JP2004264559A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】設置面積を低減可能に構成しつつ、ドラム状像担持体に対するクリーニング性能を向上させることができ、最適なレイアウト構成を実現する。
【解決手段】４体の感光体ドラム３１と、それぞれの感光体ドラム３１に対応して静電潜像を形成する４つの露光ユニット３４とを縦に並設する。４体の感光体ドラム３１をそれぞれ帯電する４体の帯電器３３を、それぞれの対応する露光ユニット３４の光路より高い位置に設ける。４つの感光体ドラム３１を、それぞれクリーニング可能な４つのクリーニング部３６を設ける。４体の感光体ドラム３１への照射位置を出射位置よりも高い位置になるように、露光ユニット３４を、その光路が水平に対して傾斜するように配置する。
【選択図】 図１
【解決手段】４体の感光体ドラム３１と、それぞれの感光体ドラム３１に対応して静電潜像を形成する４つの露光ユニット３４とを縦に並設する。４体の感光体ドラム３１をそれぞれ帯電する４体の帯電器３３を、それぞれの対応する露光ユニット３４の光路より高い位置に設ける。４つの感光体ドラム３１を、それぞれクリーニング可能な４つのクリーニング部３６を設ける。４体の感光体ドラム３１への照射位置を出射位置よりも高い位置になるように、露光ユニット３４を、その光路が水平に対して傾斜するように配置する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像形成装置に関し、特に、電子写真方式を用いるカラー画像形成装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真方式によるカラー画像形成装置の普及に伴い、カラー画像の印字品質に対する要求に加え、カラー出力の高速化に対する要求が高まっている。
【０００３】
この要求に応えるために、画像形成方式に対して、いくつかの提案がなされている。これらの提案の中に、タンデム型と呼ばれるカラー画像形成方式がある。
【０００４】
このタンデム型カラー画像形成方式においては、まず、それぞれのＢｋ（ブラック）トナー、Ｃ（シアン）トナー、Ｍ（マゼンタ）トナーおよびＹ（イエロー）トナーの画像が、それぞれドラム状像担持体に形成され、転写搬送ベルトによって搬送される転写材に対し、それぞれの色が転写手段により順次転写され、最後に定着が行われる。
【０００５】
このようなドラム状像担持体に露光を行う露光手段の光路の上方に、個々のドラム状像担持体を帯電する帯電手段と、個々のドラム状像担持体とをクリーニングするクリーニング手段を備え、露光手段の光路の下方に、それぞれの静電潜像を顕像化するための現像手段を有する画像形成装置の例としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。
【０００６】
図６に、上述したタンデム型のカラー画像形成装置を示す。このカラー画像形成装置においては、本体装置の下部に設けられた給紙ローラ１８により、転写材Ｓが１枚ずつ送出され、ローラ対１９によって画像形成部に給送される。
【０００７】
また、画像形成部には、転写材Ｓを搬送する転写搬送ベルト１１が、複数の回転ローラによって用紙搬送方向（図６中、下から上向き）に張設されている。また、この転写搬送ベルト１１の最上流部においては、バイアスを印加した吸着ローラ２２によって、転写材Ｓが転写搬送ベルト１１に静電吸着される。
【０００８】
また、このベルト搬送面に対向して、４個のドラム状像担持体（以下、感光体ドラム）１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが直線状に配設されて、画像形成部が構成されている。
【０００９】
また、感光体ドラム１の周面近傍には、それぞれクリーナー６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが保持された像担持体ユニット７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ、および、現像器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが配設されている。
【００１０】
また、感光体ドラム１の周面近傍に、転写搬送ベルト１１の搬送面を挟むように、転写部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが配置されている。また、それぞれの像担持体ユニット７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄと、それぞれの現像器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとの間は、所定の間隙に隔てられ、この間隙を介して露光ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄから感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周面に露光照射が行われる。
【００１１】
このカラー画像形成装置においては、転写搬送ベルト１１が図６中時計回りの方向に循環移動することにより、転写材Ｓが搬送されるとともに、それぞれの帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにより、それぞれの感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周面が所定の電荷に一様に、帯電可能に構成されている。
【００１２】
また、露光ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにより、帯電した感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周面が画像情報に応じて露光されて、静電潜像が形成される。そして、現像器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにより、これらの静電潜像の低電位部にトナーが転移されて、トナー像化（現像）が行われる。
【００１３】
それぞれのドラム状像担持体としての感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周面上に形成（現像）されたトナー像は、それらに対応する転写部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄで形成される転写電界によって転写材Ｓ面に転写される。
