【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー画像形成装置に関し、特に複数の画像形成部で形成した画像を中間転写ベルト上で重ね合せ、重ね合せた画像を用紙に一括転写するカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー電子写真方式の画像形成装置において、印字の高速化を図るため、画像形成部を並列に並べて、順次トナー像を重ねていき、ワンパスでカラー画像を形成する、いわゆるタンデム方式が採用されている。
【０００３】
ここでの画像形成部は静電潜像が形成される感光体ユニットと前記感光体に供給するトナーを収容する現像ユニットの一対をいうものとする。
【０００４】
しかしながら、画像形成部を並列に配置する構成のため、装置はその方向に長くなり、また、紙上に画像を重ねる方式では、定着ユニットも並列に配置されるため、さらに長くなってしまい、従来のタンデム式の装置は設置面積が大きくなってしまうという問題があった。
【０００５】
このような問題点を解決することを目的とする従来の技術としては、例えば、特開平１１−１５２２７号公報に記載の縦置きのタンデム方式の画像形成技術がある。
【０００６】
図７は、従来の画像形成装置の概要を示す説明図である。図７を参照すると、上記従来の技術は、垂直方向に配列された複数の感光体２８ａ（Ｂｋ）、２８ｂ（Ｃ）、２８ｃ（Ｍ）、２８ｄ（Ｙ）と、この複数の感光体２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄに各々異なる色の画像を形成する画像形成手段と、複数の感光体２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄに対向して配置されレジストローラ１２から送られてきた転写紙を吸着して搬送する搬送転写ベルト３７と、この搬送転写ベルト３７から搬送されてきた転写紙上の画像を定着させる定着ユニット１３とを有し、搬送転写ベルト３７により搬送される転写紙上に複数の感光体２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ上の画像を重ねて転写する画像形成装置において、レジストローラ１２から複数の感光体２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄのうち転写紙が最初に到来する第１の感光体２８ａ（Ｂｋ）までの転写紙搬送経路長を通紙可能な最小サイズの転写紙の通紙方向長さの１／２より短くした画像形成装置が開示されている。
【０００７】
さらに、上記従来の技術には、レジストローラ１２から吸着手段までの転写紙搬送経路長を通紙可能な最小サイズの転写紙の通紙方向長さの１／２より短くした画像形成装置も開示されている。
【０００８】
さらに、上記従来の技術には、複数の感光体２８ａ（Ｂｋ）、２８ｂ（Ｃ）、２８ｃ（Ｍ）、２８ｄ（Ｙ）のうち転写紙が最後に到来する感光体２８ｄ（Ｙ）から定着ユニット１３までの転写紙搬送経路長を通紙可能な最小サイズの転写紙の通紙方向長さの１／２より短くした画像形成装置も開示されている。
【０００９】
このような従来の技術の縦置きのタンデム方式の画像形成装置では、装置下部に配設した給紙カセット９から転写紙を搬送転写ベルト３７に静電吸着して担持して垂直に搬送し、搬送しながら複数の画像形成ユニット３８ａ（Ｂｋ）、３８ｂ（Ｃ）、３８ｃ（Ｍ）、３８ｄ（Ｙ）から順に画像を記録媒体上に重ねてカラー画像を形成し、形成後、搬送転写ベルト３７から転写紙を離脱させ、定着器に搬送し、転写紙上のトナー画像を定着している。このような従来の技術では、比較的装置高さが増加するものの、設置面積を小さくできるといった効果が開示されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１１−１５２２７号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術は、用紙などの記録媒体に直接トナー画像を転写し、複数色を重ねていく方式であるため、用紙（転写紙）の厚みや吸湿性などの条件が転写に影響するため、画像の安定再現性が不十分であるという問題点があった。
【００１２】
さらに、厚い用紙を通紙する時、用紙のこしが強くなるため搬送転写ベルトの静電吸着力よりもレジストローラまたは定着ユニットの用紙搬送力の方が大きくなり、吸着部で用紙のスリップが発生してカラー画像の色ずれという問題点もがあった。
【００１３】
さらに、連続的に印字していて、紙詰まり等のジャムが発生したとき、特に記録媒体に画像を順次転写する部分に記録媒体が残っているような場合、ジャム処理が困難で、かつ、カラー画像のため未定着トナーが多く付着している用紙をユーザが処理するので、手や服が汚れる、または空気中に舞って環境を汚染するという問題点もあった。
【００１４】
さらに、装置高さをできるだけ低くするため各色の画像形成ユニットの配置間隔をできるだけ狭くするために、構成部品の小型化、薄肉化、小径化を図る必要があり、画像形成ユニット自体や駆動手段の剛性不足によるカラー画像形成で最重要となる画像形成ユニットの位置決め精度確保や駆動精度確保が困難になり、カラー画像の色ズレ、色ムラが悪化している。
【００１５】
更に、画像形成ユニット自体が小型になっているため、ユーザが消耗品として交換する場合の、作業スペースがなくなり、操作性の悪化を招くという問題があった。
【００１６】
この発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、装置全体を小型化しながら、用紙の厚みや吸湿性などの条件にかかわらず、安定した画質をでき、ジャム発生時の用紙の取り出し作業を容易化でき、消耗品としての画像形成ユニットの交換作業性を向上できるカラー画像形成装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１に記載の発明の要旨は、カラー画像を形成するための異なる色のトナーを収容する複数の現像ユニットと各現像ユニットによりその上に形成された静電潜像が現像される感光体を有する複数の感光体ユニットと少なくとも２本以上のローラで張架支持されたベルトを有し、前記感光体上のトナー像を前記ベルト上に順次転写移行させる中間転写体ユニットとを有するカラー画像形成装置において、前記感光体ユニットが単独でそれぞれ前記中間転写体ユニットに位置決め保持され、装置本体への着脱において中間転写体ユニットと複数の感光体ユニットが一体的になされることを特徴とするカラー画像形成装置に存する。
