JP2004184451A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト部材を離間させることなく像担持体又は現像部又は現像剤収納容器を着脱すること。
【解決手段】少なくとも２個の像担持体３ａと、現像剤担持体を含む現像部３ｂと、現像部３ｂへ搬送するための現像剤を収納する現像剤収納容器と、像担持体３ａ上に回転多面鏡で反射した光を走査し像を形成する走査光学装置４と、転写部を有するベルト部材１１とを備える。像担持体３ａと、現像部３ｂと、現像剤収納容器のうち少なくとも１つが着脱可能で、ベルト部材１１の転写部における走行方向と、回転多面鏡５の回転軸に直交する平面との角度が鋭角であるように配設される。像担持体３ａ又は現像部３ｂ又は現像剤収納容器の着脱方向を、ベルト部材１１と走査光学装置４との間隔の広い側とする。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子写真画像形成装置に関する。詳しくは複数の感光体を有する多重転写による電子写真画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像を形成する電子写真プロセスとしては、いくつかの方式が提案されている。その中でも近年要求の高まりつつある高速プロセスとして、複数ドラム多重転写方式を採用した装置が挙げられる。
その一例として、図１１に示す構成のように複数の感光体ドラムから中間転写ベルト等の中間転写材上に一次転写して各色を重ね合わせ、続けて転写紙等の転写材上に二次転写して画像形成を行うものがある。
【０００３】
図１１において、転写材であるシートＰは給紙カセット１０８に積載される。給紙ローラ１０９により一枚ずつ分離給送されたシートＰは搬送ローラ対１１９により転写材転写部１１０へと搬送される。
【０００４】
プロセスカートリッジ１０２は像担持体である感光体ドラム１０３ａ、現像剤担持体を含む現像器１０３ｂ、クリーニング部１０３ｃから構成される。上方に配設された走査光学装置１０４によりレーザー光を走査して照射することで、帯電された感光体ドラム上に静電潜像を形成する。
【０００５】
なお、本例では不図示の複数のレーザー光学系より発せられたレーザー光が、単一の回転する回転多面鏡１０５を経て光路長が等しく各感光体ドラムに到達する構成として示している。
【０００６】
現像器１０３ｂは静電潜像上にトナー像を形成する。この例はカラー画像形成装置であり、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（ＢＫ）の４色を連続してベルト状の中間転写材（中間転写ベルト）１１１上に一次転写する。このようにして中間転写ベルト１１１上に形成された画像を転写材転写部１１０でシートＰ上に二次転写する。
【０００７】
その後シートＰは熱定着器１１２へと搬送され、トナー画像の定着を行う。定着を終えたシートは排紙ローラ対１１５へと送られて、排紙スタッカ１１６へと排紙される。
【０００８】
また、他の例としては、図１２に示すようなベルト状の搬送部材（搬送ベルト）１２１でシートＰを静電的に吸着搬送し、シートＰ上に順次トナー画像を重ね合わせるものがある。分離給送されたシートは搬送ローラ対１１９により転写部１２０ａ〜１２０ｄへと送られる。該転写部で各色を順次転写されたシートは熱定着器１１２で定着され、排紙される。
【０００９】
図１１、１２に示すように、通常、複数の感光体ドラム１０３ａは中間転写ベルト１１１又は搬送ベルト１２１の面に沿うように直線上に配置され、その感光体ドラムに対して中間転写ベルト１１１又は搬送ベルト１２１とは反対側に走査光学装置を配設していた。
【００１０】
この走査光学装置は、精度上から装置本体に固定しておくことが望ましいので、感光体ドラム又は感光体ドラムを含むプロセスカートリッジを交換する際には、感光体ドラムを用紙の幅方向、即ち感光体ドラムの軸方向（図１１、１２において紙面垂直方向）から抜くか、あるいは装置本体の一部を大きく開口させてから交換を行う必要があった。
【００１１】
また、現像器１０３ｂをプロセスカートリッジ１０２から独立して着脱できるタイプの画像形成装置においても同様に、現像器１０３ｂを交換する際には、現像器１０３ｂを用紙の幅方向、即ち感光体ドラム１０３ａの軸方向（図１１、１２において紙面垂直方向）から抜くか、あるいは装置本体の一部を大きく開口させてから交換を行う必要があった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例において、感光体ドラム又は現像器又はプロセスカートリッジを交換する際において、以下のような課題があった。
【００１３】
感光体ドラム１０３ａを、感光体ドラムの軸方向へ抜き取る際には、中間転写ベルト１１１又は搬送ベルト１２１との摺擦を防ぐ為に、感光体ドラム１０３ａと中間転写ベルト１１１又は搬送ベルト１２１の接触を解除しておく必要があった。その理由は摺擦によるドラムメモリなど画像に悪影響が出る恐れがあるからである。
【００１４】
感光体ドラム１０３ａと中間転写ベル１１１ト又は搬送ベルト１２１の接触を解除するためには装置本体に比較的複雑な構成が必要となるだけでなく、まず外装カバーを開いた後に中間転写ベルト又は搬送ベルトを移動させる操作を行うなど、操作が頻雑な場合もあった。
【００１５】
以上のような理由から機構が複雑になり、装置の小型化や高信頼性化の他、ユーザビリティ等に対しても課題があった。
【００１６】
同様に現像器１０３ｂのみを感光体ドラム１０３ａの軸方向へ抜き取る際には、感光体ドラムと現像剤担持体の摺擦を防ぐために、感光体ドラムと現像剤担持体の接触を解除しておく必要があった。
【００１７】
また、中間転写ベルト又は搬送ベルトを離間させないためには、例えば画像形成装置本体を、現像器又はプロセスカートリッジが取り出せるように大きく開口させる方法もあるが、機構が比較的大掛かりになるだけでなく、精度にも不安があった。
【００１８】