【００１４】
このようにトナー像が転写された転写材Ｓには、圧着ローラ２１ｂと発熱ローラ２１ａとからなる定着部２０によって、トナー像が紙面に熱定着され、排紙ローラ対２３によって排紙トレイ２４上に排出される。
【００１５】
このように、特許文献１の構成は、それぞれの感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを有するそれぞれの像担持体ユニット７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを、縦に積み重ねた配置にすることによって、それらを横に並べたタイプよりも装置の設置面積を小さくすることができるという利点を有するとともに、特許文献１に記載されたカラー画像形成装置は、それぞれの像担持体ユニット７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを、右側面側から、それぞれ単独して容易に着脱することができ、交換性を向上させることができるという利点を有する。
【００１６】
ところが、上述した特許文献１に記載された画像形成装置、すなわち、ドラム状像担持体を露光する露光手段の光路の上方に設けられ、それぞれのドラム状像担持体を帯電する帯電手段、および、それぞれのドラム状像担持体をクリーニングするクリーニング手段と、露光手段の光路の下方に設けられた、それぞれのドラム状像担持体に形成された静電潜像を顕像化する現像手段とを有する画像形成装置において、次のような問題があった。
【００１７】
すなわち、上述したように、特許文献１に記載された画像形成装置は、それぞれドラム状像担持体を有する像担持体ユニットが、縦（重力方向）に積み重ねられて配置されているので、それらの像担持体ユニットを横（重力方向に対して垂直方向）に並べたタイプよりも装置の設置面積を狭小化でき、それぞれの像担持体ユニットを右側面側からそれぞれ単独で容易に着脱することができるように構成されているので、交換性を向上させることができるという利点を有している。
【００１８】
【特許文献１】
特開２００２−０６２７０７号公報
【特許文献２】
特開２００２−２１４８６８号公報
【特許文献３】
特開２００２−１４４６３３号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような利点を奏するためには、それぞれのドラム状像担持体のクリーナーをほぼ水平に配設する必要がある。そのため、クリーナーで掻き取られたトナーがクリーナーの上部に堆積しやすくなり、クリーナーの性能が低下し、クリーニング不良が生じやすくなるとともに、クリーニングの寿命が短くなってしまう。
【００２０】
したがって、この発明の目的は、設置面積を低減可能に構成しつつ、ドラム状像担持体に対するクリーニング性能を向上させることができ、最適なレイアウト構成を実現することができる画像形成装置を提供することにある。
【００２１】
また、この発明のさらなる目的は、転写ユニットの自重が、転写ユニットと感光体ドラムとの接触に寄与することができ、転写ユニットの回動支点の位置を選定することによって、簡単な構成により、安定して転写部の感光体ドラムへの接触状態を確保することができる画像形成装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、
複数のドラム状像担持体と、
それぞれのドラム状像担持体に静電潜像を形成する複数の露光手段と、
複数の露光手段の光路よりそれぞれ高い位置に設けられ、複数のドラム状像担持体を、個々に帯電可能に構成された複数の帯電手段と、
複数の露光手段におけるそれぞれの光路よりそれぞれ高い位置に設けられた、それぞれのドラム状像担持体を、それぞれクリーニング可能に構成された複数のクリーニング手段と、
複数の露光手段におけるそれぞれの光路よりそれぞれ低い位置に設けられた、それぞれの静電潜像を顕像化する複数の現像手段と、
表面が複数のドラム状像担持体に対向するように設けられたベルト状転写部材と、
ベルト状転写部材の裏面側に複数配設された複数の転写手段とを有し、
ドラム状像担持体への照射位置が、露光手段の出射位置よりも高い位置になるように、露光手段の光路が水平方向に対して傾斜して配置され、
複数の転写手段にそれぞれ画像を順次転写するように構成されている
ことを特徴とするものである。
【００２３】
この発明において、典型的には、複数のドラム状像担持体が、複数のドラム状像担持体のうちの最上流のドラム状像担持体の軸中心と最下流のドラム状像担持体の軸中心とを結ぶ直線が鉛直方向に対して露光手段側に傾斜するように配置されている。
【００２４】
この発明において、ドラム状像担持体への照射位置が、露光手段の出射位置よりも高くなるように、好適には、露光手段の光路の水平方向に対して傾斜させる角度は、２度以上２５度以下である。
【００２５】
この発明において、好適には、ベルト状転写部材と、ベルト状転写部材の裏面に配設した複数の転写手段とを備えた転写ユニットを有し、転写ユニットが、ドラム状像担持体から離間可能に構成されているとともに、ドラム状像担持体に当接する際に、転写ユニットの自重により、転写ユニットがドラム状像担持体に対する当接を付勢可能に構成されている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、鉛直方向および水平方向は、それぞれ重力方向に対して平行方向および垂直方向である。
【００２７】
〔第１実施形態〕
まず、この発明の第１の実施形態による画像形成装置としてのカラー画像形成装置について説明する。図１に、この第１の実施形態によるカラー画像形成装置を示す。
【００２８】
図１に示すように、この第１の実施形態によるカラー画像形成装置においては、上下方向（重力方向）に傾斜して、電子写真方式のドラム状像担持体としての、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｂｋ）の４体の感光体ドラム３１ｙ，３１ｍ，３１ｃ，３１ｋ（以下、感光体ドラム３１）が並設されている。
【００２９】
また、このカラー画像形成装置においては、それぞれの感光体ドラム３１に対向して、静電吸着により転写材Ｓを吸着して担持搬送するベルト状転写部材となる転写材搬送ベルトが配置されている。
【００３０】
これらの感光体ドラム３１は、それぞれ直径が例えば３０ｍｍの、例えばアルミニウム（Ａｌ）からなるシリンダの外周面に、有機光導電体層（ＯＰＣ）が塗布されて構成されている。
