CN1749869A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

一种图像形成装置包括：成像引擎，用于形成色调剂图像并且将所述色调剂图像转印到转印区中的记录材料上；设置在成像引擎上方的上部供应托盘，用于容纳记录材料；以及定影单元，用于将已被转印到成像引擎转印区中的记录材料上的色调剂进行热定影。所述定影单元设置在成像引擎和上部供应托盘之间、并且包括热定影单元，所述热定影单元放置的位置距离图像形成装置壳体的中心比距离所述壳体的侧壁近。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种使用电子照相方法或静电记录方法的诸如复印机和打印机的图像形成装置；并且本发明特别涉及图像形成装置(主要对中间转印型的图像形成装置有效)的改进，该图像形成装置具有的结构为：由成像引擎形成的色调剂图像被转印到记录材料上，然后该色调剂图像被定影单元热定影。

背景技术

作为传统的图像形成装置的一个例子，公知的是中间转印型彩色图像形成装置，其中，在诸如感光鼓的图像形成载体上形成的各彩色成分的色调剂图像被顺序地一次转印到中间转印体上，并且中间转印体上的多色色调剂图像被二次转印单元集中转印到诸如纸张的记录材料上。

近来，对于这样的彩色图像形成装置，迫切地需要其高速运转、小型化以及节能。

特别是对于高速运转的彩色图像形成装置，尽管采用串联结构(该串联结构通过在中间转印带上平行排列彩色图像形成单元而形成，该彩色图像形成单元用于形成彩色成分色调剂图像)是有效的，但存在一个问题在于：按照彩色图像形成单元平行地排列、并且定影单元置于其延长线上这样的结构，彩色图像形成装置可能变大。

作为克服这个问题的措施，例如，如图10所示，提供了一种技术，其中中间转印带201倾斜设置，图像形成单元202(202a至202d)沿着中间转印带201的上倾斜面平行设置，集中转印单元(例如，集中转印辊)203设置在中间转印带201的低端部分，并且在被倾斜设置的中间转印带201下面的空间设置定影单元204，(例如，参见日本专利No.3470696)。

根据上面提到的技术，由于成像引擎(图像形成单元202和中间转印带201)在宽度方向上的尺寸受到限制，所以定影单元204设置在成像引擎的下面，并且图像形成单元202不与定影单元204平行设置，所以图像形成装置在宽度方向的尺寸可以被设为较短，因而允许实现图像形成装置的小型化。

然而，根据这种传统的图像形成装置，因为定影单元204设置在成像引擎的下面，当定影单元204长时间运转时，其产生的热量对位于定影单元204上方的图像形成单元202会有影响。这可导致图像形成单元202中的图像质量下降，例如色调剂由于受热而定影。为了克服这个问题，有必要在定影单元204和中间转印带201之间设置热量反射板205，或者提供排气系统(未示出)，这样使得定影单元204产生的热量不会转移到图像形成单元202。结果，图像形成装置的结构更为复杂。

如上面提及的，当采用热量反射板205或者排气系统时，因为用于定影单元204定影的一些能量被排出到外面，所以定影单元204的热能效往往不高。

另外，对于这种传统的彩色图像形成装置，因为记录材料206穿过位于成像引擎低端部分的集中转印单元203以及位于成像引擎下方的定影单元204，所以记录材料供应托盘(未示)通常设置在成像引擎的下方。这种情况下，因为记录材料供应托盘靠近图像形成装置壳体的较低部分而设置，因此，使用者向记录材料供应托盘添加记录材料时必须蹲下或弯腰，这样给他带来不便。

在现有技术中，提出另一种图像形成装置，成像引擎和定影单元设置在图像形成装置壳体内的较低区域，上部记录材料供应托盘设置在图像形成装置壳体内的较高区域，并且记录材料通过大致S形的传送路径、从上部记录材料供应托盘导入到成像引擎和定影单元(例如，参见JP-A-4-274264(实施例，图1))。

采用本装置，因为上部记录材料供应托盘设置在图像形成装置壳体内的较高区域，所以使用者在站着时可以更容易地向上部记录材料供应托盘添加记录材料。

然而，在本装置中，因为记录材料的S形传送路径从上部记录材料供应托盘到成像引擎和定影单元延伸得较长，所以从最初的成像操作到输出记录材料为止所花费的时间(首次复印输出时间：FCOT)被延长，并且，此外，定影装置不可避免地靠近图像形成装置的壳体设置。因此，定影单元产生的热量易于排到图像形成装置的外面，这导致了许多热量损失，并且因此导致定影单元的能效不高。

因为定影单元产生的大部分热量被排到图像形成装置的外面，上部记录材料供应托盘的设置位置未到达紧邻定影单元的上方的区域，并且定影单元与上部记录材料供应托盘相距很远，所以几乎不能指望定影单元产生的热量预热上部记录材料供应托盘中的记录材料。由于这个原因，在定影单元进行定影的过程中，记录材料大量地带走定影单元的热量，因此导致定影单元能耗的增加。

