JP5023484B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。

この種の画像形成装置の方式の一つとしてタンデム方式が知られている。このタンデム方式は、ベルトの周囲に例えば４つの像形成ユニットを並列配置し、カラー画像を形成するようにしたものである。このタンデム方式は、高い生産性を得ることができる一方、４つの像形成ユニットを並べるため、装置が大型化する。

そのため、例えば特許文献１及び２に記載された発明は、タンデム方式の画像形成装置において、１つの像形成ユニットのうち、清掃装置を他の像形成ユニットの現像装置と上下に重ね、装置の小型化を図っている。

特開２００２−１４８８９２号公報 特開２００４−１６２８０７号公報

しかしながら、上記２つの従来例においては、単に現像装置と清掃装置を重ねただけであるから、重ねることによるコンパクト化が不十分であった。

本発明の目的は、タンデム方式の画像形成装置において、さらなる小型化を図ることにある。

また、本発明の第１は、ベルトと、このベルトに対峙して該ベルトの下方に配置された複数の感光体と、それぞれの感光体の周囲に配置され、前記感光体の水平領域内に配置された現像ロールを含み、前記感光体上に形成された潜像を現像剤により現像する現像装置と、前記ベルトの反感光体側にそれぞれ配置され、前記感光体上に形成された現像剤像を転写する転写装置と、を有し、前記感光体、前記現像装置及び前記転写装置によりそれぞれ１つの像形成手段が構成され、１つの像形成手段における前記感光体の回転軸中心を通り前記ベルトに垂直な直線に対して、該１つの像形成手段における前記現像装置と前記転写装置とはそれぞれ反対側に位置し、１つの像形成手段における前記感光体及び前記現像装置の接点と、他の像形成手段における感光体及び転写装置が対向する転写位置とを結ぶ直線上に、該他の像形成手段の一部が入り込み、１つの像形成手段における現像装置の水平方向幅内に他の像形成手段における転写装置の少なくとも一部が鉛直方向に重ねられ、該他の像形成手段における現像装置の鉛直方向幅内に前記１つの像形成手段における転写装置の少なくとも一部が水平方向に重ねられている画像形成装置である。

また、本発明の第２は、本発明の第１に対して、前記像形成手段に供給する現像剤を収納するトナーボトル、をさらに有し、前記トナーボトルは少なくとも一部が、前記像形成手段いずれかの鉛直方向幅内に対する水平方向に重ねられて設けられている。

また、本発明の第３は、本発明の第２に対して、前記ベルトに形成された現像剤像を記録媒体に定着する定着装置、をさらに有し、前記ベルト及び前記像形成手段は、水平方向に対して前記定着装置と前記トナーボトルとの間に設けられている。

なお、上記ベルトは中間転写ベルトであってもよいし、シートを搬送する搬送ベルトであってもよい。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。この画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に中間転写ベルト１４が配置されている。この中間転写ベルト１４に対して例えば４つの像形成手段１６が並列配置されており、画像形成装置１０はいわゆるタンデム方式となっている。像形成手段１６は、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色のトナー像を中間ベルト１４上に形成する。

画像形成装置本体１２の下部にはシート供給装置１８が設けられている。シート供給装置１８は、シートが積載されるシート供給カセット２０と、このシート供給カセット２０に積載されたシートをピックするピックアップロール２２と、シートを捌きながら送り出すフィードロール２４及びリタードロール２６とを有する。シート供給カセット２０は、図中手前方向に引き出すことができるように画像形成装置本体１２に対して着脱自在に設けられており、普通紙、ＯＨＰシート等の被転写体としてのシートが積載収納されている。

画像形成装置本体１２の一端付近（図中左端付近）には、シート供給路２８がほぼ鉛直方向に沿って設けられている。このシート供給路２８には、搬送ロール２９、レジストロール３０、２次転写ロール３２、定着装置３４及び排出ロール３６が設けれている。レジストロール３０は、シート供給路２８へ送り出されたシートを一次停止させ、タイミングをとって２次転写ロール３２へ送る。定着装置３４は、加熱ロール３４ａと加圧ロール３４ｂとからなり、加熱ロール３４ａと加圧ロール３４ｂとの間を通過するシートに熱と圧力を加えることによりシートにトナー像を定着するようになっている。

画像形成装置本体１２の上部には、排出トレイ部３８が設けられている。前述した排出ロール３６により排出トレイ部３８へトナー像が定着されたシートが排出され、この排出トレイ部３８に積層される。したがって、シート供給カセット２０のシートは、順次Ｃ字状のパスを通って排出トレイ部３８に排出される。

画像形成装置本体１２の他端側（図中右端側）には、例えば４つのトナーボトル４０が設けられている。該トナーボトル４０は、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各トナーが収容され、図示しないトナー供給路を介して像形成手段１６にトナーを供給するようになっている。