本発明の課題は、像担持体、現像部、ベルト部材等の各部を離間させることなく像担持体又は現像部又はプロセスカートリッジを交換可能にすることができ、また、それらの離間機構を不要にして部品点数削減、取付位置精度の向上を図ることができ、小型で信頼性が高く、ユーザビリティにも優れた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】
上記課題を解決するため、本発明に係る第１の手段は、少なくとも２個の像担持体と、現像剤担持体を含む現像部と、現像部へ搬送するための現像剤を収納する現像剤収納容器と、像担持体上に回転多面鏡で反射した光を走査し像を形成する走査光学装置と、転写部を備えるベルト部材とを備え、像担持体と、現像部と、現像剤収納容器のうち少なくとも１つが着脱可能で、ベルト部材の転写部における走行方向が、回転多面鏡の回転軸に直交する平面に対して鋭角であるように配設され、像担持体又は現像装置又は現像剤収納容器の着脱方向を、ベルト部材と走査光学装置の間隔の広い側とすることを特徴とする。
【００２０】
上記の構成により、像担持体又は現像部又は現像剤収納容器を着脱する際に、走査光学装置とベルト部材のいずれをも離間させる必要性をなくすことができる。また、離間機構が不要になるので部品点数削減、取付位置精度の向上を図ることができる。その結果、小型で信頼性が高く、ユーザビリティにも優れた画像形成装置が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を図１に示す。この画像形成装置は乾式電子写真プロセスを利用した非磁性１成分トナーを用いたカラー画像形成装置の例である。
【００２２】
この画像形成装置においては、プロセスカートリッジ２２を２個備えている。各プロセスカートリッジ２２は、像担持体である感光体ドラム３ａ、感光体ドラム３ａ上の転写残りをクリーニングするクリーニング部３ｃを１組備えている。さらに、感光体ドラム３ａに対して画像形成を行う現像器３ｂを２組備えている。
【００２３】
そして、それぞれの現像器３ｂにおいて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）のいずれかの現像剤であるトナーを収容する。つまり、プロセスカートリッジ１個につき２色の現像を行う構成となっている。
【００２４】
上記２個のプロセスカートリッジ２２は、装置本体に対して斜めに配設された中間転写ベルト１１上に並べて装着する。中間転写ベルト１１の上方に配設される走査光学装置４は、プリンタ本体に接続したコンピュータ等から送られる画像情報信号に対応して変調されたレーザー光Ｌを出力して、一様帯電処理された感光体ドラム３ａの表面を走査露光して静電潜像を形成する。
【００２５】
走査光学装置４は、不図示のレーザー光学系と、レーザー光学系より射出されたレーザー光をスキャニングする、モータによって回転駆動される回転多面鏡５と、レーザー光のスポットを形成するレンズ群と、レーザー光を偏向する折り返しミラー２３、２４から構成される。
【００２６】
図に示すように、走査光学装置４と中間転写ベルト１１の位置関係は、断面を見ると「ハ」の字に構成され、その開きの大きい側からプロセスカートリッジの交換を行うことができるようになっている。なお、この実施の形態において、走査光学装置４は、単一の回転多面鏡５により２本のレーザービームＬを走査する。
【００２７】
このように走査光学装置４を中間転写ベルト１１に対して所定の傾斜をつけて配設するため、２本のレーザービームＬの光路長を等しく調節する必要がある。そのため、この実施形態においては、２本の光路のうち、感光体ドラム３ａとの距離が遠い側の光路の折り返しミラー２３を１枚とし、近い側の折り返しミラー２４を２枚として光路長を確保し、２本の光路を等長としている。
【００２８】
画像形成を行うに際し、各プロセスカートリッジ２２の第１色目がトナー像を形成し、中間転写ベルト１１上に順次一次転写し、まず２色を重ねあわせたトナー像が中間転写ベルト１１上に形成される。中間転写ベルトは回転を続け、一周してきたところで各プロセスカートリッジの第２色目をさらに重ねて一次転写する。
【００２９】
このようにして中間転写ベルト１１上には４色を重ね合わせたトナー像が形成され、給紙トレイ２５から給紙された転写材に転写材転写部１０において一括して転写される。その後、転写材は熱定着器１２へ搬送され、トナー像の熱定着を行う。定着を終えた転写材は、排紙ローラ対１５により排紙スタッカ１６上に排出される。
【００３０】
次に、プロセスカートリッジの交換方法について説明する。
【００３１】
本実施形態における「プロセスカートリッジ」とは、帯電手段と、現像剤担持体を含む現像手段（現像器３ｂ）と、像担持体（感光体ドラム３ａ）と、クリーニング手段（クリーニング部３ｃ）と、現像手段へ搬送するトナーを収納する現像剤収納容器等を一体的にカートリッジ化し、装置本体に対して着脱自在とするものである。
【００３２】
勿論、本実施形態では、このプロセスカートリッジタイプのものに限らず、現像カートリッジや、現像剤カートリッジタイプにも適用可能である。現像カートリッジとは、トナー容器を含む現像装置をカートリッジ化したものであり、現像剤カートリッジとは、トナーを補給するための容器のみカートリッジ化したものである。即ち、像担持体と、現像部と、現像剤収納容器の少なくとも一つが着脱可能なものにも適用される。
【００３３】
トナーを消耗した場合や像担持体である感光体ドラム３ａに異常が発生した場合にはユーザーが自ら交換できるものである。プロセスカートリッジ２２は、装置本体内部に設けられたレール部材２６に沿って所定の位置に装着される。
【００３４】
ユーザーがプロセスカートリッジ２２を取り出す際には、まず給紙トレイ２５とは反対側にある装置側面のドアパネル１８を開く。その開口部から目的のプロセスカートリッジ２２にアクセスし、交換を行う。プロセスカートリッジ２２は略水平方向手前、即ち中間転写ベルト１１から離れる方向に引き抜くため、像担持体３ａが中間転写ベルト１１と摺擦することはない。
【００３５】
