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JP3313930B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3313930B2
JP3313930B2 JP08250295A JP8250295A JP3313930B2 JP 3313930 B2 JP3313930 B2 JP 3313930B2 JP 08250295 A JP08250295 A JP 08250295A JP 8250295 A JP8250295 A JP 8250295A JP 3313930 B2 JP3313930 B2 JP 3313930B2
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image forming
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五藤  宏史
達雄 濱田
健 新村
明 黒田
佳広 松尾
義則 杉浦
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Canon Inc
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Priority to CN95105181A priority patent/CN1066267C/zh
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  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
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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】ここで画像形成装置としては、例えば電子
写真複写機、電子写真プリンター(例えば、LEDプリ
ンター、レーザービームプリンタ等)、電子写真ファク
シミリ装置、及び電子写真ワードプロセッサー等が含ま
れる。
【0003】
【従来の技術】従来、電子写真画像形成プロセスを用い
た電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体に
帯電を行い、この帯電を行った電子写真感光体に画像情
報に応じた像露光を行う。次いで、電子写真感光体に形
成された潜像をトナーを用いて現像する。そしてこの電
子写真感光体に形成されたトナー像を記録媒体に転写し
て、前記転写されたトナー像を記録媒体に定着する。
【0004】このような電子写真画像形成装置において
は、装置の小型化が望まれている。
【0005】そこで装置の小型化を図った画像形成装置
の例を示す。
【0006】まず、第一の例を示す。
【0007】この第一の例は、箱状の装置本体の下方
に、給紙カセットを横方向(ほぼ水平)に装着する。そ
して、その上方に構成した搬送路中にプロセスカートリ
ッジ及び定着器を配置する。更にこれらの上方に排紙ト
レイを設けている。すなわち、装置本体に対して、その
下方に給紙カセットを設ける。そして、中間部に設けた
プロセスカートリッジ及び定着器、更に上部に設けた排
紙トレイがそれぞれ重なるように構成している。これに
よって、装置本体を小型化し、その設置面積(占有面
積)の減少を図っている(例えば、特公平4−2118
7号公報参照)。
【0008】次に第二の例を示す。
【0009】この第二の例は、垂直方向において箱状の
装置本体の下方に給送トレイ、その上方に重ねて排出ト
レイを設けたものである(例えば、特開平1−2222
69号公報及び特開平1−222270号公報)。
【0010】次に第三の例を示す。
【0011】この第三の例は、給紙カセットと排紙トレ
イとを立てた状態で配置したものである(例えば、特開
平5−301398号公報、特開平5−301400号
公報)。
【0012】これらの構成は、装置の設置面積の減少を
実現したもので、非常に有効なものである。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述従来の
技術を更に発展させたものである。
【0014】本発明の目的は、画像形成装置本体の設置
面積の更なる減少を実現した画像形成装置を提供するこ
とにある。
【0015】本発明の他の目的は、画像形成装置本体内
の冷却を効果的に行うことのできる画像形成装置を提供
することにある。
【0016】本発明の他の目的は、画像を形成すべき記
録媒体を支持する第一の支持手段と、画像を形成した記
録媒体を支持する第二の支持手段とが、水平方向におい
て光学手段を間に介在させて重なるように配置した画像
形成装置を提供することにある。
【0017】本発明の他の目的は、記録媒体を支持する
支持手段に沿って、画像形成装置本体内の空気を排気す
ることのできる画像形成装置を提供することにある。
【0018】本発明の他の目的は、プロセスカートリッ
ジを着脱可能な画像形成装置を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】前述課題を可決するため
の本発明は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置に
おいて、像担持体と、前記像担持体に画像情報に応じた
光を照射するための光学手段と、前記像担持体に形成さ
れた潜像を現像するための現像手段と、前記現像手段に
よって前記像担持体に形成されたトナー像を前記記録媒
体に転写するための転写手段と、前記転写手段によって
前記記録媒体に転写された前記トナー像を前記記録媒体
に定着するための定着手段と、前記転写手段によって、
前記像担持体に形成されたトナー像の転写を受ける転写
位置へ搬送する前記記録媒体を支持する第一の支持手段
と、前記転写手段によって前記記録媒体に転写された前
記トナー像を前記定着手段によって定着された前記記録
媒体を支持する第二の支持手段とを備え、ここで、前記