中間転写ベルト１４は、複数の搬送ロール４２に支持され、前述した像形成手段１６が設けられているベルト面は、水平方向に対して斜めになっている。搬送ロール４２の一つが２次転写ロール３２のバックアップロールを構成している。また、中間転写ベルト１４の上端近傍には、中間ベルト用清掃装置４４が配置され、搬送ロール４２の他の一つが該清掃装置４４のバックアップロールを構成している。さらに中間転写ベルト１４の上部には、テンションロール４６が配置され、このテンションロール４６により中間転写ベルト１４に対して適度なテンションを与えている。

像形成手段１６は、中間転写ベルト１４の一面に設けられた像形成ユニット４８と、中間転写ベルト１４の裏面に設けられた一次転写ロール５０とから構成されている。像形成ユニット４８は、画像形成装置本体１２に対して着脱自在であり、一度下方に移動させた後、図中手前方向に引き出すことができるようになっている。

図２において、像形成手段１６の詳細が示されている。像形成ユニット４８は、中間転写ベルト１４に対峙する感光体５２と、この感光体５２を帯電させる、例えばロールから構成された帯電装置５４と、例えばＬＥＤ（light emitting diode：発光ダイオード）から構成され、感光体５２上に潜像を形成する露光装置５６と、この露光装置５６により形成された感光体５２上の潜像をトナーにより現像する現像装置５８と、転写後に感光体５２上に残ったトナーを清掃する清掃装置６０とを有する。この実施形態においては、像形成ユニット４８は、分離可能な感光体ユニット６２と現像ユニット６４とが結合されて構成されている。感光体ユニット６２は、第１の筐体６６に感光体５２、帯電装置５４、露光装置５６及び清掃装置６０が収容されている。現像ユニット６４は、第２の筐体６８に現像装置５８が収容されている。そして、第１の筐体６６と第２の筐体６８とが分離可能に結合されて像形成ユニット４８が構成されている。

現像装置５８は例えば２成分方式であり、トナーとキャリアからなる現像剤が用いられ、例えば水平方向に平行に配置された２本のオーガ７０，７２と、排出側オーガ７２の斜め上部に配置された現像ロール７４と有し、現像剤をオーガ７０，７２により攪拌して現像ロール７４に供給する。現像ロール７４では、キャリアによる磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシによりキャリアに付着したトナーを搬送し、感光体５２上の潜像をトナーにより現像する。この実施形態のように、２成分方式の現像装置５８にあって、オーガ７０，７２より上方に現像ロール７４が配置されているので、現像剤が溜まるのを防止し、現像剤を均一に攪拌することができ、現像性能を維持することができる。

清掃装置６０は、例えばブレードからなるトナー掻き落とし部７６と、このトナー掻き落とし部７６で掻き落とされたトナーを回収する回収部７８とから構成されている。

上記構成において、中間転写ベルト１４と感光体５２とが同期して互いに反対方向に回転し、帯電装置５４により感光体５２の表面が帯電され、露光装置５６により潜像が形成される。この露光装置５６により形成された感光体５２上の潜像は現像装置５８により現像される。この現像装置５８により現像されたトナー像は一次転写ロール５０により中間転写ベルト１４に転写される。各像形成手段１６で形成された各色のトナー像は中間転写ベルト１４が移動するのに伴って重ねられる。

一方、シート供給装置１８のシート供給カセット２０に積層されたシートは、ピックアップロール２２、フィードロール２４、リタードロール２６等により一枚ずつシート供給路２８へ送り出される。このシート供給路２８に送り出されたシートはレジストロール３０に当接し、一時停止され、タイミングをとって２次転写ロール３２へ送る。そして、この２次転写ロール３２により中間転写ベルト１４のトナー像がシートに転写される。トナー像が転写されたシートはさらに定着装置３４に送られ、熱と圧力によりシートにトナー像が定着される。この定着装置３４によりトナー像が定着されたシートは、排出ロール３６により排出トレイ部３８に排出される。

このようなタンデム方式の画像形成装置１０においては、中間転写ベルト１４に例えば４つの像形成手段１６を並列配置するので、大型化しやすい。この実施形態においては、中間転写ベルト１４を水平方向に対して斜めにし、且つ複数の像形成手段１６間のレイアウトを工夫することによりコンパクト化を図っている。