发明内容

鉴于上述情形提出本发明，并且提供一种图像形成装置，其能够容易地添加记录材料，并且实现了图像形成装置的小型化、高速运转、以及节能(主要是定影单元的节能)。

根据本发明的第一方面，图像形成装置包括：成像引擎，其形成色调剂图像并且将所述色调剂图像转印到转印区中的记录材料上；上部供应托盘，其设置在成像引擎上方，用于容纳将被送入的记录材料；以及定影单元，其将已被转印到成像引擎转印区中的记录材料上的色调剂进行热定影，所述定影单元设置在成像引擎和上部供应托盘之间、并且包括热定影单元，所述热定影单元放置的位置距离图像形成装置壳体中心比距离所述壳体的侧壁近。

附图说明

图1A是说明根据本发明图像形成装置要点的说明图，以及图1B是说明定影单元可任意使用的位置的说明图。

图2是说明应用本发明图像形成装置的第一实施例的说明图。

图3是说明应用于第一实施例的图像形成单元细节的说明图。

图4是说明应用于第一实施例的定影单元细节的说明图。

图5是根据第一实施例示意性地说明图像形成装置的操作的说明图。

图6A和6B是说明瞬时启动型的定影单元实例的说明图。

图7是说明根据第一实施例的图像形成装置改动的说明图。

图8是说明根据第二实施例的图像形成装置的说明图。

图9是说明根据第二实施例的图像形成装置改动的说明图。

图10是传统的图像形成装置的说明图。

具体实施方式

如图1A和1B所示，本发明提供的图像形成装置包括：成像引擎1，用于形成色调剂图像并且将该色调剂图像转印到转印区中的记录材料上；设置在成像引擎1上方的上部供应托盘2，用于容纳记录材料；以及定影单元5，用于将已转印到成像引擎1转印区中的记录材料上的色调剂图像进行热定影，该定影单元5设置在成像引擎1和上部供应托盘2之间、并且具有至少一个热定影单元5a，该热定影单元5a放置的位置距离图像形成装置壳体6的中心比距离图像形成装置壳体6的侧壁6a和6b近。

上述结构中，成像引擎1的成像方法不局限于电子照相方法，并且可以包括静电记录方法，只要能产生色调剂图像即可。另外，成像方法可以用来产生单色图像或者多色图像。

上部供应托盘2应仅被设置在成像引擎1的上方，并且可以具有任意数量和尺寸。另外，如果在上部供应托盘2的上方设置图像读取单元，则该图像形成装置可以被用作复印机。

定影单元5可以使用接触式加热系统或者非接触式加热系统，只要色调剂图像可以被热定影即可。另外，可以适当地选择和使用诸如加热灯、以及电磁感应系统的任何加热器系统来作为加热系统。另外，可以使用瞬时起动型定影单元作为定影单元5，这是因为在该定影单元中不产生无用的热量。(例如，参见JP-A-2003-307964和JP-A-2002-148983)。

利用在成像引擎1和上部供应托盘2之间设置定影单元5的结构，由定影单元5向上辐射的热量可以被有效地用于预热容纳于上部供应托盘2中的记录材料，并且上述热量难以对位于定影单元5下侧的成像引擎1产生影响。

定影单元5至少具有热定影单元5a，该热定影单元5a放置的位置距离图像形成装置壳体6的中心比距离图像形成装置壳体6的侧壁6a和6b近，上述结构的目的在于包括所有情况(图1B中范围m)，所有情况指的是：当定影单元5设置在图像形成装置内，为了使热定影单元5a与壳体6的侧壁6a和6b绝热，热定影单元5a位于距离图像形成装置壳体6的中心比距离图像形成装置壳体6的侧壁6a和6b近的位置上。在这种情况下，定影单元5的外壳可以位于壳体6的侧壁6a和6b。

根据本发明的这个方面，可以减小排出图像形成装置的热能，并且可以有效地利用用于预热容纳在上部供应托盘2中的记录材料的热能，这导致了能效的提高。

定影单元5可以设置在紧邻成像引擎1的上方。利用这样的结构，根据该定影单元的布局，可以有效地避免增大图像形成装置的安装面积，从而允许该图像形成装置小型化。

至少定影单元的热定影单元5a可以被设置在紧邻上部供应托盘2的下方。利用这样的结构，定影单元5的热量可以有效地初步预热容纳在上部供应托盘2中的记录材料。

在本发明的这些结构中，“在紧邻成像引擎1的上方的区域”或“在紧邻上部供应托盘2的下方的区域”指的是从图像形成装置的前面观看时的所看到的区域(垂直于处理的行进方向的方向)。当从处理的行进方向观看时，定影单元5的一部分可以延伸出成像引擎1或上部供应托盘2设置区域的投影区域。

特别地，本发明中，相对于壳体6的中心6c，定影单元5可以靠近成像引擎1的转印区设置。在这种情况下，从上部供应托盘2到定影单元5的传送路径4的长度可以被设为较短，从而允许减小FCOT。