第一の支持手段の前記記録媒体を支持する支持面と前記
第二の支持手段の前記記録媒体を支持する支持面とは、
水平方向において前記光学手段を間に介在させて重なっ
ており、前記第一の支持手段に支持されている記録媒体
を送り出す給送位置と、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、を垂直方向におい
て、この順に順次低い位置に配置し、更に、前記第二の
支持手段の背面には、前記第二の支持手段に沿ってダク
トが設けられており、前記ダクトは前記定着手段の上方
に設けられており、前記定着手段の有する加熱部からの
熱を画像形成装置本体外へ排気し、前記ダクトは、画像
形成装置本体に対してプロセスカートリッジを着脱する
ために開放するための開閉カバーの内面と、前記開閉カ
バーの内面に設けられた板状部材とで構成されているこ
とを特徴とするものである。
【0020】
【0021】
【0022】
【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。
【0023】また、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。
【0024】さらに、第2支持手段の背面に第2排熱ダ
クトを設けるときは、定着手段の加熱部から発生した熱
を第2支持手段の背面に沿って有効に排出させることが
できるので、定着手段を、例えば像担持体に近接させる
ことが可能となり、その分、搬送路を短縮することがで
きる。
【0025】加えて、第2排熱ダクトが隔壁を有すると
きは、定着手段をさらに像担持体に近接させることがで
きる。
【0026】
【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。
【0027】〈実施例1〉図1に、本発明を適用した電
子写真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の構成を示す。な
お、同図をはじめとする各図面中では、左側をプリンタ
本体1の「前」、右側を同じく「後」とする。これに従
うと、記録媒体Pの搬送方向の上流、下流については、
後部が上流側、前部が下流側ということになる。また、
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、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。
【0028】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の構成を説明す
る。
【0029】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、以下の説明において、
「本体」というときには、プリンタMの外装を構成する
フレームの他に、内側を構成するフレームについてもい
うものとする。本体1の後部に、縦方向に向けて画像形
成前の記録媒体Pを縦方向に支持する第1支持手段10
を設け、本体1の前部に、縦方向に向けて画像形成後の
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41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。
【0030】上述のような構成のプリンタMの動作を説
明する。まず、レーザー光を発射するレーザー光発射手
段としての情報光発射手段50等によって感光ドラム4
1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。
【0031】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。ところで、プリンタM
はいくつかの発熱部材を有する。例えば、上述の定着手
段70、後述の制御部81、AC入力部82、高圧発生
部83、モータ84等がそれである。一方、熱に弱い部
材等、例えば、上述の情報光発射手段50、後述のトナ
ーを有する現像装置43などを有する。占有面積を縮小
すべく搬送路30を短縮すると、各部材の実装密度が高
くなり、各部材が接近する。そこで本実施例によれば、
さらに、熱の問題を解消する構成を採用している。これ
によって、搬送路30の短縮化を図っている。なお、以
下説明する熱の問題に対処するための構成は、必要に応
じて適宜選択して採用すれば良い。
【0032】以下、熱の問題を解消して搬送路30を短
縮化するための構成を中心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。
【0033】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、給送時の
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A1
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。給送トレイ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(以下、図5も合
わせて参照)。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。給送トレイ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。なお、この手差しガイド13aにも、
可動の規制板14L、14Rが設けられている。また、
給送トレイ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13
b(スライダー)がトレイ13に対して出入り可能に配
置されている。なお、給紙トレイ13は、本体1の外装
カバー2の上面に対して着脱自在に装着されている。こ
こで、本実施例では、画像形成前の記録媒体Pを支持す
る第1支持角度θ1 、すなわち上述の突当部11、先端
支持部12、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l1となす角である第1支持角度θ1 は、