したがって、像担持体３ａと中間転写ベルト１１をあらかじめ離間させて摺擦による画像悪化を防止する対策をとる必要がない。また、上述したように中間転写ベルト１１と走査光学装置４は所定の角度で「ハ」の字に開いているため、着脱時にプロセスカートリッジ２２の上方に配設される走査光学装置４と干渉することもないし、２個のプロセスカートリッジのうちのどちらでも単独に着脱することが可能である。
【００３６】
さらに、中間転写ベルト１１の離間機構が必要無いので、装置本体に設置する際の位置精度を高めることが可能である上に、部品点数も削減することが可能である。
【００３７】
さらに、本実施形態においてドアパネル１８は転写材搬送路の開口を兼ねている。即ち、紙詰まりが発生した際のジャム処理と、プロセスカートリッジ２２の着脱を共通の開口部より行うことができるので、ユーザビリティ及び簡略な構成という点で好ましい。
【００３８】
本実施形態に示す画像形成装置の特徴は、上述した構成により装置側面よりのプロセスカートリッジ２２の容易な交換及び簡潔で信頼性の高い画像形成装置を実現するものである。
【００３９】
（第２の実施形態）
本実施形態の画像形成装置の概略構成を図２に示す。この画像形成装置は、第１の実施形態と同じく２個のプロセスカートリッジを備え、非磁性１成分トナーを用いた電子写真プロセスによるカラーレーザービームプリンタの例である。以下に本実施形態特有の構成を説明するが、第１の実施形態のプリンタと共通する構成機器・部分については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００４０】
本実施形態における「プロセスカートリッジ」とは、帯電手段と、現像剤担持体を含む現像手段と、像担持体と、クリーニング手段と、現像手段へ搬送するトナーを収納する現像剤収納容器等を一体的にカートリッジ化し、装置本体に対して着脱自在とするものである。
【００４１】
なお、この実施形態でも、このプロセスカートリッジタイプのものに限らず、現像カートリッジや、現像剤カートリッジタイプにも適用可能である。現像カートリッジとは、トナー容器を含む現像装置をカートリッジ化したものであり、現像剤カートリッジとは、トナーを補給するための容器のみカートリッジ化したものである。
【００４２】
トナーを消耗した場合や像担持体に異常が発生した場合にはユーザーが自ら交換できるものである。
【００４３】
この実施形態のプリンタにおいては、給紙トレイ２５がドアパネル１８と同じ側にあることが特徴である。給紙された転写材は、「Ｓ」の字状のパスを通り、画像を形成して排紙スタッカ１６上に排紙される。
【００４４】
プロセスカートリッジ２２を交換する際には略水平方向即ち中間転写ベルト１１と離れる方向に引き抜くため、像担持体３ａが中間転写ベルト１１と摺擦することはない。したがって、像担持体と中間転写ベルトをあらかじめ離間させて摺擦による画像悪化を防止する対策をとる必要がない。また、上述したように中間転写ベルト１１と走査光学装置４は所定の角度で「ハ」の字に開いているため、プロセスカートリッジ２２が上方に配設される走査光学装置４と干渉することもないし、２個のプロセスカートリッジのうちのどちらでも単独に着脱することが可能である。さらに、中間転写ベルトの離間機構が必要無いので、装置本体に設置する際の位置精度を高めることが可能である上に、部品点数も削減することが可能である。
【００４５】
さらに、この実施形態においてドアパネル１８は転写材搬送路の開口を兼ねている。即ち、紙詰まりが発生した際のジャム処理と、プロセスカートリッジの着脱を共通の開口部より行うことができる。このように、給紙とジャム処理とプロセスカートリッジ交換を同一方向から行うことができるので、ユーザーにわかりやすく、また装置本体を設置するスペースが少なくて済むという利点がある
【００４６】
この実施形態に示す画像形成装置の特徴は、上述した構成によりプロセスカートリッジの容易な交換及び簡潔で信頼性の高い画像形成装置を実現するものである。
【００４７】
（第３の実施形態）
本実施形態の画像形成装置の概略構成を図３に示す。この画像形成装置は、第１の実施形態と同じく２個のプロセスカートリッジを備え、非磁性１成分トナーを用いた電子写真プロセスによるカラーレーザービームプリンタの例である。以下に本実施形態特有の構成を説明するが、第１の実施形態のプリンタと共通する構成機器・部分については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００４８】
この実施形態における「プロセスカートリッジ」とは、帯電手段と、現像剤担持体を含む現像手段と、像担持体と、クリーニング手段と、現像手段へ搬送するトナーを収納する現像剤収納容器等を一体的にカートリッジ化し、装置本体に対して着脱自在とするものである。
【００４９】
なお、この実施形態でも、このプロセスカートリッジタイプのものに限らず、現像カートリッジや、現像剤カートリッジタイプにも適用可能である。
【００５０】
トナーを消耗した場合や像担持体に異常が発生した場合にはユーザーが自ら交換できるものである。
【００５１】
この実施形態のプリンタにおいては、中間転写ベルト１１が略鉛直に配設され、逆「ハ」の字形になるように走査光学装置４が給紙トレイ２５側に配設される。２個のプロセスカートリッジは給紙トレイ２５側から、斜め上方に任意の一方を着脱することが可能である。また熱定着器１２は中間転写ベルト１１をはさんでプロセスカートリッジ２２の反対側に配設される。
【００５２】
プロセスカートリッジ２２を交換する際には中間転写ベルト１１から離れる方向に引き抜くため、像担持体３ａが中間転写ベルト１１と摺擦することはない。したがって、像担持体と中間転写ベルトをあらかじめ離間させて摺擦による画像悪化を防止する対策をとる必要がない。
【００５３】