在记录材料的传送路径4中，来自上部供应托盘2的记录材料送入方向可以与来自定影单元5的记录材料排出方向相反。在这种情况下，因为记录材料的传送路径4被有效地设置在成像引擎1和上部供应托盘2之间的空间，所以可以缩短传送路径4的长度，而不使用S形传送路径。

从另一个角度讲，来自上部供应托盘2的记录材料的传送路径4被设置为横穿上部供应托盘2和成像引擎1之间的区域。

对于双面记录，定影单元5的传送路径下游可以具有反转传送路径4a，通过反转传送路径4a记录材料以倒退的状态返回到成像引擎1的转印区的上游侧，至少一部分反转传送路径4a设置在上部供应托盘2和成像引擎1之间。

记录材料的排纸托盘可以设置在定影单元5的下游，排纸托盘被设置在上部供应托盘2的记录材料供应方向的相反侧。利用这样的结构，无需加大图像形成装置壳体6的高度尺寸，就可以设置记录材料输出接收单元。

记录材料的排纸托盘可以设置在定影单元5的下游，在上部供应托盘2的上方或者在多个上部供应托盘2之间设置排纸托盘。利用这样的结构，排纸托盘不突出到图像形成装置壳体6的外面，并且可以从图像形成装置壳体6的顶部取出记录材料。

成像引擎1包括用于形成并且承载色调剂图像的图像形成载体7，以及中间转印体8，在色调剂图像被转印到记录材料之前的中间步骤中，承载在图像形成载体7上的色调剂图像被临时转印到中间转印体8上。

在这种情况下，尽管图像形成载体7的数量可以为一个或多个，但对于高速操作，图像形成载体可以具有平行设置多个图像形成载体7(7a至7d)的串联结构，各颜色成分色调剂图像形成于图像形成载体7上，然后被顺序地转印到中间转印体8上。另外，就布局的自由度或最小化而言，中间转印体8可以由带形部件形成，尽管它可以具有带形或者鼓形。

作为中间转印型的彩色图像形成装置的布局，图像形成载体7可以设置在定影单元5的对侧，中间转印体8介于它们之间。利用这样的结构，定影单元5的热量可以被中间转印体8屏蔽。

中间转印体8可以是带形部件，并且可以包括位于来自上部供应托盘2的记录材料送入侧的二次转印单元，中间转印体8与定影单元5分离地悬挂着，以便大致水平地设置二次转印单元和定影单元5的热定影单元5a。

在这种情况下，因为中间转印体8的二次转印单元以及定影单元5的热定影单元5a可以大致水平地设置，所以可以避免定影单元5和中间转印体8之间的干扰。另外，因为二次转印单元和热定影单元5a之间的传送路径4变直，所以可缩短FCOT。

特别地，相对于图像形成装置壳体6，以抬高来自上部供应托盘2的记录材料送入侧的方式、倾斜地设置由带形部件形成的中间转印体8。这样，当中间转印体8在某个方向倾斜设置时，二次转印部分和热定影单元可以大致水平地设置，而不会使中间转印体8的设置复杂，此外，串联型的图像形成装置可以被进一步小型化。

根据本发明的各方面，因为上部供应托盘设置在成像引擎的上方，并且定影单元设置在成像引擎和上部供应托盘之间、并靠近图像形成装置壳体的中心，所以可以获得下面的基本效果。

第一，因为成像引擎设置在定影单元的下方，定影单元的热量几乎不对成像引擎产生影响，因此色调剂图像可以由成像引擎稳定地生成。特别地，这对于中间转印型图像形成装置是有效的，因为中间转印体可以被用作热屏蔽件。

第二，因为定影单元靠近图像形成装置壳体的中心设置，可以防止从定影单元到图像形成装置外部的不必要的热量排放，因此抑制了定影单元的热损失。

第三，因为定影单元设置在上部供应托盘的下方、并靠近图像形成装置壳体的中心，定影单元产生的热量可以预热容纳在上部供应托盘中的记录材料，因此减少了定影能量、并且简化或省略了用于排热的风扇。从而，可以维持定影单元的高能效。

第四，因为上部供应托盘可以设置在图像形成装置的上部区域，所以可以提供用户感觉舒适的图像形成装置，即，使用者可以不采用例如蹲下或弯腰这样不舒适的姿势来向上部供应托盘补充记录材料。

第五，因为定影单元设置在定影单元和成像引擎之间、并靠近图像形成装置壳体的中心，从上部供应托盘延伸到定影单元的传送路径的长度可以容易地缩短，因此可以缩短从开始操作到输出记录材料为止所花费的时间。

以下，将结合实施例和附图详细说明本发明。

图2是说明应用本发明的图像形成装置的第一实施例的示意图。

图中，图像形成装置是中间转印型串联机器，并且在图像形成装置壳体(以下，如果必要，也称为装置壳体)20中包括：用于产生黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色(K)的彩色成分色调剂图像的成像引擎21，设置在成像引擎21的上方用以供应记录材料S的上部供应托盘22，以及设置在成像引擎21和上部供应托盘22之间的定影单元25。