【００１８】
また、この発明の請求項２に記載の発明の要旨は、前記複数の感光体を単一の筐体に固定支持し、感光体ユニット集合体を構成し、前記中間転写ユニットに対して前記感光体ユニット集合体を位置決め保持し、装置本体への着脱において中間転写体ユニットと感光体ユニット集合体が一体的になされることを特徴とするカラー画像形成装置に存する。
【００１９】
また、この発明の請求項３に記載の発明の要旨は前記複数の感光体の内、１つの感光体を残し、残りの感光体全てを単一の筐体に固定支持し、感光体ユニット分割集合体を構成し、前記中間転写ユニットに対して単独の感光体ユニットと前記感光体ユニット分割集合体とをそれどれ位置決め保持し、装置本体への着脱において中間転写体ユニットと単独の感光体ユニットと感光体ユニット分割集合体が一体的になされることを特徴とするカラー画像形成装置に存する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本発明は、（１）複数の感光体ユニットが単独でそれぞれ中間転写体ユニットに位置決め保持される構成、（２）複数の感光体を単一の筐体に固定支持し、感光体ユニット集合体を構成し、中間転写体ユニットに対して前記感光体ユニット集合体を位置決め保持される構成、または（３）複数の感光体の内、１つの感光体を残し、残りの感光体全てを単一の筐体に固定支持し、感光体ユニット分割集合体を構成し、前記中間転写ユニットに対して単独の感光体ユニットと前記感光体ユニット分割集合体とをそれどれ位置決め保持される構成をとることで、装置本体への着脱において中間転写体ユニットと複数の感光体ユニットが一体的になされることで、装置全体を小型化しながら、画像形成ユニットとして十分な強度と精度を確保でき、用紙の厚みや吸湿性などの条件にかかわらず、安定した画質を得ることでき、ジャム発生時の用紙の取り出し作業を容易化できる。
【００２１】
さらに、消耗品として適度なサイズとなり、作業スペースも確保でき、画像形成ユニットの交換作業性を向上できる点に特徴を有している。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、実施の形態１に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。図１において、紙面左から順に転写ローラ３６、中間転写体ユニット１８、画像形成部（感光体ユニットと現像ユニット）５ａ〜５ｄ、光学ユニット１ａ〜１ｄが配置され、画像形成部５ａ〜５ｄの上方に定着ユニット１３、下方には供給用の用紙１０が収容される給紙カセット９が配置されている。
【００２３】
また、光学ユニット１（１ａ〜１ｄ）の上方には各色のトナーが収容されるトナーホッパー４０が配置されている。図２は実施の形態１で係る画像形成部周辺の概要を示す説明図である。
【００２４】
図１、図２において光学ユニット１ａ〜１ｄは、装置本体の後方（紙面右側）に各色に対応して複数個配置され、潜像を形成する感光体２８ａ〜２８ｄに対して略水平にレーザ光３６ａ〜３６ｄが照射される。構成部品としては図示外の半導体レーザ、ポリゴンミラー２及び結像レンズ３、反射ミラー４から構成されており、図示外の半導体レーザからの光をポリゴンミラー２で偏向走査し、結像レンズ３、反射ミラー４を介して感光体２８上の露光ポイントに光像を導くようにしたものである。
【００２５】
図２において本実施の形態で用いられる画像形成部５（５ａ〜５ｄ）について記述する。ここでいう画像形成部５は各色に対応する感光体ユニット８（８ａ〜８ｄ）と現像ユニット６（６ａ〜６ｄ）を単一の筐体に一体構成にしたものと仮定しても良いが、近年の消耗品の長寿命化という流れからすると部品寿命の等しいブロック毎に分割した方が理に適っているため、ここでは分割された感光体ユニット８（８ａ〜８ｄ）と現像ユニット６（６ａ〜６ｄ）の一対をいうものとする。
【００２６】
感光体ユニット８は、図に示すように、ドラム状の感光体２８と、この感光体２８を予め帯電する帯電ロール２９と、感光体２８上の残留トナーを除去する弾性体スポンジロールからなるローラクリーナ３０とを一体的にカートリッジ化したものであり、感光体２８の直径としては、画像形成部５（５ａ〜５ｄ）間隔の短寸化、転写性の面から今回は２０ｍｍという小径を採用した。
【００２７】
一方、ローラクリーナ３０は、導電性ウレタン発泡体のローラ形状をしており、トナーと逆極性の電圧を与えられながら感光体２８と周速差を有しながら感光体２８と同方向に接触回転して感光体２８上の残留トナーを掻き取っている。
【００２８】
現像ユニット６（６ａ〜６ｄ）は、現像ケース２７（２７ａ〜２７ｄ）を有し、この現像ケース２７内には所定の色トナー（図示せず）が含まれる現像剤を収容すると共に、現像ケース２７内には一対の現像剤攪拌部材としてのアジテータ２６（２６ａ〜２６ｄ）を配設し、また、現像ケース２７の感光体２８に対向する開口部位には現像ロール２５（２５ａ〜２５ｄ）を配設すると共に、現像ロール２５上への現像剤の層厚が規制される現像剤層厚規制ブレード（不図示）を設けたものである。
【００２９】
そして、現像ロール２５には図示外の現像バイアスが印加され、現像ロール上の現像剤（トナー）が感光体２８側へ飛翔するようになっている。また、感光体２８と現像ロールとの間のギャップ調整は現像ローラ両端部に同軸でしかも、回転自在のキャップコロ（不図示）で行なっている。
【００３０】
また、本実施の形態で用いられる現像ユニット６（６ａ〜６ｄ）は単独で装置本体の案内部（不図示）に合せ、装着しても良いが、交換メンテナンス性の向上のために、各現像ユニット６（６ａ〜６ｄ）は単一の筐体に変位可能に支持されている（以下、これを現像ユニット集合体２４と呼ぶ。）。現像ユニット集合体２４は感光体２８方向にスライド可能に装置本体の案内部（不図示）に位置決め固定されている。