また、走査光学装置４は中間転写ベルト１１に対して傾けて配設されており、プロセスカートリッジ２２の着脱の際、走査光学装置４が干渉することもない。プロセスカートリッジ２２の着脱が給紙と同方向から行えるので、ユーザーがわかりやすい上に、装置本体を設置するスペースが少なくて済むという利点がある。また、ドアパネル１８を装置正面側とすることができるので、ユーザビリティを高めることができる。２個のプロセスカートリッジ２２のうちのどちらでも単独に着脱することが可能である。さらに、中間転写ベルト１１の離間機構が必要無いので、装置本体に設置する際の位置精度を高めることが可能である上に、部品点数も削減することが可能である。
【００５４】
また、熱定着器１２は中間転写ベルト１１をはさんでプロセスカートリッジ２２の反対側に配設されるので、プロセスカートリッジ２２に熱の影響を与えないという点も好ましい。
【００５５】
この実施形態に示す画像形成装置の特徴は、上述した構成によりプロセスカートリッジの容易な交換及び簡潔で信頼性の高い画像形成装置を実現するものである。
【００５６】
（第４の実施形態）
本実施形態の画像形成装置の概略構成を図４に示す。この画像形成装置は、第１の実施形態と同じく２個のプロセスカートリッジを備え、非磁性１成分トナーを用いた電子写真プロセスによるカラーレーザービームプリンタである。以下に本実施形態特有の構成を説明するが、第１の実施形態のプリンタと共通する構成機器・部分については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００５７】
この実施形態における「プロセスカートリッジ」とは、帯電手段と、現像剤担持体を含む現像手段と、像担持体と、クリーニング手段と、現像手段へ搬送するトナーを収納する現像剤収納容器等を一体的にカートリッジ化し、装置本体に対して着脱自在とするものである。
【００５８】
なお、この実施形態でも、このプロセスカートリッジタイプのものに限らず、現像カートリッジや、現像剤カートリッジタイプにも適用可能である。
【００５９】
トナーを消耗した場合や像担持体に異常が発生した場合にはユーザーが自ら交換できるものである。
【００６０】
この実施形態のプリンタにおいては、走査光学装置４が中間転写ベルト１１の下方に配設され、走査光学装置４は中間転写ベルト１１に対して傾斜して配設され、「ハ」の字の開いている方を給紙トレイ２５側になるようにしている。
【００６１】
２個のプロセスカートリッジ２２は給紙トレイ２５側から、ドアパネル１８を開き、斜め上方に任意の一方を着脱することが可能である。また、ドアパネル１８を装置正面側とすることができるので、ユーザビリティを高めることができる。熱定着器１２は排紙ローラ対１５手前、すなわち装置内最上部に配設される。
【００６２】
プロセスカートリッジ２２を交換する際には中間転写ベルト１１から離れる方向に引き抜くため、像担持体３ａが中間転写ベルト１１と摺擦することはない。したがって、像担持体と中間転写ベルトをあらかじめ離間させて摺擦による画像悪化を防止する対策をとる必要がない。
【００６３】
また、走査光学装置４は中間転写ベルト１１に対して傾けて配設されており、プロセスカートリッジの着脱の際、走査光学装置が干渉することもない。プロセスカートリッジの着脱が給紙と同方向から行えるので、ユーザーがわかりやすい上に、装置本体を設置するスペースが少なくて済むという利点がある。２個のプロセスカートリッジ２２のうちのどちらでも単独に着脱することが可能である。さらに、中間転写ベルト１１の離間機構が必要無いので、装置本体に設置する際の位置精度を高めることが可能である上に、部品点数も削減することが可能である。また熱定着器１２は最上部に配設されるので、画像形成装置内部を昇温させないという点も好ましい。
【００６４】
この実施形態に示す画像形成装置の特徴は、上述した構成によりプロセスカートリッジの容易な交換及び簡潔で信頼性の高い画像形成装置を実現するものである。
【００６５】
（第５の実施形態）
本実施形態の画像形成装置の概略構成を図５に示す。この画像形成装置は、転写式電子写真プロセスを利用した非磁性１成分トナーを用いたカラー画像形成装置であり、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の各色のプロセスカートリッジを直線上に備えたいわゆるタンデム方式のフルカラーレーザービームプリンタである。以下に本実施形態に示す画像形成装置の画像形成方法を詳細に説明する。
【００６６】
１はプリンタ本体である。２はプリンタ本体に対して着脱自在のプロセスカートリッジであり、その構成は像担持体である感光体ドラム３ａ、感光体ドラムに対して現像を行う現像器３ｂ、感光体ドラム３ａ上の転写残りトナーをクリーニングするクリーニング部３ｃからなり、現像剤であるトナーを収容する。
【００６７】
各色について上記構成を有する為、プロセスカートリッジ２は１台につき４個備える。ここで、４個のプロセスカートリッジ２は鉛直方向に積み上げ、かつ水平方向にずらして階段状に配置している。この構成により、着脱方向である水平方向へ移動する際に互いに干渉することはない。
【００６８】
４は走査光学装置であり、プリンタ本体１に接続したコンピュータ等から送られる画像情報信号に対応して変調されたレーザー光Ｌを出力して、一様帯電処理された感光体ドラム３ａの表面を走査露光して静電潜像を形成する。
【００６９】
走査光学装置４は、不図示のレーザー光学系と、レーザー光学系より射出されたレーザー光をスキャニングする、モータによって回転駆動される回転多面鏡５と、レーザー光のスポットを形成するレンズ群６と、レーザー光を偏向する折り返しミラー７から構成される。
【００７０】
レーザー光は複数の感光体ドラム３ａに対応して、最終的に同数のレーザー光を射出する必要があるが、本実施形態では走査光学装置本体及び回転多面鏡を単一の構成とし、４個のレーザー光学系より射出されたレーザー光を、それぞれ該感光体ドラムに達するまでの光路長が等長となるよう回転多面鏡５と折り返しミラー７を配置している。
【００７１】
ここで、走査光学装置本体及び回転多面鏡は単一でなく複数個に分かれていても差し支えないが、走査光学装置４を単一とすることにより折り返しミラー等の各構成部品の装置本体に対する取り付け位置の精度を向上させたり、組立てを簡略化することが出来る。