約60°〜90°に設定する。これにより、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、
約70°〜75°に設定するとよい。
【0034】画像形成後の記録媒体Pを支持する第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、外装カバー2の一部分を構
成し、外装カバー2の固定部分2gに対して回動可能な
開閉カバー2f(同図中の二点鎖線は、開閉動作途中の
カバー2fを示す。)に設けられており、下方から順
に、突当部21、排出トレイ22、延長トレイ(スライ
ダー)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、排出トレイ2
2(開閉カバー2fの外面)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23は、排出トレイ22によって昇降可
能に支持されており、すなわち、開閉カバー2fに対し
て摺動可能に設けられている。そして、本体1の上方に
引き出された状態の延長トレイ23と、排出トレイ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、約55°〜75°に設定
する。なお、この第2支持角度θ2 は、好ましくは、約
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。
【0035】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、
給送ローラ35が配置され、給送ローラ35の下方に
は、搬送ローラ36が配置されている。給送ローラ35
は、外周面が軸35aに対して偏心して構成されてい
る。そして、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を給送する。この際、
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。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としての転写ローラ61との間に形成さ
れる転写位置A2へ記録媒体Pを導く。転写後ガイド3
3aは、前下がりの傾斜面を有し、またこれに連続する
転写後ガイド33bは緩やかな凹面を有する。さて、転
写位置A2において、感光ドラム41に形成されたトナ
ー像の転写を受けた記録媒体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7
4と加圧ローラ75(いずれも後述)との間に形成され
る定着位置A3へ導かれる。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。
【0036】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、この順に垂直方向において、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、3
2b、33a、33b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が発生することを確実
に防止することができる。
【0037】このように本実施例においては、第1支持
手段10に積載されている記録媒体Pが給送ローラ35
によって送り出される給送位置A1(突当部11の設け
られている先端位置)、第1支持手段10から送り出さ
れた記録媒体Pが感光ドラム41に形成されたトナー像
の転写を受ける転写位置A2(感光ドラム41と接触す
る転写ローラ61のニップ位置)、及び、記録媒体Pに
転写されたトナー像を記録媒体Pに定着する定着位置
(定着フィルム74と加圧ローラ75のニップ位置)
が、垂直方向において、順次低い位置に配置されてい
る。そこで、本実施例によれば、第1支持手段10と第
2支持手段20とを図に示す様に立て状態で装置本体1
に取り付けることによって、プリンタMを設置するため
に要する占有面積を減少させることを実現したにもかか
わらず、記録媒体Pのジャム(記録媒体Pが搬送経路で
詰まること)の発生を著しく減少させることができた。
なお本実施例によれば、垂直方向において、給送位置A
1に対して転写位置A2を約2.5cm程度(図6にお
けるY1)低く配置した。また、給送位置A1に対して
定着位置A3を約4.6cm程度低く配置した。したが
って、定着位置A3は転写位置A2に対して約2.1c
m程度(図6におけるY2)低く配置した。因みに、水
平方向において、給送位置A1と転写位置A2との間隔
は約6.8cm程度(図6におけるX1)、また、転写
位置A2と定着位置A3との間隔は約7.0cm程度
(図6におけるX2)である。なお、前述した通り、第
1支持手段10と第2支持手段20は立てた状態で本体
1に取り付けられており、第1支持手段10は記録媒体
Pを支持する支持面が水平面l1となす角度(θ1 )が
約60°〜90°、好ましくは約70°〜75°で本体
1に取り付けられている。また、第2支持手段20は、
記録媒体Pを支持する支持面が水平面l2となす角度
(θ2 )が約55°〜75°、好ましくは約65°〜7
0°で本体に取り付けられている。そこで本実施例によ
れば、第1支持手段10の記録媒体Pを支持する支持面
と第2支持手段20の記録媒体Pを支持する支持面と
は、水平方向において、光学手段としての情報光発射手
段50(LEDアレイ)、及び、プロセスカートリッジ
40の上方半分の部分を間に介在させて重なっている。
なお、水平方向において、第1支持手段10と第2支持
手段20が情報光発射手段50を間に介在させて重なっ
ている領域を重なり領域Zとして図6に示した。図6は
各手段の配置関係を模式的に図示したものであり、各手
段の大きさ、配置の比率等は必ずしも実施例通りではな
い。
【0038】さて、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4