【００３１】
また、中間転写体ユニット１８は少なくとも上下２本のローラ（下部の駆動ローラ２０及び上部の従動ローラ２１）で張架された状態で配置され、矢印Ａ方向に回転搬送される中間転写ベルト１９と、この中間転写ベルト１９の上から下に（紙面上方向から下方向に）搬送される面に沿って配置された複数の感光体２８（２８ａ〜２８ｄ）と、感光体２８上に形成されたトナー像を中間転写ベルト１９上に１次転写するバックアップローラ２２（２２ａ〜２２ｄ）が中間転写ベルト１９を挟んで感光体２８と対向する位置に配置されている。また、中間転写ベルト１９を張架保持する上部の従動ローラ２１に対向して中間転写ベルトクリーナ２３を配置されている。
【００３２】
さらに、本実施の形態では、前記複数の感光体ユニット８（８ａ〜８ｄ）が単独でそれぞれ前記中間転写体ユニット１８の両側面に配設されたユニット側板３３に形成された感光体案内溝３４（３４ａ〜３４ｄ）に感光体回転中心軸を沿わせて位置決め保持されるため、あたかも、複数の感光体ユニット８（８ａ〜８ｄ）と前記中間転写体ユニット１８よを一体カートリッジとして扱うことが可能になっている。
【００３３】
図３は実施の形態１に係る画像形成装置の消耗品着脱の概要を示す説明図である。図４は実施の形態１に係る画像形成部の取付け概要を示す説明図である。
【００３４】
図３に示すように、図中左側には開閉扉１７を有し、開閉扉１７を開放した際の装着用開口部を通じて、現像ユニット集合体２４、感光体ユニット８（８ａ〜８ｄ）と中間転写体ユニット１８の一体カートリッジを出し入れ可能としたものである。
【００３５】
開閉扉１７には、閉じた状態では中間転写ベルト１９を張架保持する上部の従動ローラ２１に対向する位置で中間転写体ベルト１９上のトナー像を用紙に一括転写する２次転写ロール３６が取付けられている。
【００３６】
本実施の形態では、図１に示すように、給紙カセット９には用紙１０を所定のタイミングで送出するフィードロール１１が設けられており、フィードロール１１と２次転写部位との間に位置する用紙搬送路には、入口側のニップ搬送手段としてレジストローラ１２が設けられると共に、この下流側には、光学式の用紙通過センサ（不図示）が配設されている。
【００３７】
本実施の形態では、用紙通過センサ（不図示）は用紙１０の先端を検出するものであり、この検出タイミングに基づいて例えば各画像形成部５（５ａ〜５ｄ）の光学ユニット１（１ａ〜１ｄ）の静電潜像の書き込みタイミングが制御されるようになっている。
【００３８】
更に、２次転写部位の下流側に位置する用紙搬送路には出口側のニップ搬送手段として定着ユニット１３が設けられる。この定着ユニット１３は、加熱ロール１５と加圧ロール１６からなるものである。
【００３９】
更に、この定着ユニット１３の下流側には用紙排出用の排出ロール１４が設けられ、ハウジングの上部には形成された収容トレイに排出用紙が収容されるようになっている。
【００４０】
次にカラー画像形成装置の動作について図１および図２を参照して説明する。図２を参照すると、本実施の形態のカラー画像形成装置では、帯電ロール２９によって感光体２８の表面が一様に帯電され、光学ユニット１によってレーザ光４１による光書き込みが行われ、感光体２８上に潜像が形成される。その後に、現像剤層厚規制ブレード（不図示）によって現像ロール２５上に一方の極性（プラスまたはマイナス）に帯電したトナー薄層が形成され、感光体２８と現像ロール２５が対向する現像部において、潜像がトナーによって現像され、感光体２８上にトナー像が形成される。
【００４１】
このようにして形成された感光体２８上のトナー像は、図１に示すように、上流の（配置上、上の）画像形成部５ａから順に中間転写ベルト１９にバックアップローラ２２に所定の電圧が印加されることで１次転写が実行され、複数色のトナー像が中間転写ベルト１９上に形成される。
【００４２】
給紙カセット９の用紙１０は、中間転写ベルト１９に対して、画像形成部５の反対側を通るように搬送され、中間転写ベルト１９を支持している前記２本のローラ（下部の駆動ローラ２０及び上部の従動ローラ２１）のうちの前記上部の従動ローラ２１に対向する２次転写部に挿入される。
【００４３】
中間転写ベルト１９上のトナー像は、前記転写部で用紙１０に対して２次転写が実行される。２次転写後に残った中間転写ベルト１９上の残トナー（不図示）は、中間転写ベルトクリーナ２３により除去される。その後に、定着ユニット１３により、トナー像は用紙１０上に定着され、カラー画像が形成される。また、転写ローラ３６は、通常の画像形成時には中間転写ベルト１９に対して圧接するように配置され、ジャム処理時には非接触になる位置に配置される。
【００４４】
以上説明したように本実施の形態は、複数の感光体ユニットを単独でそれぞれ中間転写体ユニットに位置決め保持される構成とし、あたかも、複数の感光体ユニット８（８ａ〜８ｄ）と前記中間転写体ユニット１８を一体カートリッジとして扱うことが可能にあるため、装置本体への着脱において装置全体を小型化しながら、画像形成ユニットとして十分な強度と精度を確保でき、用紙の厚みや吸湿性などの条件にかかわらず、安定した画質を得ることでき、ジャム発生時の用紙の取り出し作業を容易化できる。さらに、消耗品として適度なサイズとなり、作業スペースも確保でき、画像形成ユニットの交換作業性を向上できる点に特徴を有している。
【００４５】
（実施の形態２）
図５は実施の形態２に係る画像形成部の取付け概要を示す説明図を示す。本実施の形態において、実施の形態１と同様な構成要素については詳細な説明を省略する。図５は複数の感光体２８（２８ａ〜２８ｄ）を単一の筐体（不図示）に固定支持し、感光体ユニット集合体７を構成し、中間転写体ユニット１８の両側面に配設されたユニット側板３３に形成された感光体案内溝３５（３５ａ、３５ｂ）に対して画像形成最上流の感光体２８ａの回転中心軸と画像形成最下流の感光体２８ｄの回転中心軸を沿わせて挿入し、ユニット固定手段３７により前記感光体ユニット集合体７を中間転写体ユニット１８に位置決め保持される構成となっている。複数の感光体ユニット８（８ａ〜８ｄ）を単一のユニット集合体としたため、複数の感光体交換を一度にできるため、消耗品の交換頻度を低減できる。
