CN1983049B - 图像形成设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像形成设备，其包括：相对于所述图像形成设备的水平方向倾斜布置的带；以及沿所述带布置的多个图像形成单元，所述多个图像形成单元中的每一个包括感光鼓和曝光装置，所述感光鼓至少面向所述带，所述曝光装置在所述感光鼓上形成潜像。

Description

图像形成设备

技术领域

本发明涉及例如打印机、传真机和复印机等图像形成设备。

背景技术

为人公知的是，串联系统是图像形成设备的一种类型。串联系统是这样的：即，例如四个图像形成单元绕带彼此平行布置，以形成彩色图像。尽管串联系统能够获得高生产率，但是由于需要将四个图像形成单元排成一行，所以使得图像形成设备倾向于尺寸较大。

鉴于此，例如在JP-A-2002-148892和JP-A-2004-162807中所描述的发明披露了这样一种串联式图像形成设备：即，在该图像形成设备中，一个图像形成单元的清洁装置与另一个图像形成单元竖直重叠，以实现设备的尺寸缩减。

尽管如此，上述两个常规实例采用用于在感光鼓上形成潜像的激光曝光装置，并需要保证该激光曝光装置到感光鼓的光路。为此，不可能越过光路部分，以使一个图像形成单元的显影装置与另一个图像形成单元重叠。这样，至多只有显影装置和清洁装置可以重叠，因而无法进一步实现设备的尺寸缩减。

本发明的目的在于，在串联式图像形成设备中进一步实现设备的尺寸缩减。

发明内容

根据本发明的一方面，图像形成设备包括：带，其相对于所述图像形成设备的水平方向倾斜布置；以及多个图像形成单元，其沿所述带布置，所述多个图像形成单元中的每一个包括感光鼓和曝光装置，所述感光鼓至少面向所述带，所述曝光装置在所述感光鼓上形成潜像。

根据本发明的另一方面，所述多个图像形成单元中的每一个还包括显影装置，所述显影装置用调色剂对所述感光鼓上形成的潜像进行显影。

根据本发明的另一方面，所述多个图像形成单元中一个的曝光装置的至少一部分竖直布置在所述多个图像形成单元中相邻一个的显影装置的水平宽度内。

根据本发明的另一方面，所述多个图像形成单元中的每一个还包括充电装置，所述充电装置给所述感光鼓充电。

根据本发明的另一方面，所述多个图像形成单元中的每一个还包括清洁装置，所述清洁装置清洁在所述感光鼓上残余的调色剂。

应该注意到，前述带可以是中间转印带或者可以是用于传送纸张的传送带。

附图说明

将根据附图详细说明本发明的示例性实施例，其中：

图1为示出根据本发明第一示例性实施例的图像形成设备的侧视图；

图2为示出用于根据本发明第一示例性实施例的图像形成设备的图像形成装置的侧视图；

图3为示出用于根据本发明第一示例性实施例的图像形成设备的感光鼓、显影单元和曝光单元的定位状态的透视图；

图4为示出用于根据本发明第一示例性实施例的图像形成设备的感光鼓和中间转印单元的定位状态的透视图；

图5为示出用于根据本发明第一示例性实施例的图像形成设备的图像形成装置之间的位置关系的侧视图；以及

图6为示出用于根据本发明第二示例性实施例的图像形成设备的图像形成装置之间的位置关系的侧视图。

具体实施方式

接下来，将参照附图说明本发明的示例性实施例。

图1示出了根据本发明示例性实施例的图像形成设备10。图像形成设备10具有图像形成设备主体单元12。中间转印带14布置在图像形成设备主体单元12中。此外，例如四个图像形成装置16相对于中间转印带14彼此平行布置。这样，图像形成设备10构造为形成所谓的串联系统。图像形成装置16在中间带14上分别形成黄色、品红色、蓝绿色和黑色的各种颜色的调色剂像。

送纸装置18设在图像形成设备主体单元12的下部。送纸装置18具有：其中装有纸张的送纸盒20、用于拾取已经装在送纸盒20中的纸张的拾纸辊22，以及用于在分离纸张的同时送出纸张的输送辊24和阻滞辊26。送纸盒20设为可从图像形成设备主体单元12自由拆卸，以便使该送纸盒20可以在图中向前拉出。作为诸如普通纸和OHP纸等转印纸的纸张装入并容纳在送纸盒20中。