【００３１】
また、これらの感光体ドラム３１は、その両端部がフランジ（図示せず）により回転自在に支持されている。この両端部のうちの一方の端部に、駆動モータ（図示せず）による駆動力が伝達されることによって、図１中反時計回りに回転駆動される。
【００３２】
それぞれの感光体ドラム３１の周囲には、この感光体ドラム３１の回転方向の上流側から順に、感光体ドラム３１の表面を均一に帯電する帯電手段としての帯電器３３ｙ，３３ｍ，３３ｃ，３３ｋ（以下、帯電器３３）が配置されている。
【００３３】
この帯電器３３は、ローラ状に形成された導電性ローラからなり、このローラが感光体ドラム３１の表面に当接されるとともに、バイアス電源（図示せず）によって耐電バイアス電圧が印加されて、感光体ドラム３１の表面が一様に帯電される。
【００３４】
また、帯電器３３の感光体ドラム３１の回転方向下流側には、露光ユニット３４ｙ，３４ｍ，３４ｃ，３４ｋ（以下、露光ユニット３４）が配置されている。これらの露光ユニット３４は、帯電器３３により一様に帯電された感光体ドラム３１の表面に、画像情報に基づいたレーザビームを照射することにより、感光体ドラム３１表面に静電潜像を形成可能に構成されている。
【００３５】
また、これらの露光ユニット３４には、それぞれポリゴンミラーが設けられている。そして、画像信号に対応した画像光が、レーザダイオード（図示せず）から、これらのポリゴンミラーと一体的にカートリッジ化された、４つのプロセスカートリッジ３７ｙ，３７ｍ，３７ｃ，３７ｋ（以下、プロセスカートリッジ３７）の内部を通過して、感光体ドラム３１に照射される。この露光により、感光体ドラム３１の表面に静電潜像が形成される。
【００３６】
また、それぞれの感光体ドラム３１の周辺に、静電潜像が形成された感光体ドラム３１の表面付着されたそれぞれの色のトナーを、トナー画像として顕像化する現像器３５ｙ，３５ｍ，３５ｃ，３５ｋ（以下、現像器３５）が配置されている。
【００３７】
また、それぞれの現像器３５には、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色のトナーを収容したトナー収容部３９ｙ，３９ｍ，３９ｃ，３９ｋ（以下、トナー収容部３９）が設けられている。
【００３８】
そして、感光体ドラム３１の表面に隣接し、図示しない駆動部により回転駆動されるとともに、図示しない現像バイアス電源により現像バイアス電圧を印加することにより現像を行う。
【００３９】
続いて、現像器３５によって、トナー画像として顕像化された感光体ドラム上の画像は、転写部において転写材Ｓに転写される。
【００４０】
転写材搬送ベルト３２の内側に配置された転写ローラ３８ｙ，３８ｍ，３８ｃ，３８ｋ（以下、転写ローラ３８）は、４体の感光体ドラム３１に対向して、転写材搬送ベルト３２に当接するように構成されている。
【００４１】
これらの転写ローラ３８は、転写バイアス電源（図示せず）に接続されている。そして、これらの転写ローラ３８から転写材搬送ベルト３２を介して、正極性の電荷が転写材Ｓに印加される。そして、この電荷により、感光体ドラム３１に接触中の転写材Ｓに、感光体ドラム３１表面の負極性のそれぞれの色トナー画像が順次転写されてカラー画像が形成される。
【００４２】
また、転写後の感光体ドラム３１の表面に残留したトナーを除去するクリーニング部３６ｙ，３６ｍ，３６ｃ，３６ｋ（以下、クリーニング部３６）が配置されている。
【００４３】
さらに、これらのクリーニング部３６に隣接するように、トナー容器５１ｙ，５１ｍ，５１ｃ，５１ｋ（以下、トナー容器５１）が設けられている。これらのトナー容器５１は、対応する感光体ドラム３１の表面から除去されたトナーを回収するための容器である。
【００４４】
また、プロセスカートリッジ３７は、感光体ドラム３１、帯電器３３、現像器３５、およびクリーニング部３６が、一体的にカートリッジ化され、画像形成装置本体に対して、着脱可能に構成されている。
【００４５】
ここで、この第１の実施形態においては、それぞれの感光体ドラム３１の中心を通る直線が、垂直方向に対して露光ユニット３４側に斜めになるように配置されている。これにより、プロセスカートリッジ３７の着脱方向を、同様にして、傾斜させることが可能となる。そのため、ユーザがプロセスカートリッジ３７を着脱する際に、操作性を向上させることができる。
【００４６】
次に、以上のように構成されたカラー画像形成装置における、転写材Ｓの搬送動作について説明する。
【００４７】
すなわち、カラー画像形成装置の下部に設けられた給送カセット４１に収容された転写材Ｓは、ピックアップローラ４２と、このピックアップローラ４２の下流側に設けられた分離ローラ４３とにより、分離給送されてレジストローラ対４４に到達される。
【００４８】
そして、画像と転写材Ｓとのタイミングがはかられて、レジストローラ対４４から給送され、転写材Ｓは、転写材搬送ベルト３２により静電吸着されて、担持された状態で画像形成手段となる感光体ドラム３１と転写ローラ３８との間の転写位置に搬送される。
【００４９】
続いて、この転写材Ｓに対して、それぞれの感光体ドラム３１の表面に形成されたトナー画像が順次転写されてカラー画像が記録される。その後、転写材Ｓが、駆動回転する加熱ローラ４５ａと、この加熱ローラ４５ａに圧接して従動回転する加圧ローラ４５ｂとを有する定着部４５を通過する際に、加熱処理および加圧処理が実行され、これにより、トナー画像が定着される。トナー画像が定着された転写材Ｓは、排出ローラ対４６によって、画像形成装置の上部に設けられた排出トレイ４７上に排出される。
【００５０】
ここで、この第１の実施形態によるカラー画像形成装置において用いられるクリーニング部３６について説明する。
【００５１】
すなわち、一般に、クリーニング部３６は、感光体ドラム３１の表面に付着し残留したトナーを、ブレードと呼ばれるゴム製の板材のエッジによって掻き取って、感光体ドラム３１の表面をクリーニングするものである。そして、そのクリーニング性能は、クリーニング部３６の設置角度に影響される。
【００５２】
具体的には、クリーニング部３６の設置角度が、図１中の反時計まわりに沿って大きいほど、すなわち反時計回りに傾いているほど、クリーニング部３６に堆積したトナーがトナー容器５１に移動しやすくなる。これにより、ブレードエッジ部のトナーの移動も容易になるため、クリーニング性能が向上する。
【００５３】