在本实施例中，以模块的形式倾斜地设置成像引擎21，图的左侧为成像引擎21的上部，并且成像引擎21可以围绕设置在图的右边底侧的旋转支撑轴55运动。

成像引擎21具有四个平行设置的、用以产生彩色成分色调剂图像的电子照相图像形成单元30(30a至30d)，以及与图像形成单元30接触的中间转印带50。

在本实施例中，特别地，以图的左侧为中间转印带50的上部部分的方式、倾斜地设置中间转印带50，并且图像形成单元30沿着中间转印带50的下倾斜面、在图像形成单元30之间台阶状地设置。

如图2和图3所示，图像形成单元30分别具有以预定方向旋转的感光鼓31。围绕各感光鼓31设置用于为感光鼓31充电的充电单元(本实施例中为充电辊)32、用于在已充电的感光鼓31上记录静电潜像的曝光单元33、用于以预定的彩色色调剂将感光鼓31上的静电潜像显影的显影单元34、以及用于清除感光鼓31上残留色调剂的感光鼓清洁器35(本实施例中采用刮片351的清洁方法)。

例如，显影单元34包括：具有面向感光鼓31的开口、并且其中容纳有两个组分的显影剂的外壳341，设置在外壳341开口处的显影辊342，设置在显影辊342后方、用于搅拌显影剂的搅拌和传送螺旋推运器343和344，以及设置在搅拌和传送螺旋推运器343与显影辊342之间、用于供应显影剂的供应轮叶345。

经由诸如齿轮传动装置的驱动传递系统46，来自驱动马达45的驱动力被传递到感光鼓31。相似地，经由诸如齿轮传动装置的驱动传递系统46，来自驱动马达45的驱动力被传递到显影辊342、搅拌和传送螺旋推运器343和344以及供应轮叶345。

色调剂补充单元40(具体地，40a至40d)分别连接在图像形成单元30(30a至30d)的显影单元34上。

色调剂补充单元40在装置壳体20内中间转印带50的上方具有色调剂盒容纳器。在色调剂盒容纳器内分离地安装色调剂盒41(41a至41d)，该色调剂盒41内容纳有彩色成分(YMCK)色调剂。同样，储备罐42设置在与色调剂盒容纳器接触的部分，该储备罐42内临时容纳色调剂盒41内的色调剂。储备罐42通过色调剂输送管43连接显影单元34的外壳341。图2中，为了避免图的复杂性，未示出色调剂输送管43。

特别地，本实施例中，色调剂补充单元40(40a至40d)中，黑色(K)的色调剂盒41d设置为大于其他颜色(YMC)的色调剂盒41a至41c。YMC颜色的色调剂盒41a至41c沿中间转印带50的上倾斜面平行地设置，并且位于与定影单元25分离的位置。K色的色调剂盒41d设置在YMC颜色色调剂盒41a至41c的上方，并且位于与定影单元25分离的位置。

本实施例中，中间转印带50是由混合有导电碳黑的聚酰亚胺制成的环带，并且具有数量级为10⁹至10¹²Ω·cm的体积电阻率。例如，中间转印带50放置在三个悬挂辊51至53上，悬挂辊52作为驱动辊以及悬挂辊53作为张紧辊，中间转印带50在图中箭头方向上运动。参考标号57表示用于清除中间转印带50上残留色调剂的中间转印带清洁器。

一次转印单元(本实施例中为一次转印辊)36分别面向图像形成单元30的感光鼓31、设置在中间转印带50的后方。另外，二次转印单元(本实施例中为二次转印辊)60设置在与悬挂辊51相向的部分，该悬挂辊51为中间转印带50的上端部分。另外，对作为支撑辊的悬挂辊51施加二次转印偏压(未示)。

本实施例中，上部供应托盘22沿图中水平方向设置在装置壳体20的上部部分，用于排出和容纳记录材料S的排纸托盘26被设置在装置壳体20的顶部。

上部供应托盘22包括：设置在记录材料S送入方向、用于一张接一张地处理记录材料S的拾纸辊71，设置在拾纸辊71的记录材料输送方向的下游、用于产生承载力的输送辊72，以及用于一张接一张地推移记录材料S的阻滞辊73，所述阻滞辊73面向所述输送辊，以这种方式使其与输送辊72接触而旋转。

来自上部供应托盘22的记录材料S的传送路径24由正常传送路径24a和反转传送路径24b组成，记录材料S沿所述正常传送路径24a到达排纸托盘26，该记录材料S的一面已被成像引擎21记录，所述反转传送路径24b为正常传送路径24a的旁路。

正常传送路径24a从上部供应托盘22的侧端沿记录材料送入方向弯曲成U形，并且具有在上部供应托盘22和成像引擎21之间沿大致水平方向延伸的水平传送路径241。正常传送路径24a从水平传送路径241的端点倾斜，以便避开K色的色调剂盒41d，然后向着侧端的上部分、沿上部供应托盘22的记录材料非送入方向到达排纸托盘26。在正常传送路径24a上设置有适当数量的传送辊85。用于定位记录材料的阻挡辊80紧邻设置在正常传送路径24a的水平传送路径241中二次转印单元60之前。经过传送带81，定影单元25设置在二次转印单元60的下游。另外，反转传送辊82设置在水平传送路径241的下游，并且排出辊84紧邻设置在正常传送路径24a中排出口之前。