送纸路径28沿基本上竖直的方向设在图像形成设备主体单元12的一端附近(在图中的左端附近)。传送辊29、阻挡辊30、第二转印辊32、定影装置34和排出辊36设在此送纸路径28上。阻挡辊30暂时使已经送出到送纸路径28中的纸张停止，并以适当定时将纸张送到第二转印辊32。定影装置34包括加热辊34a和加压辊34b，加热辊34a和加压辊34b向穿过它们之间的纸张施加热量和压力，以将调色剂像定影到纸张上。此定影装置34制成单元体，并构造为可从图像形成设备主体单元12拆卸。

排出托盘部分38设在图像形成设备主体单元12的上部。已经在其上定影调色剂像的纸张由上述排出辊36排出到排出托盘部分38，并堆叠在排出托盘部分38中。这样，送纸盒20中的纸张一张接一张地穿过C字形路径，并排出到排出托盘部分38。

举例来说，四个调色剂瓶40设在图像形成设备主体单元12的另一端部(在图中的右端部)。调色剂瓶40分别容纳黄色、品红色、蓝绿色和黑色的调色剂。调色剂瓶40构造为经由未在图中示出的调色剂输送路径向图像形成装置16输送调色剂。

中间转印带14由多个传送辊42支撑，并且在其上设有上述图像形成装置16的所述带的表面相对于水平方向倾斜。传送辊42中的一个构成第二转印辊32的支撑辊。中间带清洁装置44布置在中间转印带14的上端附近。传送辊42中的另一个构成清洁装置44的支撑辊。另外，张紧辊46布置在中间转印带14的上方，以便通过张紧辊46向中间转印带14施加适当的张力。

图像形成装置16包括面向中间转印带14的一个表面的图像形成单元48和设在中间转印带14的背面上的第一转印辊50。图像形成单元48可从图像形成设备主体单元12自由拆卸，以便在向下移动之后可以在图中向前拉出。

图2示出了图像形成装置16的细节。图像形成单元48具有以下部件：感光鼓52，其面向中间转印带14；充电装置54，其用于给感光鼓52充电，并由例如辊子制成；曝光装置56，其用于在感光鼓52上形成潜像，并由例如LED(发光二极管)制成；显影装置58，其用于以调色剂对通过曝光装置56在感光鼓52上形成的潜像进行显影；以及清洁装置60，其用于清洁转印之后在感光鼓52上残余的调色剂。

在本示例性实施例中，通过连接可以互相分离的感光鼓单元62和显影单元64，来构成图像形成单元48。感光鼓单元62在第一外壳66内容纳感光鼓52、充电装置54、曝光装置56和清洁装置60。显影装置58容纳在显影单元64中的第二外壳68内。第一外壳66和第二外壳68可分离地连接，以构成图像形成单元48。在图像形成单元48从图像形成设备主体单元12中拉出之后，通过如在图中用箭头所示向感光鼓单元的远侧拉显影单元64，可以分离显影单元64。在由于图像形成单元48的寿命终止或缺陷而从用户收集图像形成单元48的情况下，可以通过在显影单元64有问题时只更换显影单元64来重复利用图像形成单元48。此外，当由于其寿命终止等原因更换另一部件时，可以通过分离显影单元64而容易地进行更换工作。

曝光装置56容纳在第三外壳80中，以构成曝光单元82。曝光单元82也连接到感光鼓单元62和显影单元64上，并可与之分离。在图像形成单元48从图像形成设备主体单元12拉出之后，通过如图中用箭头所示将曝光单元82向下拉，可以分离该曝光单元82。曝光装置56具有比感光鼓52、显影装置58等更长的寿命。当由于图像形成单元48的寿命终止或缺陷而从用户收集图像形成单元48时，可以通过从图像形成单元48将曝光单元82分离并进行简单调整等来重复利用曝光单元82。