【００４６】
（実施の形態３）
図６は実施の形態３に係る画像形成部の取付け概要を示す説明図を示す。本実施の形態において、実施の形態１と同様な構成要素については詳細な説明を省略する。
【００４７】
図６は複数の感光体の内、１つの感光体を残し、残りの感光体全てを単一の筐体に固定支持し、感光体ユニット分割集合体４３を構成している。各感光体ユニットの内、感光体ユニット分割集合体４３は中間転写体ユニット１８の両側面に配設されたユニット側板３３に形成された感光体案内溝４５（４５ａ、４５ｂ）に対して画像形成最上流の感光体２８ａの回転中心軸と最下部の感光体２８ｃの回転中心軸を沿わせて中間転写体ユニット１８に位置決め保持され、残りの感光体ユニット４２は中間転写体ユニット１８の両側面に配設されたユニット側板３３に形成された感光体案内溝４４に対して感光体２８ｄの回転中心軸を沿わせて中間転写体ユニット１８に位置決め保持される構成となっている。
【００４８】
これはカラー画像形成装置の印字モードに、モノクロ印字モードとカラー印字モードの２種類があり、使用する頻度が半々であるため、黒色用の感光体ユニット４２とカラー（Ｙ、Ｍ、Ｃ）用感光体ユニット分割集合体４３に分割した方が使用頻度ごとに、感光体交換が可能になるので消耗品としての画像形成ユニットの交換作業性の向上とランニングコストの低減の両立化が可能になるためである。動作については実施の形態２、３は前述と同じなのでここでは省略する。
【００４９】
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、上記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また上記構成部材の数、位置、形状等は上記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、以下に掲げる効果を奏する。まず第１の効果は、複数の感光体ユニットが単独でそれぞれ中間転写体ユニットに位置決め保持される構成としたため、中間転写体ユニットと複数の感光体ユニットが一体的カートリッジとして取り扱うことができる。そのため、装置全体を小型化しながら、画像形成ユニットとして十分な強度と精度を確保でき、用紙の厚みや吸湿性などの条件にかかわらず、安定した画質を得ることでき、ジャム発生時の用紙の取り出し作業を容易化できる。
【００５１】
さらに、消耗品として適度なサイズとなり、作業スペースも確保でき、画像形成ユニットの交換作業性を向上できる点に特徴を有している。
【００５２】
更に、本発明の他の態様によれば、複数の感光体を単一の筐体に固定支持し、感光体ユニット集合体を構成し、中間転写体ユニットに対して前記感光体ユニット集合体を位置決め保持されるため、複数の感光体ユニットを単一のユニット集合体としたため、複数の感光体交換を一度にでき、消耗品の交換頻度を低減できる。
【００５３】
更に、本発明の他の態様によれば、複数の感光体の内、１つの感光体を残し、残りの感光体全てを単一の筐体に固定支持し、感光体ユニット集合体を構成し、前記中間転写ユニットに対して単独の感光体ユニットと前記感光体ユニット集合体とをそれどれ位置決め保持される構成としたためモノクロ印字モードとカラー印字モードの２種類の使用頻度に応じて、感光体交換が可能になるので消耗品としての画像形成ユニットの交換作業性の向上とランニングコストの低減の両立化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る画像形成装置の概要を示す説明図
【図２】実施の形態１で係る画像形成部周辺の概要を示す説明図
【図３】実施の形態１に係る画像形成装置の消耗品着脱の概要を示す説明図
【図４】実施の形態１に係る画像形成部の取付け概要を示す説明図
【図５】実施の形態２に係る画像形成部の取付け概要を示す説明図
【図６】実施の形態３に係る画像形成部の取付け概要を示す説明図
【図７】従来の画像形成装置の概要を示す説明図
【符号の説明】
１（１ａ〜１ｄ） 光学ユニット
２（２ａ〜２ｄ） ポリゴンミラー
３（３ａ〜３ｄ） 結像レンズ
４（４ａ〜４ｄ） 反射ミラー
５（５ａ〜５ｄ） 画像形成ユニット
６（６ａ〜６ｄ） 現像ユニット
７ 感光体ユニット集合体
８（８ａ〜８ｄ） 感光体ユニット
９ 用紙カセット
１０ 転写材（用紙）
１１ フィードロール
１２ レジストローラ
１３ 定着装置
１４ 排紙ロール
１５ 加熱ロール
１６ 加圧ロール
１７ 開閉扉
１８ 中間転写体ユニット
１９ 中間転写ベルト
２０ ベルト駆動ローラ
２１ ベルト従動ローラ
２２ ベルトバックアップローラ
２４ 現像ユニット集合体
２５ 現像ロール
２７ 現像フレーム
２８ 感光体
２９ 帯電ロール
３０ クリーニングロール
４０ トナーホッパー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a color image forming apparatus, and more particularly to a color image forming apparatus that superimposes images formed by a plurality of image forming units on an intermediate transfer belt and collectively transfers the superimposed images to a sheet.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a color electrophotographic image forming apparatus, a so-called tandem method, in which image forming units are arranged in parallel and toner images are sequentially stacked to form a color image in one pass, has been adopted in order to speed up printing. ing.