本实施例中，传送带81可以使用静电吸引方法或者空气吸引方法，并且传送带81用于防止已由二次转印单元60转印到记录材料S上的、未定影的色调剂图像质量下降。

另一方面，反转传送路径24b在正常传送路径24a的设置有反转传送辊82的位置处被分支，穿过上部供应托盘22和成像引擎21之间的区域，并且到达阻挡辊80的上游。另外，在反转传送路径24b上设置有适当数量的传送辊85。

本实施例中，作为传送路径24，来自手动送纸托盘(未示)的手动传送路径24c被连接到正常传送路径24a的阻挡辊80的上游。同样，在正常传送路径24a的反转传送辊82的下游分支出分支传送路径24d，以这种方式使得分支传送路径24d可以通过切换门(未示)来变换路径，并且所述分支传送路径24d延伸至位于上部供应托盘22后方的装置壳体20的侧壁开口。在分支传送路径24d的下游端设置侧面的排纸托盘(未示)或后处理装置(包括后处理单元，例如订书机、穿孔机以及折叠工具)，并且在分支传送路径24d的下游端设置排出辊86。

本实施例中，如图2和4所示，定影单元25设置在水平传送路径241上的二次转印单元60的下游，并且由上定影单元100和下定影单元105组成。上定影单元100具有加压辊101以及覆盖加压辊101周边的热屏蔽罩106，下定影单元105具有其中包含有加热器107的加热辊106以及覆盖加压辊106周边的热屏蔽罩。

在此，加压辊101由具有金属芯的弹性辊形成，例如，其具有形成在金属芯表面的诸如聚氨酯橡胶的弹性层。另外，加热辊106也由具有金属芯的弹性辊形成，例如，具有形成在金属芯表面的诸如聚氨酯橡胶的弹性层，并且具有形成在弹性层表面的防粘层。另外，加压辊101压着加热辊106，以这种方式使得加压辊101可以与加热辊106接触而旋转。另外，在两辊101和106之间形成大致水平拉长和凸起的辊隙区，并且穿过辊隙区的记录材料易于剥离。

然而，不特别限制加压辊101和加热辊106的结构。

另外，热屏蔽罩102和108分别具有设置在加压辊101和加热辊106侧面的金属热辐射板102a和108a，金属热辐射板102a和108a的外面分别覆盖有真空绝热材料102b和108b，并且此外，真空绝热材料102b和108b外面分别覆盖有塑胶护套罩102c和108c。

另外，关于加热器107的温度控制，加热辊106表面温度通过温度传感器109检测并提供给控制单元110，控制单元110基于检测的表面温度来控制加热器107开/关的切换。

本实施例中，例如，诸如铝的抛光金属被用作热辐射板102a和108a。热辐射板102a和108a表面的热辐射率小于0.5，所以该表面的反射率增加。另外，每个真空绝热材料102b和108b均由具有小于0.03W/(M·K)的热传导率以及大于3mm的厚度的部件形成。另外，每个护套罩102c和108c均由具有低热传导率的塑料形成。

本实施例中，例如，加压辊101和热屏蔽罩102之间的距离以及加热辊106和热屏蔽罩108之间的距离为3至20mm。热屏蔽罩102和108具有可以分别从顶部和底部方向将加热辊106和加压辊101插入热屏蔽罩102和108这样的结构。由于这个原因，加热辊106产生的热量不泄露到定影单元25的外面。

本实施例中，如图2所示，冷却板87设置在定影单元25的下游。冷却板87用来在记录材料被定影单元25定影后降低该记录材料的温度，以便加速已定影的色调剂的凝固。当然，也可以不使用该冷却板。

本实施例中，如图5所示，例如，定影单元25的加压辊101和加热辊106的辊隙区(对应于热定影单元HP)的位置靠近装置壳体20中心Mc，而不是靠近装置壳体20的侧壁M1和M2。

本实施例中，当从图像形成装置的前面观看时，定影单元25设置在紧邻成像引擎21的上方以及在紧邻上部供应托盘22的下方。

特别地，本实施例中，相对于装置壳体20的中心Mc，定影单元25靠近成像引擎21的二次转印区设置。

下面，将根据本实施例描述图像形成装置的操作。

当彩色成分(黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)、以及黑色(K))图像的图像数据被分别转印到图像形成单元30(30a至30d)的曝光单元33时，各颜色的静电潜像形成在各图像形成单元30的感光鼓31上，并且被容纳有相应颜色色调剂的各显影单元34显影，从而，在感光鼓31上形成未定影的各彩色成分色调剂图像。