1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、現像ローラ43bとを有する。
現像ローラ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。すなわち、現像ローラ43b
は、感光ドラム41の現像領域へトナーを供給する。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弾性クリーニングブレード
44aと、除去した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、画像情報に応じた光を感光ドラム41へ照射するた
めの露光用の透孔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。
【0039】感光ドラム41に画像情報に応じた光を照
射するための情報光発射手段50は、上述の露光用の透
孔45aを介して感光ドラム41表面へ画像情報に応じ
た光を照射するものであり、全体がプロセスカートリッ
ジ40の装着位置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10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3
0とは逆に、前上りに配置されている。このように配置
することで、本体1の高さが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。
【0040】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。
【0041】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を構成
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。
【0042】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の表面にトナー像を定着す
る。
【0043】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上に各部材は、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、前側で低い、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。
【0044】次に、図2を参照して、本体1の開閉部材
2a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。
【0045】まず、本体1を覆う外装カバー2が設けら
れている。そして、この外装カバー2の一部分は、本体
1の全面を覆うとともに、前述の第2支持手段20を兼
ねる開閉カバー2fとなっている。この開閉カバー2f
は、外装カバー2に設けられた下部のヒンジ2aを中心
に矢印R2方向に揺動自在に支持されている。この開閉
カバー2fを同図に示すように、反時計方向へ回転して
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Xとなる空間の下部の搬送路30が
前述した通り前下がりに構成されている。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、及
び、取り外し動作は、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の取り外
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30のうち給
送位置A1から定着位置A3に至る部分が露光され、記
録媒体Pのジャム処理等が容易に行える。なお、装着部
Xに対するプロセスカートリッジ40の着脱は、操作者
がプロセスカートリッジ容器45の上面に設けられた把
手46を把んで行う。
【0046】次に、図3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。
【0047】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。
【0048】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。
【0049】この搬送路30の短縮にあたっては、図3
に示すように様々な熱対策を施している。以下に、その
熱対策について説明する。
【0050】同図に示すプリンタMにおける主な発熱部
分としては、まず、セラミックヒータ74を有する定着
手段70がある。定着手段70の上方には、フード3が
被せられている。フード3は、定着装置70の上方を覆
う上板3aと前側を覆う前板3bとを有し、上板3aは
前上がりに構成されており、定着手段70からの熱流を
前側へ導く。また、前板3bには、排気孔3cが上下2
段に、左右方向に多数穿設されている。各排気孔3cの
下には、前方に向けたガイド板3dが突設されていて、
排気孔3cから排出される熱流H1をガイドし、さらに
前方の開閉カバー2f(外装カバー2)に向けて導く。
開閉カバー2f(外装カバー2)は、段部2bを境に、
下半部2cと上半部2dとに分けられる。そして下半部
2cの前面には、多数の排気孔2eが穿孔されている。
上述のフード3からの熱流H1は、これら排気孔2eを
通過して本体1外部へ排出される。一方、開閉カバー2
f(外装カバー2)の上半部2dの背面側には、第2排
熱ダクトD2が形成されている。第2排熱ダクトD2の
前後左右は、それぞれ前述の第2支持手段20の排紙ト
レイ22の背面(開閉カバー2fの内面)と、板状部材
としての隔壁4と、本体1の一部を構成する左右の側壁
(図5参照、図5では一方の側壁4aのみを図示)によ
って構成されている。隔壁4は、前述の搬送路30の上
方の空間を、プロセスカートリッジ40のカートリッジ
容器45のクリーニング容器44bと相俟って、定着手
段70側と、感光ドラム41側とを熱的に遮断する。こ