[0003]
Here, the image forming unit refers to a pair of a photoconductor unit on which an electrostatic latent image is formed and a developing unit for storing toner to be supplied to the photoconductor.
[0004]
However, since the image forming units are arranged in parallel, the apparatus becomes longer in that direction. In the method of superimposing images on paper, the fixing units are also arranged in parallel, so that the length becomes longer. The tandem type apparatus has a problem that the installation area becomes large.
[0005]
As a conventional technique for solving such a problem, for example, there is an image forming technique of a vertical tandem system described in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-15227.
[0006]
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an outline of a conventional image forming apparatus. Referring to FIG. 7, according to the conventional technique, a plurality of photoconductors 28a (Bk), 28b (C), 28c (M), and 28d (Y) are arranged in a vertical direction, and the plurality of photoconductors 28a, Image forming means for forming images of different colors on the respective photoconductors 28b, 28c, and 28d; and adsorbing the transfer paper sent from the registration roller 12 disposed opposite the plurality of photoconductors 28a, 28b, 28c, and 28d. It has a transport transfer belt 37 for transporting, and a fixing unit 13 for fixing an image on the transfer paper transported from the transport transfer belt 37, and a plurality of photoconductors 28 a on the transfer paper transported by the transport transfer belt 37. In the image forming apparatus for transferring the images on the layers 28b, 28c and 28d in a superimposed manner, the transfer paper is the first of the plurality of photoconductors 28a, 28b, 28c and 28d from the registration roller 12. First photoreceptor 28a (Bk) to the transfer paper conveying path length image forming apparatus shorter than 1/2 of the feed direction length of the transfer sheet of the smallest possible size fed to the discloses the incoming.
[0007]
Further, the above-mentioned conventional technique also discloses an image forming apparatus in which the length of the transfer paper transport path from the registration roller 12 to the suction means is shorter than １ ／ of the length of the transfer paper of the minimum size in which the transfer paper can be passed. Have been.
[0008]
Further, the above-mentioned conventional technique includes a fixing unit from a photoconductor 28d (Y) from which a transfer paper arrives last among a plurality of photoconductors 28a (Bk), 28b (C), 28c (M), 28d (Y). There is also disclosed an image forming apparatus in which the length of the transfer paper transport path length up to 13 is smaller than 1/2 of the minimum length of transfer paper capable of passing the paper in the paper passing direction.
[0009]
In such a conventional tandem type image forming apparatus of the prior art, the transfer paper is electrostatically attracted to the transfer belt 37 from the paper feed cassette 9 disposed at the lower part of the apparatus, carried and vertically transported. While transporting, a plurality of image forming units 38a (Bk), 38b (C), 38c (M), and 38d (Y) are sequentially stacked on a recording medium to form a color image, and after formation, the transport transfer belt 37 The transfer paper is removed from the transfer paper and transported to a fixing device to fix the toner image on the transfer paper. Such a conventional technique discloses an effect that the installation area can be reduced although the height of the apparatus is relatively increased.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-A-11-15227
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional technique is a method in which a toner image is directly transferred to a recording medium such as paper and a plurality of colors are superimposed. Therefore, conditions such as thickness of the paper (transfer paper) and hygroscopicity affect the transfer. Therefore, there is a problem that the stable reproducibility of the image is insufficient.
[0012]
Further, when thick paper is passed, the paper stiffness becomes stronger, so that the paper conveyance force of the registration roller or the fixing unit becomes larger than the electrostatic suction force of the conveyance transfer belt, and the paper slips at the suction portion. There is also a problem of color misregistration of a color image.
[0013]
Further, when continuous printing is performed and a jam such as a paper jam occurs, particularly when the recording medium remains in a portion where an image is sequentially transferred to the recording medium, the jam processing is difficult and the color Since the user processes a sheet to which a large amount of unfixed toner adheres for an image, there is also a problem that hands and clothes become dirty, or the environment is polluted by flying in the air.
[0014]
Further, in order to make the arrangement height of the image forming units of each color as small as possible in order to reduce the height of the apparatus as much as possible, it is necessary to reduce the size, thickness and diameter of the component parts. Insufficient rigidity makes it difficult to secure the positioning accuracy and the driving accuracy of the image forming units, which are the most important in color image formation, and the color misregistration and color unevenness of the color image are deteriorated.
[0015]
Further, since the image forming unit itself is small, there is a problem that when a user replaces the consumables, there is no work space, and the operability is deteriorated.