反対に、クリーニング部３６の設置角度が、図１中の時計まわりに沿った傾斜が大きいほど、すなわち時計回りに傾いているほど、クリーニング部３６に堆積するトナーがトナー容器５１に移動しにくくなる。その結果、ブレードエッジ部のトナーも移動しにくくなるため、クリーニング性能が低下してしまう。
【００５４】
そこで、クリーニング性能を向上させるためには、クリーニング部３６を反時計周りに、θの角度、例えばθ＝１０°だけ回転した状態に設置するのが有効である。なお、従来技術によるクリーニング部の設置状態は、図９に示すように、水平方向（重力方向に対して垂直な方向）に対して、θ＝約１３°に傾いている。
【００５５】
また、図２に示すように、感光体ドラム３１の表面を均一に帯電するための帯電手段となる帯電器３３を小さくする方法が考えられる。
【００５６】
ところが、この帯電器３３は、所定の圧力で感光体ドラム３１に付勢するように構成されている。そのため、帯電器３３の径を小さくしすぎると、帯電器３３自体が撓み、感光体ドラム３１の長手方向に渡って、均一な当接が困難になるので、均一な帯電ができなくなる。
【００５７】
そこで、帯電器３３を感光体ドラム３１に付勢する圧力としては、通常、片側あたり１．４７Ｎ（１５０ｇｆ）程度であることから、この圧力において、帯電器３３の撓みを防止するために、帯電器３３の直径としては、最低８ｍｍが必要である。
【００５８】
また、帯電器３３の径を小さくすると、その分回転回数が増えることになるため、帯電器３３の劣化が促進される。この観点からも、帯電器３３の直径としては、８ｍｍ以上が必要とされている。
【００５９】
このように、帯電器３３を小さくするには限界がある。そこで、この第１の実施形態においては、図１に示すように、それぞれの感光体ドラム３１の中心を通る直線が鉛直方向に対して露光ユニット３４側に斜めになるように配置されるとともに、感光体ドラム３１に対する照射位置が、露光ユニット３４の出射位置よりも高くなるように、露光ユニット３４の光路を水平方向に対して傾斜するように配置される。これにより、図３に示すように、帯電器３３を、図３中反時計方向に回転させ、配置することが可能となる。
【００６０】
この第１の実施形態においては、露光ユニット３４の光路が水平方向に対して、角度α、例えばα＝１０°だけ傾斜するように配置されている。また、露光ユニット３４からの光路を傾斜させる角度αとしては、トナー収容部３９ｙのトナーを現像器３５に適切に供給するために、最大２５°まで許容される。
【００６１】
また、図４に示すように、この第１の実施形態においては、転写材搬送ベルト３２と内側に配置された転写ローラ３８とを有する転写ユニット５４とが、支点５５を中心に回動可能に支持されている。
【００６２】
この支点５５の位置は、転写ユニット５４が感光体ドラム３１に接触した状態で、転写ユニット５４の自重Ｆが転写ユニット５４の感光体ドラム３１への接触を付勢する向きになるように配置されている。
【００６３】
このような構成を採用することにより、転写ユニット５４を感光体ドラム３１に付勢するために、バネなどを用いる必要がなくなり、画像形成装置を簡略化することができるとともに、安定した接触状態を確保することが可能となる。
【００６４】
〔第２実施形態〕
次に、この発明の第２の実施形態によるカラー画像形成装置について説明する。図５に、この第２の実施形態による中間転写ベルト６３を用いた画像形成装置を示す。
【００６５】
図５に示すように、この第２の実施形態においては、感光体ドラム３１上に形成したトナー像は、転写材Ｓに直接転写されず、中間転写ベルト６３に対する転写を介して行われる方式が採用されている。
【００６６】
この中間転写ベルト６３の内側には、転写ローラ３８ｙ，３８ｍ，３８ｃ，３８ｋ（以下、転写ローラ３８）が配置されている。そして、それぞれの転写ローラ３８は、それぞれ４体の感光体ドラム３１に対向して、中間転写ベルト６３に当接される。
【００６７】
これらの転写ローラ３８は、転写バイアス電源（図示せず）に接続されている。そして、転写ローラ３８から中間転写ベルト６３には、正極性の電荷が印加される。この電荷により生じる電界によって、感光体ドラム３１に接触した中間転写ベルト６３に、感光体ドラム３１表面上の負極性のそれぞれの色トナー画像が順次転写され、中間転写ベルト６３上にカラー画像が形成される。
【００６８】
このようにして、中間転写ベルト６３に形成されたカラー画像は、中間転写ベルト６３が、図５において時計方向に回転することにより、２次転写ローラ６４を有する２次転写部に到達する。
【００６９】
これらの２次転写ローラ６４は、図示しない転写バイアス電源に接続されており、電界により、中間転写ベルト６３から、それぞれの色トナー画像が一度で転写されて、転写材Ｓ上にカラー画像が形成される。
【００７０】
また、カラー画像が転写された後の転写材Ｓにおいては、定着が行われる下流側にフラッパ４９，５０が設けられ、転写材Ｓのパスを３状態に変更可能に構成されている。なお、この構成を採用すること以外は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００７１】
まず、フラッパ４９が図５中実線の位置にある場合、転写材Ｓが通常の排紙経路をたどって、排出ローラ対４６により画像形成装置の上部に設けられた排出トレイ４７上に排出される。
【００７２】
次に、フラッパ４９が図５中二点鎖線の位置にあり、フラッパ５０が図５中二点鎖線の位置にある場合、転写材Ｓは、排紙駆動ローラ４８ａと従動ローラ４８ｃとによって、排紙トレイ６１に排出される。この経路の場合には、定着後の転写材Ｓの経路を直線的に構成することができるので、厚紙などのコシの強い紙を排紙するのに最適な状況を得ることができる。
【００７３】
次に、フラッパ４９が図５中二点鎖線の位置にあり、フラッパ５０が図５中実線の位置にある場合は、転写材Ｓに両面印字する際に用いられる。このとき、転写材Ｓは、排紙駆動ローラ４８ａと従動ローラ４８ｂとにより転写材反転部５３に搬送される。
【００７４】
転写材反転部５３に搬送された転写材Ｓは、排紙駆動ローラ４８ａの逆転動作によって反転されて、反転搬送路５２を経由して再度２次転写部に達する。これにより、裏面に画像が転写される。転写後の経路は、フラッパ４９が図５中実線の位置にあるときと同様である。
【００７５】
以上のように構成された第１および第２の実施形態による画像形成装置に対して、従来技術による４体の感光ドラムを傾斜させて配置した、従来のタンデム型カラー画像形成装置の比較例として、特許文献２に記載された画像形成装置がある。このタンデム型のカラー画像形成装置を、図７に示す。