显影装置58采用二组分系，使用包含调色剂和载体的显影剂。显影装置58具有例如两个互相平行水平布置的螺旋推运器70和72及倾斜布置在排出侧的螺旋推运器72上方的显影辊74。螺旋推运器70和72用于搅拌显影剂，并将显影剂输送到显影辊74中。在显影辊74上形成具有载体的磁刷，并且通过此磁刷传送粘附于载体上的调色剂，以便利用该调色剂对感光鼓52上的潜像进行显影。由于在本示例性实施例中，显影辊74布置在二组分系的显影装置58中的螺旋推运器70和72上方，所以可以防止显影剂聚集，并且可以均匀地搅拌显影剂，从而可以保持显影性能。

清洁装置60包括由例如刮片制成的调色剂刮除部分76，和用于收集已经由调色剂刮除部分76刮除的调色剂的收集部分78。

如图3中所示，上述感光鼓52在其两侧的外周设有轴承84和86，并由轴承84和86支撑，从而可自由旋转。由于感光鼓52的外周由轴承84和86以这种方式支撑，所以可以减少感光鼓52中因振动等而产生的周期变化。这是由于下述缘故：即，与其中感光鼓由凸缘等支撑的常规采用的系统相对比，在无需定位用插入部件的情况下直接支撑感光鼓的缘故。

感光鼓齿轮88固定到位于感光鼓52一侧的轴承84的外侧。输入齿轮90与感光鼓齿轮88啮合，以便使得感光鼓52可以通过输入齿轮90和感光鼓齿轮88进行旋转。曝光单元82和显影单元64的显影辊74与轴承84、86接触。这样，可以以高精度稳定地进行显影辊74和曝光装置56相对于感光鼓52的定位。

如图4中所示，上述中间转印带14在其两侧由支撑部件92和94支撑，从而构成转印单元96。支撑部件92和94的每一个具有四个向下凸出的定位部分98，以对应于感光鼓52。感光鼓52的轴承84、86与定位部分98接触，以便感光鼓52相对于中间转移带14定位。

应该注意到，转印单元96可从图像形成设备主体单元12自由拆卸，以便转印单元96可以在图1中向前拉出。

在上述结构中，中间转印带14和感光鼓52沿相反方向互相同步旋转。充电装置54给感光鼓52的表面充电，并且曝光装置56形成潜像。已经通过曝光装置56在感光鼓52上形成的潜像由显影装置58进行显影。由显影装置58显影的调色剂像通过第一转印辊50转印到中间转印带14上。当中间转印带14移动时，由各个图像形成装置16形成的不同颜色的调色剂像重叠在中间转印带14上。

同时，堆叠在送纸装置18的送纸盒20中的纸张由拾纸辊22、输送辊24、阻滞辊26等一张接一张地输送到送纸路径28中。输送到送纸路径28的纸张与阻挡辊30接触，在这里暂时使该纸张停止，并以适当定时将纸张送到第二转印辊32。然后，通过第二转印辊32将中间转印带14上的调色剂像转印到纸张上。将已经在其上转印有调色剂像的纸张进一步送到定影装置34，在这里利用热量和压力将调色剂像定影到纸张上。通过排出辊36将已经由定影装置34在其上定影调色剂像的纸张排出到排出托盘部分38。

由于例如四个图像形成装置16沿中间转印带14排成一行，所以容易使得这种串联式图像形成设备10尺寸变大。在本示例性实施例中，通过使中间转印带14相对于水平方向倾斜，并优化多个图像形成装置16相对于彼此的布局，来实现尺寸缩减。

图5示出了多个图像形成装置16之间的位置关系。在图5中，第一图像形成装置16a的构成部件通过向参考标号附加后缀“a”来表示，并且与第一图像形成装置16a相邻、并布置在其上方的第二图像形成装置16b的构成部件通过向参考标号附加后缀“b”来表示。在本示例性实施例中，第二图像形成装置16b的感光鼓单元62b竖直布置在第一图像形成装置16a的显影装置58a的上方，以便使得感光鼓单元62b的水平宽度B2在第一图像形成装置16a的显影装置58a的水平宽度A1的范围之内。这样，第二图像形成装置16b的感光鼓52b、充电装置54b、曝光装置56b和清洁装置60b竖直布置在第一图像形成装置16a的上方。因此，使图像形成设备变紧凑的量与图像形成装置的重叠尺寸相对应。在本示例性实施例中，整个感光鼓单元62b与显影装置58a竖直重叠。然而，除清洁装置60b之外，可以只有感光鼓52b、充电装置54b和曝光装置56b各自的一部分与显影装置58a竖直重叠。