【００７２】
また回転多面鏡５を単一とすることで、走査光学装置４の構成をより簡略化できる。なお、該走査光学装置４は前記プロセスカートリッジ２に対してその上方に配設される。
【００７３】
給紙カセット８に積載収納された転写材である用紙Ｐは、給紙ローラ９の回転動作により一枚ずつ分離給送され、転写材転写部１０に送り込まれる。
【００７４】
上述の感光体ドラム３上に形成された静電潜像は現像器３ｂによってトナー像として現像される。感光体ドラム３ａ上に形成したトナー像は中間転写ベルト１１上に各色を重ね合わせて一次転写を行い、転写材転写部１０において転写材へ二次転写を行う。
【００７５】
転写材転写部１０を出た転写材Ｐは搬送ローラ対１７を経て熱定着器１２へと搬送される。なお、搬送ローラ対１７は未定着画像を搬送する為、非画像側が搬送ローラ１７ａ、画像側が搬送コロ１７ｂとなり、なおかつ搬送コロ１７ｂは画像領域外をニップする。熱定着器１２ではヒーターを内蔵した熱ローラ１３と加圧ローラ１４との定着ニップ部を通ることで、トナー像の熱圧定着を行う。定着を終えた転写材Ｐは排紙ローラ対１５によって排紙スタッカ１６上に排出される。
【００７６】
本実施形態における「プロセスカートリッジ」とは、帯電手段と、現像剤担持体を含む現像手段と、像担持体と、クリーニング手段と、現像手段へ搬送するトナーを収納する現像剤収納容器等を一体的にカートリッジ化し、装置本体に対して着脱自在とするものである。
【００７７】
なお、この実施形態でも、プロセスカートリッジタイプのものに限らず、現像カートリッジや、現像剤カートリッジタイプにも適用可能である。
【００７８】
トナーを消耗した場合や像担持体に異常が発生した場合にはユーザーが自ら交換できるものである。
【００７９】
プロセスカートリッジ２は、装置本体内部に設けられた不図示のレール状の部材に沿って所定の位置に装着される。「所定の位置」では、上述したようにプロセスカートリッジ２を階段状に配置するが、この配置方法をとり、かつ各プロセスカートリッジ２の端部長さを適切な長さに抑える事により上方より照射される４本のレーザー光を各プロセスカートリッジ２が遮ることがなく、走査光学装置４を上方に配置することが可能となっている。
【００８０】
次に、プロセスカートリッジの交換方法について説明する。
【００８１】
ユーザーがプロセスカートリッジ２を取り出す際には、まず装置側面のドアパネル１８を開く。その開口部から目的のプロセスカートリッジ２にアクセスし、交換を行う。プロセスカートリッジ２は水平方向手前即ち中間転写ベルト１１と離れる方向に引き抜くため、像担持体３ａが中間転写ベルト１１と摺擦することはない。
【００８２】
したがって、像担持体３ａと中間転写ベルト１１を互いに離間させて摺擦による画像悪化を防止する対策をとる必要がない。また、走査光学装置４は中間転写ベルト１１に対して傾けて配設されており、プロセスカートリッジの着脱の際、走査光学装置が干渉することもない。
【００８３】
さらに、中間転写ベルト１１の離間機構が必要無いので、装置本体に設置する際の位置精度を高めることが可能である上に、部品点数も削減することが可能である。
【００８４】
本実施形態に示す画像形成装置の特徴は、上述した構成により装置前面よりのプロセスカートリッジの容易な交換及び簡潔で信頼性の高い画像形成装置を実現するものである。
【００８５】
（第６の実施形態）
本実施形態の画像形成装置の概略構成を図６に示す。この画像形成装置は第５の実施形態と同じく４個のプロセスカートリッジを備え、電子写真プロセスによる非磁性１成分トナーを用いたカラーレーザービームプリンタである。以下に本実施形態特有の構成を説明するが、第５の実施形態のプリンタと共通する構成機器・部分については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００８６】
本実施形態における「プロセスカートリッジ」とは、帯電手段と、現像剤担持体を含む現像手段と、像担持体と、クリーニング手段と、現像手段へ搬送するトナーを収納する現像剤収納容器等を一体的にカートリッジ化し、装置本体に対して着脱自在とするものである。
【００８７】
なお、この実施形態でも、プロセスカートリッジタイプのものに限らず、現像カートリッジや、現像剤カートリッジタイプにも適用可能である。
【００８８】
トナーを消耗した場合や像担持体に異常が発生した場合にはユーザーが自ら交換できるものである。
【００８９】
給紙ローラ９により給紙カセット８から送り出された転写材Ｐは、搬送ローラ対１９によって転写材転写部１０へと送られる。１１は中間転写ベルトで、略水平に配設される。中間転写ベルト１１に沿って、４個のプロセスカートリッジ２を並べて配設する。装置本体内壁面には不図示のレール状部材があり、各プロセスカートリッジ２はそのレール状部材に沿って所定の位置に装着される。
【００９０】
このときのプロセスカートリッジ２の着脱方向は水平面に対して斜め方向である。つまり着脱時には互いに干渉せず、各プロセスカートリッジ２の端部長さを適切な長さに抑える事で、以下で述べる走査光学装置４からのレーザー光を遮ることもない。走査光学装置４は図６に示すようにプロセスカートリッジ２に対して中間転写ベルト１１の反対側かつ上方に傾けて配設される。
【００９１】
ユーザーがプロセスカートリッジ２を着脱する際にはドアパネル１８を開口し、目的とするプロセスカートリッジ２を手前斜め上方向へと引き出す。プロセスカートリッジ２を引き抜く方向は中間転写ベルト１１と離れる方向に引き抜く方向であるため、像担持体３ａが中間転写ベルト１１と摺擦することはない。
【００９２】
したがって、像担持体３ａと中間転写ベルト１１を互いに離間させて摺擦による画像悪化を防止する対策をとる必要がない。また、走査光学装置４は中間転写ベルト１１に対して傾けて配設されており、プロセスカートリッジ２の着脱の際、走査光学装置４が干渉することもない。
【００９３】
さらに、中間転写ベルト１１の離間機構が必要無いので、装置本体に設置する際の位置精度を高めることが可能である上に、部品点数も削減することが可能である。