【００７６】
図７に示すように、このタンデム型カラー画像形成装置においては、本体装置の下部に収納された転写材Ｐが搬送手段１１５によって画像形成部に搬送される。画像形成部には、４個の感光体ドラム１２１，１３１，１４１，１５１が傾斜状態に配設されている。
【００７７】
また、これらの感光体ドラム１２１，１３１，１４１，１５１に対向するように、中間転写ベルト１１３が配設されている。この中間転写ベルト１１３は、駆動ローラ１１１とテンションローラ１１２とにより張架されている。
【００７８】
しかしながら、この特許文献２に記載されたカラー画像形成装置は、感光体ドラムを露光する露光手段の光路の上方に、それぞれの感光体ドラムを帯電させる帯電手段と、それぞれのドラム状像担持体をクリーニングするクリーニング手段とを有し、露光手段の光路の下方に、静電潜像を個々に顕像化するための現像手段を備えた画像形成装置に該当せず、その技術的思想も大幅に異なる。
【００７９】
また、４体のドラム状像担持体を傾けて配置した、従来のタンデム型カラー画像形成装置の他の比較例として、特許文献３に記載されたカラー画像形成装置がある。このカラー画像形成装置を図８に示す。
【００８０】
図８に示すように、この特許文献３に記載された画像形成装置においては、両端をローラ２０３ａ，２０３ｂにより張架された無端ベルトからなる中間ベルト２０４が、水平面から４５°傾斜するように設けられ、中間ベルト２０４の上面に転接するように４体の感光体ドラム２０５が設けられている。
【００８１】
それぞれの感光体ドラム２０５の上には、それぞれの折返しミラー２１０が、それぞれ１個ずつ設けられ、折返しミラー２１０とほぼ同一水平面上に対応して、ポリゴンミラー２０８が設けられている。このポリゴンミラー２０８は、折返しミラー２１０とこれに対応する感光体ドラム２０５との間の光路長が最も長い折返しミラー２１０の側に設けられており、ポリゴンミラー２０８から感光体ドラム２０５までの光路長が、それぞれの感光体ドラム２０５について相互に等しくなるように構成されている。
【００８２】
ところが、この特許文献３に記載されたカラー画像形成装置は、ドラム状像担持体に対して露光を行う露光手段の光路の上方に、それぞれのドラム状像担持体を帯電する帯電手段と、それぞれのドラム状像担持体のクリーニングを行うクリーニング手段とが設けられ、露光手段の光路の下方に、それぞれのドラム状像担持体の静電潜像を顕像化する現像手段を備えていないため、この発明による画像形成装置に該当せず、その技術的思想も大幅に異なる。
【００８３】
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【００８４】
例えば、上述の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じて、これと異なる数値を用いてもよい。
【００８５】
なお、上述の実施形態においては、画像形成装置の構成例として、カラー画像形成装置が挙げられているが、これに限定する趣旨ではなく、複数のドラム状像担持体を有するあらゆる画像形成装置に適用することが可能である。
【００８６】
また、例えば上述の第１および第２実施形態においては、感光体ドラム３１は、これらの中心を通る直線が、鉛直方向に対して露光ユニット３４側に傾斜するように配置されているが、現像手段を小型化することによって、感光体ドラム３１の中心を通る直線が鉛直方向に平行になるように構成しつつ、感光体ドラム３１に対する照射位置が露光ユニット３４の出射位置よりも高くなるように、露光ユニット３４の光路を水平方向に対して傾斜させて配置することも可能である。
【００８７】
また、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、以下の技術的思想を含み、これらの技術的思想のあらゆる組み合わせを包含するものである。
【００８８】
［第１の実施態様］
この発明の第１の実施態様は、
複数のドラム状像担持体と、それぞれのドラム状像担持体に静電潜像を形成する複数の露光手段と、複数の露光手段の光路よりそれぞれ高い位置に設けられ、複数のドラム状像担持体を、個々に帯電可能に構成された複数の帯電手段と、複数の露光手段におけるそれぞれの光路よりそれぞれ高い位置に設けられた、それぞれのドラム状像担持体を、それぞれクリーニング可能に構成された複数のクリーニング手段と、複数の露光手段におけるそれぞれの光路よりそれぞれ低い位置に設けられた、それぞれの静電潜像を顕像化する複数の現像手段と、表面が複数のドラム状像担持体に対向するように設けられたベルト状転写部材と、ベルト状転写部材の裏面側に複数配設された複数の転写手段とを有し、ドラム状像担持体への照射位置が、露光手段の出射位置よりも高い位置になるように、露光手段の光路が水平方向に対して傾斜して配置され、複数の転写手段にそれぞれ画像を順次転写するように構成されている。
【００８９】
［第２の実施態様］
この発明の第２の実施態様は、さらに、複数のドラム状像担持体が、複数のドラム状像担持体のうちの最上流のドラム状像担持体の軸中心と最下流のドラム状像担持体の軸中心とを結ぶ直線が鉛直方向に対して露光手段側に傾斜するように配置されている。
【００９０】
［第３の実施態様］
この発明の第３の実施態様は、露光手段の光路を、水平方向に対して傾斜させる角度が、２度以上２５度以下である。
【００９１】
［第４の実施態様］
この発明の第４の実施態様は、ベルト状転写部材と、ベルト状転写部材の裏面に配設した複数の転写手段とを備えた転写ユニットを有し、転写ユニットが、ドラム状像担持体から離間可能に構成されているとともに、ドラム状像担持体に当接する際に、転写ユニットの自重により、転写ユニットがドラム状像担持体に対する当接を付勢可能に構成されている。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、それぞれのドラム状像担持体を重力方向に対して傾斜させて並設配置し、この傾斜に準じて露光経路も傾斜させていることにより、装置の設置面積を低減した構成を有しつつも、ドラム状像担持体のクリーニング性能を向上させることができ、レイアウト的にも最適な構成を実現することが可能となる。
【００９３】
また、転写ユニットの自重が、転写ユニットと感光体ドラムの接触に寄与できるように、転写ユニットの回動支点の位置を選定することによって、簡単な構成で安定した転写部の感光体ドラムへの接触状態を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態による画像形成装置を示す断面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態によるプロセスカートリッジの概略を示す略線図である。