うすることで、特に高温環境下で性能の低下が生じやす
い、プロセスカートリッジ40の現像装置43及び情報
光発射手段50を、定着手段70から発せられる熱と隔
絶するものである。第2排熱ダクトD2は、下端部の入
口Daが広く構成されるとともに、開閉カバー2fを閉
じた状態で前述の定着手段70及びフード3の真上に配
置され、排紙トレイ22の背面に沿って上昇するととも
に、本体1の上面に出口開口Dbを有する。そこで定着
手段70によって加熱されたフード3上面の熱は、熱流
H2となって、第2排熱ダクトD2の入口Daに導か
れ、その内部を上昇し、出口Dbから装置本体1外へ排
出される。本実施例においては、開閉カバー2fの上半
部2dが上方から下方へ向かうにしたがって前側へ傾斜
する斜面となっており、この上半部2dの斜面の表面を
排出トレイとして兼用している。そこで、排出トレイ2
2が前述のように縦方向に構成されるため、その背面
(開閉カバー2fの上半部2dの内面)を第2排熱ダク
トD2の一部として利用することができる。したがっ
て、隔壁4をこの上半部2dの内面と向かい合せて、こ
の上半部2dに設けることで第2排熱ダクトD2を簡単
に構成することができる。このように本実施例では、排
出トレイ22及び隔壁4が開閉カバー2f(外装カバー
2)と一体に構成されている。すなわち第2排熱ダクト
D2が開閉カバー2f(外装カバー2)と一体に構成さ
れている。そこで、前述の図2に示すように、この開閉
カバー2fを開放すると、これとともに第2排熱ダクト
D2が移動し、第2排熱ダクトD2は本体1に対するプ
ロセスカートリッジ40の着脱操作の妨げとはならな
い。
【0051】上述のように、定着手段70からの熱は、
フード3及びその排気孔3c、外装カバー2の排気孔2
e等による熱流H1、及び第2排熱ダクトD2による熱
流H2によって、本体1の外部へ効果的に排熱される。
そのため、プロセスカートリッジ40を定着手段70に
近接させて配置することが可能となり、これにより、搬
送路30の長さを短縮することができる。
【0052】次に、搬送路30の下方に配置された発熱
部分からの熱の処理にいて説明する。搬送路30の下方
に配置された基板80上には、発熱部材として、制御部
81、AC入力部82、高圧発生部83、85、モータ
84がある。これらから発生した熱は、熱流H3となっ
て、前下がり(後上がり)に構成された搬送路30の下
面に沿って後方へ移動し、本体1の後部から排出され
る。本体1の後部においては、本体1の一部であり、前
述の第1支持手段10の背面に位置する板状部材として
の背面板5(外装カバー2に設けられている)と、同じ
く本体1の一部を構成する後面板6(外装カバー2の一
部分)及び左右の側板(不図示)によって前後左右を囲
繞された第1排熱ダクトD1が構成されている。第1排
熱ダクトD1は、下端部の入口Daが広く、中間部はほ
ぼ直立した状態に、そして、本体1(外装カバー2)の
上面に開口する出口開口Dbが複数個並んで設けられて
いる。さらに、上述の後面板6(外装カバー2)は上下
方向のほぼ中間に段部6aを有し、この段部6aには、
上下方向に貫通された多数の排気孔6bが穿設されてい
る。加えて、本体1の底面7における前側及び後側、す
なわち、制御部81の下方及び高圧発生部85の下方に
は、それぞれ吸気孔7a、7bが設けられている。
【0053】上述の構成により、基板80上の加熱部分
からの熱は、熱流H3となって搬送路30の下面に沿っ
て後方に移動する。また後部においては熱流H4となっ
て上昇し、第1排熱ダクトD1を熱流H5として上昇し
て開口Dbを通過して、または熱流H6として排気孔6
bを通過してそれぞれ本体1の外部へ排出される。これ
ら熱流H5、H6の排出と並行して、底面7の前側に設
けられた複数個の開口7a及び後側に設けられた複数個
の開口7bからは、それぞれ冷気C1、C2が本体1内
へ導入される。
【0054】以上説明したように、本体1の熱処理につ
いては、搬送路30を基準としてその上方と下方とで、
すなわち縦U字パスの内側と外側とで、異なる処理を行
う。内側においては、まず、定着手段70を、プロセス
カートリッジ40から熱的に遮断する。そのうえで、定
着手段70からの熱を、一つは、熱流H1として外装カ
バー2の排気孔2e等を介して本体1の前面へ、他の一
つは、熱流H2として第2排熱ダクトD2を介して本体
1の上方へ排出する。一方、縦U字パスの外側において
は、まず、基板80上の部材からの熱流が、プロセスカ
ートリッジ40側(縦U字パスの内側)に侵入するのを
搬送路30によって防止する。そのうえで、前記熱流を
後上がり搬送路30の下面に沿って、熱流H3として後
方へ移動させ、後方の熱流H4とともに、熱流H5とし
て第1排熱ダクト1からまたは熱流H6として排気孔6
bから本体1の後方へ排出する。なお、本実施例による
と、上述のように第1排熱ダクトD1及び第2排熱ダク
トD2、また搬送路30の下面によって熱流H1〜H6
の有効な流れを形成することができる。そこで、従来必
要とされていた、熱流を形成するための排熱ファン等の
装着は不要となる。但し、ファン等は必要に応じて設け
ても良い。本実施例によれば、ファンを格別設けなくて
も効果的に、本体1内の温度上昇を抑止することができ
る。また必要に応じてファン等を設けることによって、
本実施例とファン等を設けたことが相俟ってさらに効果
的に本体1内の温度上昇を抑止することができる。
【0055】このように、熱流H1〜H6の良好な流れ
を形成することにより、プロセスカートリッジ40と定
着手段70とを近接されて配置することを可能とし、結
果、搬送路30を短縮することができる。この搬送路3
0を短縮できたことに加え、上述のように、第1支持手
段10及び第2支持手段20によって画像形成前後の記
録媒体Pをそれぞれ縦方向に支持することにより、本体
1の占有面積を小さくすることが可能となる。
【0056】〈実施例2〉次に、図4に、実施例2を示
す。同図に示すように、情報光発射手段50を、第1支
持手段10、第2支持手段20と同様に、縦方向に配置
し、図1での反射ミラー54を積極的に省略して、感光