【００９４】
さらに、本実施形態においてドアパネル１８は転写材搬送路の開口を兼ねている。即ち、紙詰まりが発生した際のジャム処理と、プロセスカートリッジ２の着脱を共通の開口部より行うことができるので、ユーザビリティ及び簡略な構成という点で好ましい。
【００９５】
本実施形態に示す画像形成装置の特徴は、上述した構成によりプロセスカートリッジの容易な交換及び簡潔で信頼性の高い画像形成装置を実現するものである。
【００９６】
（第７の実施形態）
本実施形態の画像形成装置の概略構成を図７に示す。この画像形成装置は第５の実施形態と同じく４個のプロセスカートリッジを備え、非磁性１成分トナーを用いた電子写真プロセスによるカラーレーザープリンタである。以下に本実施形態特有の構成を説明するが、第５の実施形態のプリンタと共通する構成機器・部分については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【００９７】
本実施形態における「プロセスカートリッジ」とは、帯電手段と、現像剤担持体を含む現像手段と、像担持体と、クリーニング手段と、現像手段へ搬送するトナーを収納する現像剤収納容器等を一体的にカートリッジ化し、装置本体に対して着脱自在とするものである。
【００９８】
なお、この実施形態でも、プロセスカートリッジタイプのものに限らず、現像カートリッジや、現像剤カートリッジタイプにも適用可能である。
【００９９】
トナーを消耗した場合や像担持体に異常が発生した場合にはユーザーが自ら交換できるものである。
【０１００】
給紙ローラ９により給紙カセット８から送り出された転写材Ｐは、搬送ローラ対１９によって転写材転写部１０へと送られる。１１は中間転写ベルトで、水平面に対してある角度を持たせて配設される。中間転写ベルト１１に沿って、４個のプロセスカートリッジを並べて配設する。
【０１０１】
装置本体内壁面には不図示のレール状部材があり、各プロセスカートリッジ２は該レール状部材に沿って所定の位置に装着される。このときのプロセスカートリッジ２の配置方法は、鉛直方向へ積み上げ、かつ水平方向へずらして階段状に配置してある。
【０１０２】
つまり、着脱方向である水平方向へ移動しても互いに干渉せず、さらに各プロセスカートリッジ２の端部長さを適切な長さに抑える事によって、以下で述べる走査光学装置４からのレーザー光を遮ることもない。走査光学装置４は図に示すようにプロセスカートリッジ２に対して中間転写ベルト１１の反対側かつ下方に略水平に配設される。
【０１０３】
ユーザーがプロセスカートリッジ２を着脱する際にはドアパネル１８を開口し、目的とするプロセスカートリッジ２を手前方向へと水平方向に引き出す。プロセスカートリッジ２を引き抜く方向は中間転写ベルト１１と離れる方向に引き抜く方向であるため、像担持体３ａが中間転写ベルト１１と摺擦することはない。
【０１０４】
したがって、像担持体と中間転写ベルトを互いに離間させて摺擦による画像悪化を防止する対策をとる必要がない。また、走査光学装置４は中間転写ベルト１１に対して傾けて配設されており、プロセスカートリッジ２の着脱の際、走査光学装置４が干渉することもない。
【０１０５】
さらに、中間転写ベルト１１の離間機構が必要無いので、装置本体に設置する際の位置精度を高めることが可能である上に、部品点数も削減することが可能である。
【０１０６】
さらに、本実施形態においてドアパネル１８を開口することで、転写材搬送路に到達することができる。即ち、紙詰まりが発生した際のジャム処理と、プロセスカートリッジ２の着脱を共通の開口部より行うことができるので、ユーザビリティ及び簡略な構成という点で好ましい。
【０１０７】
本実施形態に示す画像形成装置の特徴は、上述した構成により装置前面よりのプロセスカートリッジの容易な交換及び簡潔で信頼性の高い画像形成装置を実現するものである。
【０１０８】
（第８の実施形態）
本実施形態の画像形成装置の概略構成を図８に示す。この画像形成装置は、第５の実施形態と同じく４個のプロセスカートリッジを備え、非磁性１成分トナーを用いた電子写真プロセスによるカラーレーザービームプリンタである。以下に本実施形態特有の構成を説明するが、第５の実施形態のプリンタと共通する構成機器・部分については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【０１０９】
本実施形態における「プロセスカートリッジ」とは、帯電手段と、現像剤担持体を含む現像手段と、像担持体と、クリーニング手段と、現像手段へ搬送するトナーを収納する現像剤収納容器等を一体的にカートリッジ化し、装置本体に対して着脱自在とするものである。
【０１１０】
なお、この実施形態でも、プロセスカートリッジタイプのものに限らず、現像カートリッジや、現像剤カートリッジタイプにも適用可能である。
【０１１１】
トナーを消耗した場合や像担持体に異常が発生した場合にはユーザーが自ら交換できるものである。
【０１１２】
給紙ローラ９により給紙カセット８から送り出された転写材Ｐは、搬送ローラ対１９に送られ、続いて転写材を静電的に吸着して搬送する搬送ベルト２１によって転写部２０ａ〜２０ｄへと送られる。
【０１１３】
４個のプロセスカートリッジ２は搬送ベルト２１上に並べて配設する。装置本体内壁面には不図示のレール状部材があり、各プロセスカートリッジ２はレール状部材に沿って所定の位置に装着される。
【０１１４】
この「所定の位置」では、上述したようにプロセスカートリッジ２を階段状に配置するが、この配置方法をとり、かつ各プロセスカートリッジ２の端部長さを適切な長さに抑える事により上方より照射される４本のレーザー光を各プロセスカートリッジが遮ることがなく、走査光学装置を上方に配置することが可能となっている。
【０１１５】
走査光学装置４は図に示すようにプロセスカートリッジ２に対して搬送ベルト２１の反対側に、略水平に装着される。
【０１１６】