【図３】この発明の第１の実施形態によるプロセスカートリッジの概略を示す略線図である。
【図４】この発明の第１の実施形態による転写ユニット部を示す断面図である。
【図５】この発明の第２の実施形態による画像形成装置を示す概略図である。
【図６】従来技術によるカラー画像形成装置を示す概略図である。
【図７】従来技術によるカラー画像形成装置を示す概略図である。
【図８】従来技術によるカラー画像形成装置を示す断面図である。
【図９】従来技術によるプロセスカートリッジを示す略線図である。
【符号の説明】
１，１ａ〜１ｄ，３１，３１ｙ〜３１ｋ，１２１，１３１，１４１，１５１，２０５ 感光体ドラム
２ａ〜２ｄ，３３，３３ｙ〜３３ｋ 帯電器
３ａ〜３ｄ，３４，３４ｙ〜３４ｋ 露光ユニット
４ａ〜４ｄ，３５，３５ｙ〜３５ｋ 現像器
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ クリーナー
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ 像担持体ユニット
１１ 転写搬送ベルト
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 転写部材
１８ 給紙ローラ
１９ ローラ対
２０ 定着部
２１ａ 発熱ローラ
２１ｂ 圧着ローラ
２２ 吸着ローラ
２３ 排紙ローラ対
２４ 排紙トレイ
３２ 転写材搬送ベルト
３６，３６ｙ，３６ｍ，３６ｃ，３６ｋ クリーニング部
３７，３７ｙ，３７ｍ，３７ｃ，３７ｋ プロセスカートリッジ
３８，３８ｙ，３８ｍ，３８ｃ，３８ｋ 転写ローラ
３９，３９ｙ，３９ｍ，３９ｃ，３９ｋ トナー収容部
４１ 給送カセット
４２ ピックアップローラ
４３ 分離ローラ
４４ レジストローラ対
４５ 定着部
４５ａ 加熱ローラ
４５ｂ 加圧ローラ
４６ 排出ローラ対
４７ 排出トレイ
４８ａ 排紙駆動ローラ
４８ｂ，４８ｃ 従動ローラ
４９，５０ フラッパ
５１，５１ｙ，５１ｍ，５１ｃ，５１ｋ トナー容器
５２ 反転搬送路
５３ 転写材反転部
５４ 転写ユニット
５５ 支点
６１ 排紙トレイ
６３，１１３ 中間転写ベルト
６４ ２次転写ローラ
１１１ 駆動ローラ
１１２ テンションローラ
１１５ 搬送手段
２０３ａ，２０３ｂ ローラ
２０４ 中間ベルト
２０８ ポリゴンミラー
２１０ 折返しミラー
Ｐ，Ｓ 転写材
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像形成装置に関し、特に、電子写真方式を用いるカラー画像形成装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真方式によるカラー画像形成装置の普及に伴い、カラー画像の印字品質に対する要求に加え、カラー出力の高速化に対する要求が高まっている。
【０００３】
この要求に応えるために、画像形成方式に対して、いくつかの提案がなされている。これらの提案の中に、タンデム型と呼ばれるカラー画像形成方式がある。
【０００４】
このタンデム型カラー画像形成方式においては、まず、それぞれのＢｋ（ブラック）トナー、Ｃ（シアン）トナー、Ｍ（マゼンタ）トナーおよびＹ（イエロー）トナーの画像が、それぞれドラム状像担持体に形成され、転写搬送ベルトによって搬送される転写材に対し、それぞれの色が転写手段により順次転写され、最後に定着が行われる。
【０００５】
このようなドラム状像担持体に露光を行う露光手段の光路の上方に、個々のドラム状像担持体を帯電する帯電手段と、個々のドラム状像担持体とをクリーニングするクリーニング手段を備え、露光手段の光路の下方に、それぞれの静電潜像を顕像化するための現像手段を有する画像形成装置の例としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。
【０００６】
図６に、上述したタンデム型のカラー画像形成装置を示す。このカラー画像形成装置においては、本体装置の下部に設けられた給紙ローラ１８により、転写材Ｓが１枚ずつ送出され、ローラ対１９によって画像形成部に給送される。
【０００７】
また、画像形成部には、転写材Ｓを搬送する転写搬送ベルト１１が、複数の回転ローラによって用紙搬送方向（図６中、下から上向き）に張設されている。また、この転写搬送ベルト１１の最上流部においては、バイアスを印加した吸着ローラ２２によって、転写材Ｓが転写搬送ベルト１１に静電吸着される。
【０００８】
また、このベルト搬送面に対向して、４個のドラム状像担持体（以下、感光体ドラム）１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが直線状に配設されて、画像形成部が構成されている。
【０００９】
また、感光体ドラム１の周面近傍には、それぞれクリーナー６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが保持された像担持体ユニット７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ、および、現像器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄが配設されている。
【００１０】
また、感光体ドラム１の周面近傍に、転写搬送ベルト１１の搬送面を挟むように、転写部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが配置されている。また、それぞれの像担持体ユニット７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄと、それぞれの現像器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとの間は、所定の間隙に隔てられ、この間隙を介して露光ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄから感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周面に露光照射が行われる。
【００１１】