ドラム41表面を直接的に照射するようにしてもよい。
このように配置すると、本体1の高さ方向の寸法は増加
するが、本体1上部の前後方向の寸法を短縮することが
可能である。これにより、占有面積を増大させることな
く、第2支持手段20による記録媒体Pの第2支持角度
θについての設定の自由度が増加する。
【0057】〈実施例3〉本実施例は、前述図1〜図3
に示した実施例と大略同じであるが、前述実施例では第
2支持手段20が開閉カバー2fの外側に設けられてい
るのに対して、本実施例では内側に設けられている点が
相違する。したがって、同様の機能を果たす部材には同
一図番を付して説明を援用する。なお図5においては、
本体1には定着手段70のみを記したが、本体1は前述
実施例と同じである。
【0058】さて、本実施例においても、開閉カバー2
fに第2排熱ダクトD2が取り付けられている。そして
このカバー2fの内側に、下方から上方に向かうに従っ
て後側へ傾斜している排出トレイ90(22)とこの排
出トレイ90に対して上下方向へ摺動可能な延長トレイ
91(23)とを有している。そして突出部(図5には
図示せず)、排出トレイ90、及び延長トレイ91とで
第2支持手段を構成している。従って、画像形成後の記
録媒体Pは、カバー2fに設けられた開口2gから突出
して、排出トレイ90及び延長トレイ91とで支持され
る。なお搬送方向の長さの短い記録媒体Pは、排出トレ
イ90のみによって支持される。この場合には、操作者
が開口2gから排出トレイ90に支持されている記録媒
体Pを取り出せば良い。さらにこの開閉カバー2fに
は、延長トレイ91の背面に複数個の出口開口Dbが3
例並んで設けられており、ダクトD2によって導かれた
空気流を排出する。なお、100は排出口であり、開閉
カバー2fに設けられており、例えばハガキ等の厚手の
記録媒体等を排出するためのものである。この排出口1
00から記録媒体Pを排出すれば、第2支持手段へ排出
する場合と比べて、記録媒体Pを湾曲させずに排出する
ことができる。
【0059】本実施例によれば、第2支持手段20が開
閉カバー2fの内側に設けられているので、記録媒体を
より一層安定して支持することができる。
【0060】前述各実施例においては、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、記録場体の面積よりも小さくすることが可能とな
る。また、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。さらに、第2支持手段の背面に
第2排熱ダクトを設けるときは、定着手段の加熱部から
発生した熱を第2支持手段の背面に沿って有効に排出さ
せることができるので、定着手段を、例えば像担持体に
近接させることが可能となり、その分、搬送路を短縮す
ることができる。加えて、第2排熱ダクトが隔壁を有す
るときは、定着手段をさらに像担持体に近接させること
ができる。
【0061】〈実施例4〉以上の実施例において、光学
手段としてレーザービームを発射する情報光発射手段5
0に代えて、LED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。
【0062】〈実施例5〉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。
【0063】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、少なくともプロセス手段としての現
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。
【0064】〈実施例6〉以上の実施例の第1支持手段
10を、給送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を収納した給送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
部及び給送カセットによって第1支持手段を構成するこ
とになる。ここで給送カセットとは、記録媒体Pを内蔵
して、装着部に着脱可能なものである。
【0065】以上説明したように、前述実施例による
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字パスを構成する。そして、そのU字パ
ス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する。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。このようにすることにより、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。
【0066】また、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従って円滑に行うこと
ができる。
【0067】さらに、定着手段の上方に、第2支持手段
の背面に沿って第2排熱ダクトを設けることによって、
本体1内部の温度上昇を効果的に抑止することができ
る。また、定着手段からの熱が像担持体側に至るのを防
止する隔壁を設けたりすることによって、定着手段と像
担持体とを近接させて配置することが可能となり、この
ことによっても搬送路を短縮することが可能となる。
【0068】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、占
有面積をより小さくした画像形成装置を適用することが
できる。また、装置本体内の熱を効果的に排出すること
のできる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した実施例の画像形成装置の構成
を示す縦断面図。
【図2】図1に示した実施例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】図1に示した実施例の画像形成装置における熱
流による排熱の様子を示す縦断面図。
【図4】他の実施例を適用した画像形成装置の構成を示