ユーザーがプロセスカートリッジ２を取り出す際には、まず装置側面のドアパネル１８を開く。その開口部から目的のプロセスカートリッジ２にアクセスし、交換を行う。プロセスカートリッジ２は水平方向手前即ち搬送ベルト２１と離れる方向に引き抜くため、像担持体３ａが搬送ベルト２１と摺擦することはない。
【０１１７】
したがって、像担持体と搬送ベルトを互いに離間させて摺擦による画像悪化を防止する対策をとる必要がない。また、走査光学装置４は搬送ベルト２１に対して傾けて配設されており、プロセスカートリッジの着脱の際、走査光学装置が干渉することもない。さらに、搬送ベルト２１の離間機構が必要無いので、装置本体に設置する際の位置精度を高めることが可能である上に部品点数も削減することが可能である。
【０１１８】
本実施形態に示す画像形成装置の特徴は、上述した構成により装置前面斜め上方よりのプロセスカートリッジの容易な交換及び簡潔で信頼性の高い画像形成装置を実現するものである。
【０１１９】
（第９の実施形態）
本実施形態の画像形成装置の概略構成を図９に示す。この画像形成装置は第５の実施形態と同じく４個のプロセスカートリッジを備え、非磁性１成分トナーを用いた電子写真プロセスによるカラーレーザービームプリンタである。以下に本実施形態特有の構成を説明するが、第５の実施形態のプリンタと共通する構成機器・部分については同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【０１２０】
本実施形態における「プロセスカートリッジ」とは、帯電手段と、現像剤担持体を含む現像手段と、像担持体と、クリーニング手段と、現像手段へ搬送するトナーを収納する現像剤収納容器等を一体的にカートリッジ化し、装置本体に対して着脱自在とするものである。
【０１２１】
なお、この実施形態でも、プロセスカートリッジタイプのものに限らず、現像カートリッジや、現像剤カートリッジタイプにも適用可能である。トナーを消耗した場合や像担持体に異常が発生した場合にはユーザーが自ら交換できるものである。
【０１２２】
給紙ローラ９により給紙カセット８から送り出された転写材Ｐは、搬送ローラ対１９に送られ、続いて転写材を静電的に吸着して搬送する搬送ベルト２１によって転写部転写部２０ａ〜２０ｄへと送られる。
略水平に配設された搬送ベルト２１上に、４個のプロセスカートリッジを並べて配設する。搬送ベルト２１を略水平に配設することにより、装置本体の高さを低く押えることができる。装置本体内壁面には不図示のレール状部材があり、各プロセスカートリッジ２はレール状部材に沿って所定の位置に装着される。
【０１２３】
また、走査光学装置４は図に示すようにプロセスカートリッジ２に対して搬送ベルト２１に対する反対側に、斜めに傾けて装着される。これはプロセスカートリッジ２の着脱に際して干渉しない位置であり、さらに各プロセスカートリッジ２の端部長さを適切な長さに抑える事によって、各レーザー光をプロセスカートリッジ２が各々遮ることのない位置である。
【０１２４】
また、本実施形態の画像形成装置のその他の構成を図１０に示す。図１０に示す構成は、２個のプロセスカートリッジ２を備え、例えば黒と赤など２色の画像を出力するレーザービームプリンタである。本構成においても、上記４色の場合と同様の特徴を持つ。但し、４色の場合に比較して現像器周辺の空間に余裕があるため、図１０のように搬送ベルト２１を斜めに配設しても装置本体の高さを比較的低く押えることが可能である。もちろん搬送ベルト２１を略水平に配設しても差し支えない。
【０１２５】
図９及び図１０に示す構成のレーザービームプリンタにおいて、ユーザーがプロセスカートリッジ２を取り出す際には、まず、装置側面のドアパネル１８を開く。その開口部から目的のプロセスカートリッジにアクセスし、交換を行う。プロセスカートリッジ２は手前斜め上方即ち搬送ベルト２１と離れる方向に引き抜くため、像担持体３ａが搬送ベルト２１と摺擦することはない。
【０１２６】
したがって、像担持体と搬送ベルトを互いに離間させて摺擦による画像悪化を防止する対策をとる必要がない。また、走査光学装置４は搬送ベルト２１に対して傾けて配設されており、プロセスカートリッジ２の着脱の際、走査光学装置４が干渉することもない。さらに、搬送ベルトの離間機構が必要無いので、装置本体に設置する際の位置精度を高めることが可能である上に、部品点数も削減することが可能である。
【０１２７】
本実施形態に示す画像形成装置の特徴は、上述した構成により装置前面斜め上方よりのプロセスカートリッジの容易な交換及び簡潔で信頼性の高い画像形成装置を実現するものである。
【０１２８】
本発明の実施の形態には、実施態様１に加えて、次の各実施態様２〜１０も含まれる。
【０１２９】
（実施態様１）
少なくとも２個の像担持体３ａと、現像剤担持体を含む現像部３ｂと、現像部３ｂへ搬送するための現像剤を収納する現像剤収納容器と、像担持体３ａ上に回転多面鏡で反射した光を走査し像を形成する走査光学装置４と、転写部を有するベルト部材１１とを備え、像担持体３ａと、現像部３ｂと、現像剤収納容器のうち少なくとも１つが着脱可能で、ベルト部材１１の転写部における走行方向と、回転多面鏡５の回転軸に直交する平面との角度が鋭角であるように配設され、像担持体３ａ又は現像部３ｂ又は現像剤収納容器の着脱方向を、ベルト部材１１と走査光学装置４との間隔の広い側とすることを特徴とする画像形成装置。
【０１３０】
（実施態様２）
現像部３ｂと現像剤収納容器が現像手段として一体的に構成され、現像手段が像担持体に対して着脱自在であることを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。この構成により、現像手段を着脱する際、走査光学装置とベルト部材のいずれをも離間させる必要性をなくすことができる。
【０１３１】
（実施態様３）
像担持体３ａと現像部３ｂがプロセスカートリッジ２２として一体的に構成され、プロセスカートリッジ２２が画像形成装置本体に対して着脱自在であることを特徴とする実施態様１記載の画像形成装置。この構成により、プロセスカートリッジ２２を着脱する際、走査光学装置４とベルト部材１１のいずれをも離間させる必要性をなくすことができる。