感光鼓单元62b可以布置在显影装置58a的上方的原因在于，图像形成单元48b设有曝光装置56b，因此能够保证光路。

第二图像形成装置16b的第一转印辊50b竖直布置在第一图像形成装置16a的显影装置58a的上方，以便使得第二图像形成装置16b的第一转印辊50b在第一图像形成装置16a的显影装置58a的水平宽度A1的范围之内。在本示例性实施例中，整个第一转印辊50b与显影装置58a竖直重叠，但是也可以只有第一转印辊50b的一部分与显影装置58a重叠。

图6示出了另一示例性实施例。在图6中，第一图像形成装置16a的构成部件通过向参考标号附加后缀“a”来表示，与第一图像形成装置16a相邻、并布置在其上方的第二图像形成装置16b的构成部件通过向参考标号附加后缀“b”来表示，并且与第二图像形成装置16b相邻、并布置在其上方的第三图像形成装置16c的构成部件通过向参考标号附加后缀“c”来表示。

在本示例性实施例中，第二图像形成装置16b的感光鼓单元62b的水平宽度B2在第一图像形成装置16a的显影装置58a的水平宽度A1的范围之内，第三图像形成装置16c的感光鼓单元62c的水平宽度B3在第二图像形成装置16b的显影装置58b的水平宽度A2的范围之内，而且，第三图像形成装置16c的感光鼓单元62c的水平宽度B3的一部分也在水平宽度A1的范围之内。具体来说，第二图像形成装置16b的整个感光鼓单元62b和整个第一转印辊50b及清洁装置60c的一部分竖直布置在第一图像形成装置16a的显影装置58a的水平宽度A1之内，所述清洁装置60c的一部分为第三图像形成装置16c的感光鼓单元62c的一部分。因此，在本示例性实施例中，相比于前面所述的示例性实施例，使图像形成设备更加紧凑。

为了解释和描述起见，已经提供了对于本发明的示例性实施例的前述说明。本发明并非意在穷举或将本发明限制在所披露的具体形式。显然，许多修改和变型对于所属领域的从业人员而言是显而易见的。实施例的选取和说明是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使所属领域的其他技术人员能够理解本发明适用于各种实施例，并且具有各种变型的本发明适合于所设想的特定用途。本发明旨在用下列权利要求书及其等同内容限定本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种图像形成设备，包括：

带，其相对于所述图像形成设备的水平方向倾斜布置；以及

多个图像形成单元，其沿所述带布置，所述多个图像形成单元中的每一个包括感光鼓、曝光装置、显影装置和充电装置，所述感光鼓至少面向所述带，所述曝光装置在所述感光鼓上形成潜像，所述显影装置用调色剂对所述感光鼓上形成的潜像进行显影，所述充电装置给所述感光鼓充电，所述多个图像形成单元中一个的充电装置的至少一部分竖直布置在所述多个图像形成单元中相邻一个的显影装置的水平宽度内，所述感光鼓在其两侧的外周设有轴承，并由所述轴承支撑，感光鼓齿轮固定到所述感光鼓的所述轴承之一的外侧，所述多个图像形成单元中的每一个包括容纳所述曝光装置的第一外壳和容纳所述显影装置的第二外壳。

2.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中，

所述多个图像形成单元中一个的曝光装置的至少一部分竖直布置在所述多个图像形成单元中相邻一个的显影装置的水平宽度内。

3.根据权利要求1所述的图像形成设备，其中，

所述多个图像形成单元中的每一个还包括清洁装置，所述清洁装置清洁在所述感光鼓上残余的调色剂。

4.根据权利要求2所述的图像形成设备，其中，

所述多个图像形成单元中的每一个还包括清洁装置，所述清洁装置清洁在所述感光鼓上残余的调色剂。

5.根据权利要求3所述的图像形成设备，其中，

所述多个图像形成单元中一个的清洁装置的至少一部分竖直布置在所述多个图像形成单元中相邻一个的显影装置的水平宽度内。

6.根据权利要求4所述的图像形成设备，其中，

所述多个图像形成单元中一个的清洁装置的至少一部分竖直布置在所述多个图像形成单元中相邻一个的显影装置的水平宽度内。

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