図３において、複数の像形成手段１６間の位置関係が示されている。図３においては、第１の像形成手段１６ａの各構成部品には数字の後にａを、第１の像形成手段１６ａの隣り上方に配置された第２の像形成手段１６ｂの各構成部品には数字の後にｂを付けてある。この実施形態においては、第１の像形成手段１６ａの現像装置５８ａの水平方向幅Ａ１内に第２の像形成手段１６ｂの感光体ユニット６２ｂの水平方向幅Ｂ２が入るように、現像装置５８ａの鉛直方向上部に感光体ユニット６２ｂが重ねられている。したがって、第１の像形成手段１６ａの鉛直方向上部に第２の像形成手段１６ｂの感光体５２ｂ、帯電装置５４ｂ、露光装置５６ｂ及び清掃装置６０ｂが重ねられているので、この重ねられたサイズ分だけコンパクトになっている。この実施形態においては、感光体ユニット６２ｂ全体が現像装置５２ａに重ねられているが、清掃装置６０ｂ以外の感光体５２ｂ、帯電装置５４ｂ、露光装置５６ｂについてはそれぞれの一部のみが現像装置５８ａに重ねられてもよい。

また、第１の像形成手段１６ａの現像装置５８ａの水平方向幅Ａ内に第２の像形成手段１６ｂの一次転写ロール５０ｂが入るように、第１の像形成手段１６ａの現像装置５８ａの鉛直方向上部に第２の像形成手段１６ｂの一次転写ロール５０ｂが重ねられている。この実施形態においては、一次転写ロール５０ｂの全部が現像装置５８ａに重ねられているが、一次転写ロール５０ｂの一部のみが現像装置５８ａに重ねられるようにしてもよい。

図４において、他の実施形態が示されている。図４においては、第１の像形成手段１６ａの各構成部品には数字の後にａを、第１の像形成手段１６ａの隣り上方に配置された第２の像形成手段１６ｂの各構成部品には数字の後にｂを、第２の像形成手段１６ｂの隣り上方に配置された第３の像形成手段１６ｃの各構成部品には数字の後にｃを付けてある。

この実施形態においては、第１の像形成手段１６ａの現像装置５８ａの水平方向幅Ａ１内に第２の像形成手段１６ｂの感光体ユニット６２ｂの水平方向幅Ｂ２が入るのみならず、第３の像形成手段１６ｃの感光体ユニット６２ｃの水平方向幅Ｂ３の一部が入る。即ち、第１の像形成手段１６ａの現像装置５８ａの水平方向幅内Ａ１内に第２の像形成手段１６ｂの感光体ユニット６２ｂ及び一次転写ロール５０ｂの全部と第３の像形成手段１６ｃの感光体ユニット６２ｃの一部である清掃装置６０ｃの一部が鉛直方向に重ねられている。このため、この実施形態においては、前述した実施形態と比較してさらにコンパクト化を図ることができる。

以上述べたように、本発明は、コンパクト化を必要とするタンデム式の画像形成装置に利用することができる。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置を示す側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置に用いられた像形成手段を示す側面図である。 本発明の第１の実施形態における画像形成装置に用いられた像形成手段の位置関係を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態における画像形成装置に用いられた像形成手段の位置関係を示す側面図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
１２ 画像形成装置本体
１４ 中間転写ベルト
１６ 像形成手段
４８ 像形成ユニット
５０ 一次転写ロール
５２ 感光体
５４ 帯電装置
５６ 露光装置
５８ 現像装置
６０ 清掃装置
６２ 感光体ユニット
６４ 現像ユニット

Claims (3)

1. ベルトと、
   このベルトに対峙して該ベルトの下方に配置された複数の感光体と、
   それぞれの感光体の周囲に配置され、前記感光体の水平領域内に配置された現像ロールを含み、前記感光体上に形成された潜像を現像剤により現像する現像装置と、
   前記ベルトの反感光体側にそれぞれ配置され、前記感光体上に形成された現像剤像を転写する転写装置と、
   を有し、
   前記感光体、前記現像装置及び前記転写装置によりそれぞれ１つの像形成手段が構成され、
   １つの像形成手段における前記感光体の回転軸中心を通り前記ベルトに垂直な直線に対して、該１つの像形成手段における前記現像装置と前記転写装置とはそれぞれ反対側に位置し、
   １つの像形成手段における前記感光体及び前記現像装置の接点と、他の像形成手段における感光体及び転写装置が対向する転写位置とを結ぶ直線上に、該他の像形成手段の一部が入り込み、
   １つの像形成手段における現像装置の水平方向幅内に他の像形成手段における転写装置の少なくとも一部が鉛直方向に重ねられ、該他の像形成手段における現像装置の鉛直方向幅内に前記１つの像形成手段における転写装置の少なくとも一部が水平方向に重ねられている画像形成装置。
2. 前記像形成手段に供給する現像剤を収納するトナーボトル、
   をさらに有し、
   前記トナーボトルは少なくとも一部が、前記像形成手段いずれかの鉛直方向幅内に対する水平方向に重ねられて設けられている請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記ベルトに形成された現像剤像を記録媒体に定着する定着装置、
   をさらに有し、
   前記ベルト及び前記像形成手段は、水平方向に対して前記定着装置と前記トナーボトルとの間に設けられている請求項２記載の画像形成装置。

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