当彩色成分色调剂图像被一次转印辊36顺序地转印到中间转印带50时，彩色成分色调剂图像在一次转印区重叠，在所述一次转印区感光鼓31与中间转印带50相接触。

这样，当中间转印带50移动时，被一次转印到中间转印带50的彩色成分色调剂图像移动到二次转印区(由二次转印辊60和悬挂辊51形成)。

另一方面，在预定的时间，记录材料S从上部供应托盘22被顺序地送入到正常传送路径24a。经阻挡辊80对齐后，在正常传送路径24a上承载的记录材料S被运送到二次转印区，并且中间转印带50上的彩色成分色调剂图像被二次转印辊60集中转印(二次转印)到记录材料S上。

具有已集中转印于其上的彩色成分色调剂图像的记录材料S被传送带81吸引和承载，并到达定影单元25，由定影单元25将未定影的色调剂图像定影。

其后，穿过定影单元25的记录材料S经由传送辊85和反转传送辊82运送到排出辊84，并以面朝上的状态(色调剂图像向上的状态)被输出到排纸托盘26。另外，在设置有侧面排纸托盘(未示)或后处理装置的情形下，当穿过定影单元25的记录材料S被承载到分支传送路径24d时，经由传送辊85和反转传送辊82运送到排出辊86，并被输出到侧面排纸托盘(色调剂图像以向下的面朝下状态输出)或者后处理装置。

另外，当选择双面记录模式时，穿过定影单元的、有一面已被记录的记录材料S一旦被停止，在记录材料S的后缘部分被正常传送路径24a上的反转传送辊82夹住的状态下，通过使反转传送辊82反转，所述记录材料S被反转地运送到反转传送辊82，然后，返回到成像引擎21的二次转印区。这时，成像引擎21中，记录材料S另一侧的彩色成分色调剂图像在二次转印区被形成并被转印到记录材料S另一侧。其后，例如，记录材料S经由传送带81被导入到定影单元25，然后，当另一侧的色调剂图像被定影单元25定影后，记录材料S被导入到排纸托盘26。

在上述的图像产生过程中，尽管定影单25产生的热量被热屏蔽罩102和108有效地屏蔽，但是它可以从定影单元中记录材料S所经过的路径或从一部分热屏蔽罩102和108泄露到定影单元25的外面。

于是，尽管定影单元25的一些热量向上移动，如图5中A所示，设置在紧邻定影单元25的上方的上部供应托盘22和容纳在上部供应托盘22内的记录材料S被来自定影单元25的热量预热。在这种情况下，因为已被预热的记录材料S被运送到定影单元25，所以可以减少记录材料S从定影单元25的加热辊106所带走的热量，这导致了定影单元25的热能耗减少。另外，因为定影单元25的热量被用作预热热源，所以几乎不需要提供用于排热的热量和空气排出扇。

因为定影单元25靠近装置壳体20的中心Mc设置，定影单元25与装置壳体20侧壁M1和M2(具有大气环境温度条件)之间的距离被拉长，如图5中B所示。因此，定影单元25的热量几乎不会经过装置壳体20侧壁M1和M2泄露到外面。

因此，可以有效地抑制定影单元25不必要的热能耗，这导致了定影单元25热能效率的提高。

尽管从定影单元25泄露的大部分热量向上运动，但是还是有一些热量向下运动，如图5中C所示。

然而，本实施例中，因为经由中间转印带50，图像形成单元30(30a至30d)设置在定影单元25的对侧(本实施例中，在向下的一侧)，所以定影单元25的热量被中间转印带50屏蔽，定影单元25的热量几乎不影响图像形成装置30。因此，几乎不可能使容纳在显影单元34内的色调剂因其被加热而局部凝结变坏，并且因此，几乎不可能使图像质量变坏或者使显影剂的寿命变短。

本实施例中，因为中间转印带50设置在图像形成单元30的上方，所以可以防止图像质量由于图像形成单元30的污染而恶化，例如，色调剂从显影单元34撒落。因此，可以可靠地形成具有更稳定图像质量的图像。

特别地，本实施例中，因为成像引擎21倾斜地设置，图5的成像引擎21的水平方向的尺寸可以被选择为小。因此，可以减小装置壳体20的安装面积。

因为，成像引擎21可以围绕旋转支撑轴55自由地运动，例如，当记录材料S被卡在成像引擎21和二次转印区之间的位置时，可以通过围绕旋转支撑轴55向下移动并撤去成像引擎21来处理被卡住的记录材料。

本实施例中，因为定影单元25靠近装置壳体20中心Mc设置，从上部供应托盘22到定影单元25的正常传送路径24a的长度可以被设为相对短。因此，当成像引擎21的二次转印区和定影单元25的热定影单元HP之间的距离变小时，成像引擎21转印的记录材料S的未定影图像穿过定影单元25的热定影单元HP，并且被相对快地定影。因此，在保持未定影色调剂图像的同时，可以将承载记录材料S的距离限制得较小，并且因此，在承载记录材料S的期间，可以有效地防止记录材料S的未定影色调剂图像被破坏。