このカラー画像形成装置においては、転写搬送ベルト１１が図６中時計回りの方向に循環移動することにより、転写材Ｓが搬送されるとともに、それぞれの帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにより、それぞれの感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周面が所定の電荷に一様に、帯電可能に構成されている。
【００１２】
また、露光ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄにより、帯電した感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周面が画像情報に応じて露光されて、静電潜像が形成される。そして、現像器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄにより、これらの静電潜像の低電位部にトナーが転移されて、トナー像化（現像）が行われる。
【００１３】
それぞれのドラム状像担持体としての感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周面上に形成（現像）されたトナー像は、それらに対応する転写部材１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄで形成される転写電界によって転写材Ｓ面に転写される。
【００１４】
このようにトナー像が転写された転写材Ｓには、圧着ローラ２１ｂと発熱ローラ２１ａとからなる定着部２０によって、トナー像が紙面に熱定着され、排紙ローラ対２３によって排紙トレイ２４上に排出される。
【００１５】
このように、特許文献１の構成は、それぞれの感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを有するそれぞれの像担持体ユニット７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを、縦に積み重ねた配置にすることによって、それらを横に並べたタイプよりも装置の設置面積を小さくすることができるという利点を有するとともに、特許文献１に記載されたカラー画像形成装置は、それぞれの像担持体ユニット７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを、右側面側から、それぞれ単独して容易に着脱することができ、交換性を向上させることができるという利点を有する。
【００１６】
ところが、上述した特許文献１に記載された画像形成装置、すなわち、ドラム状像担持体を露光する露光手段の光路の上方に設けられ、それぞれのドラム状像担持体を帯電する帯電手段、および、それぞれのドラム状像担持体をクリーニングするクリーニング手段と、露光手段の光路の下方に設けられた、それぞれのドラム状像担持体に形成された静電潜像を顕像化する現像手段とを有する画像形成装置において、次のような問題があった。
【００１７】
すなわち、上述したように、特許文献１に記載された画像形成装置は、それぞれドラム状像担持体を有する像担持体ユニットが、縦（重力方向）に積み重ねられて配置されているので、それらの像担持体ユニットを横（重力方向に対して垂直方向）に並べたタイプよりも装置の設置面積を狭小化でき、それぞれの像担持体ユニットを右側面側からそれぞれ単独で容易に着脱することができるように構成されているので、交換性を向上させることができるという利点を有している。
【００１８】
【特許文献１】
特開２００２−０６２７０７号公報
【特許文献２】
特開２００２−２１４８６８号公報
【特許文献３】
特開２００２−１４４６３３号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような利点を奏するためには、それぞれのドラム状像担持体のクリーナーをほぼ水平に配設する必要がある。そのため、クリーナーで掻き取られたトナーがクリーナーの上部に堆積しやすくなり、クリーナーの性能が低下し、クリーニング不良が生じやすくなるとともに、クリーニングの寿命が短くなってしまう。
【００２０】
したがって、この発明の目的は、設置面積を低減可能に構成しつつ、ドラム状像担持体に対するクリーニング性能を向上させることができ、最適なレイアウト構成を実現することができる画像形成装置を提供することにある。
【００２１】
また、この発明のさらなる目的は、転写ユニットの自重が、転写ユニットと感光体ドラムとの接触に寄与することができ、転写ユニットの回動支点の位置を選定することによって、簡単な構成により、安定して転写部の感光体ドラムへの接触状態を確保することができる画像形成装置を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は、
複数のドラム状像担持体と、
それぞれのドラム状像担持体に静電潜像を形成する複数の露光手段と、
複数の露光手段の光路よりそれぞれ高い位置に設けられ、複数のドラム状像担持体を、個々に帯電可能に構成された複数の帯電手段と、
複数の露光手段におけるそれぞれの光路よりそれぞれ高い位置に設けられた、それぞれのドラム状像担持体を、それぞれクリーニング可能に構成された複数のクリーニング手段と、
複数の露光手段におけるそれぞれの光路よりそれぞれ低い位置に設けられた、それぞれの静電潜像を顕像化する複数の現像手段と、
表面が複数のドラム状像担持体に対向するように設けられたベルト状転写部材と、
ベルト状転写部材の裏面側に複数配設された複数の転写手段とを有し、
ドラム状像担持体への照射位置が、露光手段の出射位置よりも高い位置になるように、露光手段の光路が水平方向に対して傾斜して配置され、
複数の転写手段にそれぞれ画像を順次転写するように構成されている
ことを特徴とするものである。
【００２３】
この発明において、典型的には、複数のドラム状像担持体が、複数のドラム状像担持体のうちの最上流のドラム状像担持体の軸中心と最下流のドラム状像担持体の軸中心とを結ぶ直線が鉛直方向に対して露光手段側に傾斜するように配置されている。
【００２４】
この発明において、ドラム状像担持体への照射位置が、露光手段の出射位置よりも高くなるように、好適には、露光手段の光路の水平方向に対して傾斜させる角度は、２度以上２５度以下である。
【００２５】