[0016]
The present invention has been made in order to solve the above technical problems, and an object of the present invention is to reduce the size of the entire apparatus and obtain a stable apparatus irrespective of conditions such as paper thickness and hygroscopicity. It is an object of the present invention to provide a color image forming apparatus capable of improving the image quality, facilitating the work of taking out a sheet when a jam occurs, and improving the workability of replacing an image forming unit as a consumable.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the invention described in claim 1 of the present invention is that a plurality of developing units accommodating toners of different colors for forming a color image and an electrostatic latent image formed thereon is developed by each developing unit. A plurality of photoreceptor units each having a photoreceptor and an intermediate transfer unit that has a belt stretched and supported by at least two or more rollers and sequentially transfers and transfers a toner image on the photoreceptor onto the belt. Wherein the photoconductor unit is independently positioned and held on the intermediate transfer body unit, and the intermediate transfer body unit and a plurality of photoconductor units are integrally formed when being attached to and detached from the apparatus main body. Color image forming apparatus.
[0018]
The gist of the invention described in claim 2 of the present invention resides in that the plurality of photoconductors are fixedly supported on a single housing to form a photoconductor unit assembly, and the photoconductor is assembled with respect to the intermediate transfer unit. The color image forming apparatus is characterized in that the body unit assembly is positioned and held, and the intermediate transfer body unit and the photoconductor unit assembly are integrally formed when the body unit assembly is attached to and detached from the apparatus main body.
[0019]
The gist of the invention according to claim 3 of the present invention resides in that one of the plurality of photoconductors is left, all the remaining photoconductors are fixedly supported in a single housing, and the photoconductor unit is divided. A single photoreceptor unit and a single photoreceptor unit divided assembly are positioned and held with respect to the intermediate transfer unit, and the intermediate transfer unit and the single photoreceptor unit are attached to and detached from the apparatus main body. And a photoreceptor unit divided assembly are integrally formed.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
The present invention provides (1) a configuration in which a plurality of photoconductor units are individually positioned and held on an intermediate transfer body unit, and (2) a photoconductor unit assembly in which a plurality of photoconductors are fixedly supported in a single housing. And (3) one of the plurality of photoconductors is left and all the remaining photoconductors are single And a photoreceptor unit divided assembly is configured to be fixedly supported on the housing of the photoconductor unit, and the single photoreceptor unit and the photoreceptor unit divided assembly are positioned and held with respect to the intermediate transfer unit. Since the intermediate transfer body unit and the plurality of photoreceptor units are integrally formed when being attached to and detached from the apparatus main body, sufficient strength and accuracy as an image forming unit can be secured while miniaturizing the entire apparatus. Of Regardless conditions such as thickness and hygroscopicity, you can obtain a stable image quality can be facilitated by the extraction work of the paper when a jam occurs.
[0021]
Further, it is characterized in that the consumables have an appropriate size, a work space can be secured, and the workability of replacing the image forming unit can be improved.
[0022]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an outline of the image forming apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, a transfer roller 36, an intermediate transfer body unit 18, image forming units (photosensitive unit and developing unit) 5a to 5d, and optical units 1a to 1d are arranged in this order from the left side of the paper, and are located above the image forming units 5a to 5d. The paper feed cassette 9 for accommodating the paper 10 for supply is disposed below the fixing unit 13.
[0023]
Further, above the optical unit 1 (1a to 1d), a toner hopper 40 for accommodating toner of each color is arranged. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an outline around the image forming unit according to the first embodiment.
[0024]
1 and 2, a plurality of optical units 1a to 1d are arranged at the rear of the apparatus main body (right side of the paper) corresponding to each color, and the laser unit is arranged substantially horizontally with respect to the photoconductors 28a to 28d for forming a latent image. 36a to 36d are irradiated. The components include a semiconductor laser (not shown), a polygon mirror 2, an imaging lens 3, and a reflection mirror 4. Light from the semiconductor laser (not shown) is deflected and scanned by the polygon mirror 2. The optical image is guided to an exposure point on the photoconductor 28 via the reflection mirror 4.
[0025]
FIG. 2 illustrates the image forming unit 5 (5a to 5d) used in the present embodiment. Here, the image forming unit 5 may be assumed to be configured such that the photoconductor unit 8 (8a to 8d) and the developing unit 6 (6a to 6d) corresponding to each color are integrated into a single housing. In view of the trend of extending the life of consumables in recent years, it is more reasonable to divide the block into blocks having the same component life, so the photoconductor unit 8 (8a to 8d) and the developing unit 6 (6a) To 6d).
[0026]
As shown in the figure, the photoconductor unit 8 includes a drum-shaped photoconductor 28, a charging roll 29 for pre-charging the photoconductor 28, and an elastic sponge roll for removing residual toner on the photoconductor 28. The cleaner 30 is integrally formed into a cartridge, and the photosensitive member 28 has a small diameter of 20 mm this time from the viewpoint of shortening the interval between the image forming portions 5 (5a to 5d) and transferability. .
[0027]
On the other hand, the roller cleaner 30 is in the form of a roller made of conductive urethane foam, and is rotated in contact with the photosensitive member 28 in the same direction as the photosensitive member 28 while having a peripheral speed difference while being supplied with a voltage having a polarity opposite to that of the toner. Thus, the residual toner on the photosensitive member 28 is scraped off.
[0028]
Each of the developing units 6 (6a to 6d) has a developing case 27 (27a to 27d). In the developing case 27, a developer containing a predetermined color toner (not shown) is stored. An agitator 26 (26a to 26d) as a pair of developer stirring members is provided in the developing device 27, and a developing roll 25 (25a to 25d) is provided in an opening of the developing case 27 facing the photoconductor 28. In addition, a developer layer thickness regulating blade (not shown) for regulating the layer thickness of the developer on the developing roll 25 is provided.
[0029]
Then, a developing bias (not shown) is applied to the developing roll 25, so that the developer (toner) on the developing roll flies to the photoconductor 28 side. Adjustment of the gap between the photosensitive member 28 and the developing roller is performed by a cap roller (not shown) which is coaxial and rotatable at both ends of the developing roller.