因为从上部供应托盘22到定影单元25的传送路径的长度变短，所以，当定影单元25和排纸托盘26或者侧面排纸托盘之间的距离设计为最小时，可以缩短FCOT。

特别地，本实施例中，相对于装置壳体20中心Mc，因为定影单元25靠近成像引擎21的二次转印区设置，在记录材料S从热定影单元HP出来后，通过提高记录材料S的排出速度，FCOT可以被设置得较短，此外，可以保证装置壳体20内定影单元25下游的空间。因此，可以远离定影单元25一定程度地设置色调剂补充单元40(40a至40d)的色调剂盒41(41a至41d)。因此，优势在于：容纳在色调剂盒41内的色调剂几乎不受定影单元25的热量的影响。

本实施例中，上部供应托盘22设置在成像引擎21和定影单元25的上方，即，在装置壳体20的上部分。在这种状态下，使用者可以在站着时向上部供应托盘22添加记录材料S，因此添加记录材料的操作可以比向设置在装置壳体20较低区域的供应托盘添加记录材料的操作简单。

本实施例中，尽管无论是否需要待机模式，定影单元25都可以被广泛地单独应用，但是不需要待机模式的所谓瞬时起动型的定影单元25在下列方面更具优势。

当采用瞬时起动型的定影单元25时，因为可以仅在执行图像形成操作时产生热量，所以操作定影单元25时产生的热量可以被上部供应托盘22以及容纳在上部供应托盘22内的记录材料D吸收，而不会在定影单元25中产生不必要的热量。在这种情况下，因为定影单元25的周围环境没有处于异常高温的状态，所以不需要设置用于排热的热量和空气排出扇。如果设置热量和空气排出扇，因为需要在装置壳体20上做通风孔，所以就存在噪音从通风孔传出的可能性。因此，当不设置这样的风扇时，可以进一步加强图像形成装置的隔音效果。

在此，如图6A所示，瞬时起动型的定影单元25的一个典型分案是：加压辊111和定影带112以加压辊111可以与定影带112接触而旋转的方式设置，定影带112设置在驱动辊113和从动辊114上，加热器115(例如，具有低热容的线性加热器)被支撑在加热器支持体116上，定影带112在加热器115和加压辊111之间被夹住与传送。

如图6B所示，瞬时起动型的定影单元25的另一个典型分案是：加压辊121和定影带122以加压辊121可以与定影带122接触而旋转的方式设置，弹性垫123设置在相应于加压辊121和定影带122之间辊隙区的定影带122内部，加压辊121通过驱动源(未示)驱动，定影带122基于加压辊121的驱动而被驱动，基层、电磁感应发热层(通过电磁感应产生热量的材料，例如铜、银、铝或与它们相当的耐热性有机导电体等)以及表面防粘层设置在定影带122的表面，加热器125设置在诸如定影带122辊隙区对侧。在此，例如，加热器125包括：具有与定影带122的弯曲形状相对应形状的基座126，设置在基座126大致中心的诸如铁氧体的磁芯127，缠绕在磁芯127上、用于向定影带122厚度方向施加变化磁场的激励线圈128，以及用于屏蔽指向基座126外面的磁场的磁场屏蔽板129。

图6A和6B中，参考标号T表示记录材料S上未定影的色调剂。

尽管在本实施例中设置了一个上部供应托盘22，但本发明不仅仅局限于此，可以具有多个上部供应托盘22(22a至22c)，如图7所示。这种情况下，多个上部供应托盘22(22a至22c)可以被有规律地预先配备或者可以可选择地增加。

图7中，图像形成装置包括设置在成像引擎21和定影单元25上方的第一上部供应托盘22a，设置在第一上部供应托盘22a上方的排纸托盘26，以及设置在排纸托盘26上方的第二和第三上部供应托盘22b和22c。在此，与图2中相同的部件用相同的参考标号表示，并且将省略其详细解释。图7中，参考标号24e表示从第二上部供应托盘22b延伸到正常传送路径24a的连接传送路径，参考标号24f表示从第三上部供应托盘22c延伸到连接传送路径24e的连接传送路径。

图8是说明应用本发明的图像形成装置的第二实施例的图。

图中，根据第二实施例，除了成像引擎21的结构以及记录材料S的传送路径24的布局被部分改动之外，图像形成装置大致具有与第一实施例中相同的基本结构，即，上部供应托盘22设置在成像引擎21上方，并且定影单元25在上部供应托盘22和成像引擎21之间、靠近装置壳体20的中心(本实施例中，为大致中心)设置。在此，与第一实施例相同的部件用相同的参考标号表示，并且将省略其详细的解释。

本实施例中，以与第一实施例中相同的方式，成像引擎21具有在中间转印带50下方的四种颜色成分图像形成单元30(30a至30d)。然而，与第一实施例不同，中间转印带50通过三个内部悬挂辊51至53以及一个外部悬挂辊54来悬挂，置于悬挂辊52与53之间的带部分形成为较低的水平平面501，置于悬挂辊51、53和54之上的带部分形成为向上凸起的突起502，置于悬挂辊52与54之间的带部分形成为较高的水平平面503，并且较高的水平平面503设在相对于突起502顶部向下一侧，以便保证用来设置定影单元25的空间。另外，图像形成单元30沿中间转印带50较低的水平平面大致水平地平行设置。