【０１３２】
（実施態様４）
走査光学装置４は画像形成部の上方又は下方に配設され、像担持体３ａ又は現像部３ｂ又は現像剤収納容器の着脱方向を、画像形成装置に対して略水平方向あるいは斜め上方とすることを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。この構成により、像担持体とベルト部材を離間させることなく、像担持体又は現像装置又は現像剤収納容器を略水平方向あるいは斜め上方から着脱することができる。
【０１３３】
（実施態様５）
ベルト部材１１と走査光学装置４の間隔の広い側を、転写材搬送路側になるよう配設し、転写材搬送路を開口してジャム処理を行う開口部を有し、像担持体３ａ又は現像装置３ｂ又は現像剤収納容器の着脱を、開口部から行うことを特徴とする、実施態様１に記載の画像形成装置。この構成により、像担持体３ａ又は現像装置３ｂ又は現像剤収納容器の着脱とジャム処理を、共通の開口部を開口させることで行うことができるので、装置の簡略化及びユーザビリティを向上させることができる。
【０１３４】
（実施態様６）
ベルト部材１１は、表面上に転写された現像剤を搬送する中間転写ベルトであることを特徴とする、実施態様１から５のいずれか１つに記載の画像形成装置。この構成により、像担持体３ａ又は現像装置３ｂ又は現像剤収納容器を着脱する際に、走査光学装置４と中間転写ベルト１１のいずれをも離間させる必要性をなくすことができる。
【０１３５】
（実施態様７）
ベルト部材１１は転写材を搬送する転写材搬送ベルトであることを特徴とする実施態様１から５のいずれか１つに記載の画像形成装置。この構成により、像担持体３ａ又は現像装置３ｂ又は現像剤収納容器を着脱する際に、走査光学装置４と転写材搬送ベルト１１のいずれをも離間させる必要性をなくすことができる。
【０１３６】
（実施態様８）
走査光学装置４は単一の回転多面鏡５で複数のレーザー光をそれぞれ異なる方向へ走査することを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。この構成により、単一の回転多面鏡５で複数のレーザー光を走査する走査光学装置４を具備した画像形成装置において、像担持体３ａと中間転写ベルト又は転写材搬送ベルトを離間させることなく、像担持体又は現像装置又は現像剤収納容器を着脱することができる。
【０１３７】
（実施態様９）
レーザー光が２方向へ走査され、各光路に配設される折り返しミラー７の本数が、それぞれ異なることを特徴とする実施態様８の発明に記載の画像形成装置。この構成により、２本のレーザー光を走査し、それぞれの光路長を折り返しミラー７により調整した走査光学装置４を具備した画像形成装置において、像担持体と中間転写ベルト又は転写材搬送ベルトを離間させることなく、像担持体又は現像装置又は現像剤収納容器を着脱することができる。
【０１３８】
（実施態様１０）
走査光学装置４と像担持体３ａの間隔が広い側の光路に配設される折り返しミラー７の本数が、狭い方の光路に配設される該折り返しミラー７の本数よりも少ないことを特徴とする実施態様９に記載の画像形成装置。この構成により、２本のレーザー光を走査し、それぞれの光路長を、折り返しミラー７により等しく調整した走査光学装置４を具備した画像形成装置において、像担持体３ａと中間転写ベルト又は転写材搬送ベルトを離間させることなくプロセスカートリッジ２を着脱することができる。
【０１３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置によれば、ベルト部材を離間させることなく像担持体又は現像部又は現像剤収納容器を着脱することができる。また、離間機構が不要になるので部品点数削減、取付位置精度の向上を図ることができる。その結果、小型で信頼性が高く、ユーザビリティにも優れた画像形成装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態の概略構成を示す主断面図。
【図２】第２の実施形態の概略構成を示す主断面図。
【図３】第３の実施形態の概略構成を示す主断面図。
【図４】第４の実施形態の概略構成を示す主断面図。
【図５】第５の実施形態の概略構成を示す主断面図。
【図６】第６の実施形態の概略構成を示す主断面図。
【図７】第７の実施形態の概略構成を示す主断面図。
【図８】第８の実施形態の概略構成を示す主断面図。
【図９】第９の実施形態の概略構成を示す主断面図。
【図１０】第９の実施形態のその他の概略構成を示す主断面図。
【図１１】従来の構成の画像形成装置の概略構成を示す主断面図。
【図１２】従来の構成の画像形成装置の概略構成を示す主断面図。
【符号の説明】
１ プリンタ本体
２ プロセスカートリッジ
３ａ 感光体ドラム
３ｂ 現像器
３ｃ クリーニング部
４ 走査光学装置
５ 回転多面鏡
６ レンズ
７ 折り返しミラー
８ 給紙カセット
９ 給紙ローラ
１０ 転写材転写部
１１ 中間転写ベルト
１２ 熱定着器
１３ 熱ローラ
１４ 加圧ローラ
１５ 排紙ローラ対
１６ 排紙スタッカ
１７ 搬送ローラ対
１７ａ 搬送ローラ
１７ｂ 搬送コロ
１８ ドアパネル
１９ 搬送ローラ対
２０ａ〜２０ｄ 転写部
２１ 搬送ベルト
２２ プロセスカートリッジ
２３ 折り返しミラー
２４ 折り返しミラー
２５ 給紙トレイ
２６ レール部材
２７ 転写部

Claims (1)

1. 少なくとも２個の像担持体と、現像剤担持体を含む現像部と、現像部へ搬送するための現像剤を収納する現像剤収納容器と、像担持体上に回転多面鏡で反射した光を走査し像を形成する走査光学装置と、転写部を有するベルト部材とを備え、
   像担持体と、現像部と、現像剤収納容器のうち少なくとも１つが着脱可能で、ベルト部材の転写部における走行方向と、回転多面鏡の回転軸に直交する平面との角度が鋭角であるように配設され、
   像担持体又は現像装置又は現像剤収納容器の着脱方向を、ベルト部材と走査光学装置との間隔の広い側とすることを特徴とする画像形成装置。

Images