[0030]
In addition, the developing units 6 (6a to 6d) used in the present embodiment may be independently mounted in accordance with a guide portion (not shown) of the apparatus main body. The unit 6 (6a to 6d) is displaceably supported by a single housing (hereinafter, this is referred to as a developing unit assembly 24). The developing unit assembly 24 is positioned and fixed to a guide portion (not shown) of the apparatus main body so as to be slidable in the direction of the photoconductor 28.
[0031]
Further, the intermediate transfer body unit 18 is disposed in a state of being stretched by at least two upper and lower rollers (a lower drive roller 20 and an upper driven roller 21), and is provided with an intermediate transfer belt 19 that is rotated and conveyed in the direction of arrow A. A plurality of photoconductors 28 (28a to 28d) arranged along a surface that is conveyed from above to below the intermediate transfer belt 19 (from the upper side to the lower side of the paper), and formed on the photoconductor 28 A backup roller 22 (22a to 22d) that primarily transfers the toner image onto the intermediate transfer belt 19 is disposed at a position facing the photoconductor 28 with the intermediate transfer belt 19 interposed therebetween. Further, an intermediate transfer belt cleaner 23 is disposed to face the upper driven roller 21 that stretches and holds the intermediate transfer belt 19.
[0032]
Further, in the present embodiment, the plurality of photoreceptor units 8 (8a to 8d) are individually provided on photoreceptor guide grooves 34 formed in unit side plates 33 disposed on both side surfaces of the intermediate transfer body unit 18. (34a-34d) are positioned and held along the photoconductor rotation center axis, so that the plurality of photoconductor units 8 (8a-8d) and the intermediate transfer body unit 18 can be handled as an integrated cartridge. It has become.
[0033]
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an overview of attaching and detaching consumables of the image forming apparatus according to the first embodiment. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an outline of mounting the image forming unit according to the first embodiment.
[0034]
As shown in FIG. 3, an opening / closing door 17 is provided on the left side in the figure, and the developing unit assembly 24 and the photoconductor unit 8 (8 a to 8 d) are provided through the mounting opening when the opening / closing door 17 is opened. The integrated cartridge of the transfer unit 18 can be taken in and out.
[0035]
A secondary transfer roll 36 that collectively transfers the toner image on the intermediate transfer belt 19 to a sheet at a position facing the upper driven roller 21 that stretches and holds the intermediate transfer belt 19 in a closed state is provided on the door 17. Installed.
[0036]
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a feed roll 11 for feeding out the paper 10 at a predetermined timing is provided in the paper feed cassette 9, and a position between the feed roll 11 and the secondary transfer portion is provided. A registration roller 12 is provided as a nip conveyance unit on the entrance side of the paper conveyance path, and an optical paper passage sensor (not shown) is disposed downstream of the registration roller 12.
[0037]
In the present embodiment, the sheet passage sensor (not shown) detects the leading edge of the sheet 10 and, for example, based on the detection timing, for example, the optical unit 1 (1a to 1d) of each of the image forming units 5 (5a to 5d). The writing timing of the electrostatic latent image is controlled.
[0038]
Further, a fixing unit 13 is provided as a nip conveying unit on the outlet side in a sheet conveying path located downstream of the secondary transfer portion. The fixing unit 13 includes a heating roll 15 and a pressure roll 16.
[0039]
Further, a discharge roll 14 for discharging the paper is provided on the downstream side of the fixing unit 13, and the discharge paper is stored in a storage tray formed at an upper portion of the housing.
[0040]
Next, the operation of the color image forming apparatus will be described with reference to FIGS. Referring to FIG. 2, in the color image forming apparatus of the present embodiment, the surface of the photoconductor 28 is uniformly charged by the charging roll 29, and the optical unit 1 performs optical writing with the laser light 41, A latent image is formed thereon. Thereafter, a toner thin layer charged to one polarity (positive or negative) is formed on the developing roll 25 by a developer layer thickness regulating blade (not shown), and in a developing section where the photoconductor 28 and the developing roll 25 are opposed to each other. Then, the latent image is developed with toner, and a toner image is formed on the photoconductor 28.
[0041]
As shown in FIG. 1, a predetermined voltage is applied to the intermediate transfer belt 19 and the backup roller 22 in order from the upstream (arrangement, upper) image forming section 5a, as shown in FIG. Is applied, primary transfer is performed, and toner images of a plurality of colors are formed on the intermediate transfer belt 19.
[0042]
The paper 10 in the paper feed cassette 9 is conveyed to the intermediate transfer belt 19 so as to pass through the opposite side of the image forming unit 5, and the two rollers (lower drive roller 20 and the upper driven roller 21) are inserted into a secondary transfer portion facing the upper driven roller 21.
[0043]
The toner image on the intermediate transfer belt 19 is subjected to secondary transfer to the paper 10 at the transfer section. The residual toner (not shown) on the intermediate transfer belt 19 remaining after the secondary transfer is removed by the intermediate transfer belt cleaner 23. Thereafter, the fixing unit 13 fixes the toner image on the sheet 10 to form a color image. The transfer roller 36 is arranged so as to be in pressure contact with the intermediate transfer belt 19 at the time of normal image formation, and is arranged at a position where the transfer roller 36 does not contact at the time of jam processing.
[0044]
As described above, in the present embodiment, the plurality of photoconductor units are individually positioned and held on the intermediate transfer body unit, and the plurality of photoconductor units 8 (8a to 8d) and the intermediate transfer body are used. Since the unit 18 can be handled as an integral cartridge, it is possible to secure sufficient strength and accuracy as an image forming unit while reducing the size of the entire apparatus when attaching and detaching it to and from the apparatus main body, and to meet conditions such as paper thickness and moisture absorption. Regardless, a stable image quality can be obtained, and the work of taking out paper when a jam occurs can be facilitated. Further, it is characterized in that it has an appropriate size as a consumable item, a work space can be secured, and the workability of replacing the image forming unit can be improved.