本实施例中，在定影单元25和上部供应托盘22之间的空间中，色调剂补充单元40(40a至40d)的四个色调剂盒41(41a至41d)被水平地设置在除定影单元上部区域周围之外的区域。在图中由虚线指示的参考标号40e表示预留的、用于设置色调剂补充单元的空间，例如，当要增加黑色色调剂盒时，其可以被使用。

本实施例中，二次转印单元60由二次转印辊组成，其也被用作传送带88的悬挂辊，并且与中间转印带50的悬挂辊51相向设置。特别地，本实施例中，因为在将中间转印带50上的彩色图像的色调剂图像转印到记录材料S的同时，二次转印单元60沿着传送带88被运送，所以色调剂图像的转印性能被有利地维护，并且不存在破坏记录材料S的剥离性能的可能性。

本实施例中，横穿成像引擎21的较低区域而形成反转传送路径24b。

因此，用与第一实施例中大致相同的方式，第二实施例具有下述效果：(1)通过定影单元25预热容纳在上部供应托盘22内的记录材料S，(2)减少了定影单元25排到装置壳体外面的热量的量，(3)屏蔽了定影单元25朝向图像形成单元30的热量，(4)减少FCOT，(5)改进了向上部供应托盘22添加记录材料的可使用性。

本实施例中，如图9中所示，所谓的瞬间启动类定影单元(例如，参见图6)被用作定影单元25，或者上部供应托盘22可以设置为多个。

当设置多个上部供应托盘22(22a至22c)时，它们可以如图7所示或者如图9所示来配置，第二上部供应托盘22b可以设置在第一上部供应托盘22a上方，排纸托盘26可以设置在第二上部供应托盘22b上方，并且第三上部供应托盘22c可以设置在排纸托盘26上方。

为了具体说明和描述，提供了本发明实施例的上述描述。它不是用来穷举或者将本发明限制在已披露的具体形式。显然，对于熟悉本领域的专业人员而言，许多改进和变更将是明显的。为了最好地说明本发明的原理及其实际应用，选择并描述了所述实施例，从而使得熟悉本领域的其他人员能够理解本发明的各个实施例和适合于预期特殊用途的各种实施例。本发明的范围通过下述权利要求及其等同替代来确定。

2004年9月17日提交的申请号为2004-272468的日本专利申请的整个内容，包括说明书、权利要求、附图和摘要，在此其全部以引用方式并入本文。

Claims (14)

1.一种图像形成装置，包括：

成像引擎，其形成色调剂图像并且将所述色调剂图像转印到转印区中的记录材料上；

上部供应托盘，其设置在成像引擎上方，用于容纳将被送入的记录材料；以及

定影单元，其将已被转印到成像引擎转印区中的记录材料上的色调剂进行热定影，所述定影单元设置在成像引擎和上部供应托盘之间、并且包括热定影单元，所述热定影单元放置的位置距离图像形成装置壳体中心比距离所述壳体的侧壁近。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，定影单元设置在紧邻成像引擎的上方。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，热定影单元设置在紧邻上部供应托盘的下方。

4.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，相对于壳体中心，定影单元靠近成像引擎转印区设置。

5.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，来自上部供应托盘的记录材料的送入方向与来自定影单元的记录材料的排出方向相反。

6.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，设置来自上部供应托盘的记录材料的传送路径以使其横穿上部供应托盘和成像引擎之间的区域。

7.根据权利要求1所述的图像形成装置，

进一步包括设置在定影单元下游的记录材料的排纸托盘，所述排纸托盘设置在上部供应托盘的记录材料供应方向的对侧。

8.根据权利要求1所述的图像形成装置，

进一步包括设置在定影单元下游的记录材料的排纸托盘，所述排纸托盘设置在上部供应托盘纸上方或多个上部供应托盘之间。

9.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，定影装置的下游传送路径具有反转传送路径，经由所述反转传送路径，记录材料以反转的状态返回到成像引擎转印区的上游侧，并且反转传送路径的至少一部分被设置在上部供应托盘和成像引擎之间。

10.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，成像引擎包括：

至少一个图像形成载体，其形成并承载色调剂图像；以及

中间转印体，在所述色调剂图像被转印到记录材料上之前，承载在图像形成载体上的所述色调剂图像被临时转印到所述中间转印体上。

11.根据权利要求10所述的图像形成装置，

其中，图像形成载体设置在定影单元的对侧，中间转印带介于它们中间。

12.根据权利要求10所述的图像形成装置，

其中，中间转印体由带形部件构成。

13.根据权利要求12所述的图像形成装置，

其中，中间转印体在来自上部供应托盘的记录材料送入侧包括二次转印单元，并且所述中间转印体与定影单元分离地被悬挂，以大体水平地设置二次转印单元以及定影单元的热定影单元。

14.根据权利要求13所述的图像形成装置，

其中，中间转印体以使来自上部供应托盘的记录材料送入侧被抬高的方式、相对于壳体倾斜地设置。

Images