非基準側の側板の抜き勾配を０．５〜５度
   とする、 ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 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支持部
   材と、 画像形成後の記録媒体を縦方向に支持する第２支持部材
   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、 左右の側板とこれら左右の側板を連結する連結部材とを
   有する本体フレームと、前記情報光発射手段が載置されるとともに、前記左右の
   側板の上部を連結する光学台と、を備え、 前記本体フレームの左右の側板に突設された光学台位置
   決めピンの間隔Ｌ ₁ と前記光学台の位置決め孔のピッチ
   Ｌ ₀ とが、装置組立て前に、 Ｌ ₁ ＞Ｌ ₀ を満たしている、 ことを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記本体フレームの非基準側の側板にお
   いて、前記連結部材から前記光学台取付け位置までの高
   さをＨとし、非基準側の側板の抜き勾配をθとすると、
   これらの値が、 Ｌ₁ ＝Ｌ₀ ＋Ｈｓｉｎθを満たしている、 ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。