す縦断面図。
【図5】本発明の他の実施例を適用した画像形成装置の
外観斜視図。
【図6】本発明を適用した実施例の各手段の配置関係を
示した模式図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置本体(プリンタ本体) 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 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 82 AC入力部 83、85 高圧発生部 84 モータ C1、C2 冷気 D1 第1排熱ダクト D2 第2排熱ダクト Da 入口 Db 出口 H1〜H6 熱流 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 (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G03G 21/20 G03G 21/00 534 (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 濱田 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 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 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 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 杉浦 義則 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3−231259(JP,A) 特開 昭60−168167(JP,A) 特開 平3−33761(JP,A) 特開 昭63−6581(JP,A)

Claims (7)

    (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、 像担持体と、 前記像担持体に画像情報に応じた光を照射するための光
    学手段と、 前記像担持体に形成された潜像を現像するための現像手
    段と、 前記現像手段によって前記像担持体に形成されたトナー
    像を前記記録媒体に転写するための転写手段と、 前記転写手段によって前記記録媒体に転写された前記ト
    ナー像を前記記録媒体に定着するための定着手段と、 前記転写手段によって、前記像担持体に形成されたトナ
    ー像の転写を受ける転写位置へ搬送する前記記録媒体を
    支持する第一の支持手段と、 前記転写手段によって前記記録媒体に転写された前記ト
    ナー像を前記定着手段によって定着された前記記録媒体
    を支持する第二の支持手段とを備え、 ここで、前記第一の支持手段の前記記録媒体を支持する
    支持面と前記第二の支持手段の前記記録媒体を支持する
    支持面とは、水平方向において前記光学手段を間に介在
    させて重なっており、 前記第一の支持手段に支持されている記録媒体を送り出
    す給送位置と、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、を垂直方向において、この順
    に順次低い位置に配置し、更に、前記第二の支持手段の背面には、前記第二の支持
    手段に沿ってダクトが設けられており、前記ダクトは前
    記定着手段の上方に設けられており、前記定着手段の有
    する加熱部からの熱を画像形成装置本体外へ排気し、 前記ダクトは、画像形成装置本体に対してプロセスカー
    トリッジを着脱するために開放するための開閉カバーの
    内面と、前記開閉カバーの内面に設けられた板状部材と
    で構成されている ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 更に、前記第一の支持手段の背面には、
    前記第一の支持手段に沿ってダクトが設けられており、
    前記ダクトは画像形成装置本体をカバーする外装カバー
    の内面と、前記外装カバーの内面に設けられた板状部材
    とで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の
    画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記第一の支持手段は、前記画像形成装
    置本体をカバーする外装カバーに設けられた支持部と、
    前記外装カバーに対して着脱可能な給送トレイと、で構
    成されている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】 前記第二の支持手段は、前記開閉カバー
    の外面と、前記開閉カバーに対して摺動可能なスライダ
    ーと、で構成されてい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】 前記像担持体は、前記像担持体としての
    電子写真感光体と、帯電手段、現像手段、クリーニング
    手段の内の少なくとも一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
    カートリッジに設けられていることを特徴とする請求項
    1に記載の画像形成装置。
  6. 【請求項6】 前記像担持体は、前記像担持体としての
    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に
    設けられていることを特徴とする請求項1に記載の画像
    形成装置。
  7. 【請求項7】 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に設けられていることを特徴と
    する請求項1に記載の画像形成装置。
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