[0045]
(Embodiment 2)
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an outline of mounting the image forming unit according to the second embodiment. In the present embodiment, a detailed description of the same components as those in Embodiment 1 will be omitted. FIG. 5 shows a structure in which a plurality of photoconductors 28 (28a to 28d) are fixedly supported by a single housing (not shown) to form a photoconductor unit assembly 7, and are disposed on both side surfaces of the intermediate transfer body unit 18. With respect to the photoconductor guide grooves 35 (35a, 35b) formed in the unit side plate 33, the rotation center axis of the photoconductor 28a that is the most upstream in image formation and the rotation center axis of the photoconductor 28d that is the most downstream in image formation are along. The photosensitive member unit assembly 7 is positioned and held on the intermediate transfer body unit 18 by the unit fixing means 37 after being inserted. Since the plurality of photoconductor units 8 (8a to 8d) are formed as a single unit assembly, a plurality of photoconductors can be replaced at a time, so that the replacement frequency of consumables can be reduced.
[0046]
(Embodiment 3)
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an outline of mounting an image forming unit according to the third embodiment. In the present embodiment, a detailed description of the same components as those in Embodiment 1 will be omitted.
[0047]
In FIG. 6, one of the plurality of photoconductors is left, and all the remaining photoconductors are fixedly supported by a single housing to form a photoconductor unit divided assembly 43. Of the respective photoreceptor units, the photoreceptor unit divided assembly 43 forms an image on a photoreceptor guide groove 45 (45a, 45b) formed in a unit side plate 33 provided on both side surfaces of the intermediate transfer unit 18. The rotation center axis of the uppermost photosensitive body 28a and the rotation center axis of the lowermost photosensitive body 28c are positioned and held on the intermediate transfer body unit 18, and the remaining photosensitive body units 42 are on both side surfaces of the intermediate transfer body unit 18. The photoconductor guide groove 44 formed on the unit side plate 33 disposed along the center of rotation of the photoconductor 28d is positioned and held on the intermediate transfer body unit 18.
[0048]
This is because there are two types of printing modes of the color image forming apparatus, that is, a monochrome printing mode and a color printing mode, and the frequency of use is half, so that the black photosensitive member unit 42 and the color (Y, M, C) When the photoconductor unit is divided into the photoconductor unit divided aggregates 43, the photoconductor can be replaced for each use frequency, so that it is possible to improve the workability of replacing the image forming unit as a consumable and reduce the running cost. That's why. The operation of the second and third embodiments is the same as that described above, and will not be described here.
[0049]
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and it is obvious that the above embodiments can be appropriately modified within the scope of the technical idea of the present invention. Further, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above-described embodiments, and can be set to numbers, positions, shapes, and the like suitable for carrying out the present invention.
[0050]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained. First, the first effect is that the plurality of photoconductor units are individually positioned and held on the intermediate transfer body unit, so that the intermediate transfer body unit and the plurality of photoconductor units can be handled as an integrated cartridge. Therefore, it is possible to secure sufficient strength and accuracy as an image forming unit while miniaturizing the entire device, to obtain stable image quality regardless of the conditions such as the thickness and hygroscopicity of the paper, and to take out the paper when a paper jam occurs. Work can be facilitated.
[0051]
Further, it is characterized in that the consumables have an appropriate size, a work space can be secured, and the workability of replacing the image forming unit can be improved.
[0052]
Further, according to another aspect of the present invention, a plurality of photoconductors are fixedly supported in a single housing to form a photoconductor unit assembly, and the photoconductor unit assembly is formed with respect to an intermediate transfer body unit. Since the plurality of photoreceptor units are formed into a single unit assembly because of the positioning and holding, a plurality of photoreceptor units can be replaced at one time, and the frequency of replacement of consumables can be reduced.
[0053]
Further, according to another aspect of the present invention, one of the plurality of photoconductors is left, and all the remaining photoconductors are fixedly supported in a single housing to form a photoconductor unit assembly. The single photoreceptor unit and the photoreceptor unit assembly can be positioned and held with respect to the intermediate transfer unit. Since replacement is possible, it is possible to achieve both improvement in replacement workability of image forming units as consumables and reduction in running cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of an image forming apparatus according to Embodiment 1. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline around an image forming unit according to Embodiment 1. FIG. 3 is an image showing an image according to Embodiment 1. FIG. 4 is an explanatory view showing an outline of attaching and detaching of the consumables of the forming apparatus. FIG. 6 is an explanatory diagram showing an outline of mounting an image forming unit according to a third embodiment. FIG. 7 is an explanatory diagram showing an outline of a conventional image forming apparatus.
1 (1a to 1d) Optical unit 2 (2a to 2d) Polygon mirror 3 (3a to 3d) Imaging lens 4 (4a to 4d) Reflecting mirror 5 (5a to 5d) Image forming unit 6 (6a to 6d) Developing unit 7 Photoconductor unit assembly 8 (8a to 8d) Photoconductor unit 9 Paper cassette 10 Transfer material (paper)
REFERENCE SIGNS LIST 11 feed roll 12 registration roller 13 fixing device 14 discharge roll 15 heating roll 16 pressure roll 17 opening and closing door 18 intermediate transfer body unit 19 intermediate transfer belt 20 belt drive roller 21 belt driven roller 22 belt backup roller 24 developing unit assembly 25 Developing roll 27 Developing frame 28 Photoreceptor 29 Charging roll 30 Cleaning roll 40 Toner hopper