この発明において、好適には、ベルト状転写部材と、ベルト状転写部材の裏面に配設した複数の転写手段とを備えた転写ユニットを有し、転写ユニットが、ドラム状像担持体から離間可能に構成されているとともに、ドラム状像担持体に当接する際に、転写ユニットの自重により、転写ユニットがドラム状像担持体に対する当接を付勢可能に構成されている。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、鉛直方向および水平方向は、それぞれ重力方向に対して平行方向および垂直方向である。
【００２７】
〔第１実施形態〕
まず、この発明の第１の実施形態による画像形成装置としてのカラー画像形成装置について説明する。図１に、この第１の実施形態によるカラー画像形成装置を示す。
【００２８】
図１に示すように、この第１の実施形態によるカラー画像形成装置においては、上下方向（重力方向）に傾斜して、電子写真方式のドラム状像担持体としての、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｂｋ）の４体の感光体ドラム３１ｙ，３１ｍ，３１ｃ，３１ｋ（以下、感光体ドラム３１）が並設されている。
【００２９】
また、このカラー画像形成装置においては、それぞれの感光体ドラム３１に対向して、静電吸着により転写材Ｓを吸着して担持搬送するベルト状転写部材となる転写材搬送ベルトが配置されている。
【００３０】
これらの感光体ドラム３１は、それぞれ直径が例えば３０ｍｍの、例えばアルミニウム（Ａｌ）からなるシリンダの外周面に、有機光導電体層（ＯＰＣ）が塗布されて構成されている。
【００３１】
また、これらの感光体ドラム３１は、その両端部がフランジ（図示せず）により回転自在に支持されている。この両端部のうちの一方の端部に、駆動モータ（図示せず）による駆動力が伝達されることによって、図１中反時計回りに回転駆動される。
【００３２】
それぞれの感光体ドラム３１の周囲には、この感光体ドラム３１の回転方向の上流側から順に、感光体ドラム３１の表面を均一に帯電する帯電手段としての帯電器３３ｙ，３３ｍ，３３ｃ，３３ｋ（以下、帯電器３３）が配置されている。
【００３３】
この帯電器３３は、ローラ状に形成された導電性ローラからなり、このローラが感光体ドラム３１の表面に当接されるとともに、バイアス電源（図示せず）によって耐電バイアス電圧が印加されて、感光体ドラム３１の表面が一様に帯電される。
【００３４】
また、帯電器３３の感光体ドラム３１の回転方向下流側には、露光ユニット３４ｙ，３４ｍ，３４ｃ，３４ｋ（以下、露光ユニット３４）が配置されている。これらの露光ユニット３４は、帯電器３３により一様に帯電された感光体ドラム３１の表面に、画像情報に基づいたレーザビームを照射することにより、感光体ドラム３１表面に静電潜像を形成可能に構成されている。
【００３５】
また、これらの露光ユニット３４には、それぞれポリゴンミラーが設けられている。そして、画像信号に対応した画像光が、レーザダイオード（図示せず）から、これらのポリゴンミラーと一体的にカートリッジ化された、４つのプロセスカートリッジ３７ｙ，３７ｍ，３７ｃ，３７ｋ（以下、プロセスカートリッジ３７）の内部を通過して、感光体ドラム３１に照射される。この露光により、感光体ドラム３１の表面に静電潜像が形成される。
【００３６】
また、それぞれの感光体ドラム３１の周辺に、静電潜像が形成された感光体ドラム３１の表面付着されたそれぞれの色のトナーを、トナー画像として顕像化する現像器３５ｙ，３５ｍ，３５ｃ，３５ｋ（以下、現像器３５）が配置されている。
【００３７】
また、それぞれの現像器３５には、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色のトナーを収容したトナー収容部３９ｙ，３９ｍ，３９ｃ，３９ｋ（以下、トナー収容部３９）が設けられている。
【００３８】
そして、感光体ドラム３１の表面に隣接し、図示しない駆動部により回転駆動されるとともに、図示しない現像バイアス電源により現像バイアス電圧を印加することにより現像を行う。
【００３９】
続いて、現像器３５によって、トナー画像として顕像化された感光体ドラム上の画像は、転写部において転写材Ｓに転写される。
【００４０】
転写材搬送ベルト３２の内側に配置された転写ローラ３８ｙ，３８ｍ，３８ｃ，３８ｋ（以下、転写ローラ３８）は、４体の感光体ドラム３１に対向して、転写材搬送ベルト３２に当接するように構成されている。
【００４１】
これらの転写ローラ３８は、転写バイアス電源（図示せず）に接続されている。そして、これらの転写ローラ３８から転写材搬送ベルト３２を介して、正極性の電荷が転写材Ｓに印加される。そして、この電荷により、感光体ドラム３１に接触中の転写材Ｓに、感光体ドラム３１表面の負極性のそれぞれの色トナー画像が順次転写されてカラー画像が形成される。
【００４２】
また、転写後の感光体ドラム３１の表面に残留したトナーを除去するクリーニング部３６ｙ，３６ｍ，３６ｃ，３６ｋ（以下、クリーニング部３６）が配置されている。
【００４３】
さらに、これらのクリーニング部３６に隣接するように、トナー容器５１ｙ，５１ｍ，５１ｃ，５１ｋ（以下、トナー容器５１）が設けられている。これらのトナー容器５１は、対応する感光体ドラム３１の表面から除去されたトナーを回収するための容器である。
【００４４】
また、プロセスカートリッジ３７は、感光体ドラム３１、帯電器３３、現像器３５、およびクリーニング部３６が、一体的にカートリッジ化され、画像形成装置本体に対して、着脱可能に構成されている。
【００４５】
ここで、この第１の実施形態においては、それぞれの感光体ドラム３１の中心を通る直線が、垂直方向に対して露光ユニット３４側に斜めになるように配置されている。これにより、プロセスカートリッジ３７の着脱方向を、同様にして、傾斜させることが可能となる。そのため、ユーザがプロセスカートリッジ３７を着脱する際に、操作性を向上させることができる。
【００４６】
次に、以上のように構成されたカラー画像形成装置における、転写材Ｓの搬送動作について説明する。
【００４７】
すなわち、カラー画像形成装置の下部に設けられた給送カセット４１に収容された転写材Ｓは、ピックアップローラ４２と、このピックアップローラ４２の下流側に設けられた分離ローラ４３とにより、分離給送されてレジストローラ対４４に到達される。
【００４８】
そして、画像と転写材Ｓとのタイミングがはかられて、レジストローラ対４４から給送され、転写材Ｓは、転写材搬送ベルト３２により静電吸着されて、担持された状態で画像形成手段となる感光体ドラム３１と転写ローラ３８との間の転写位置に搬送される。
【００４９】
続いて、この転写材Ｓに対して、それぞれの感光体ドラム３１の表面に形成されたトナー画像が順次転写されてカラー画像が記録される。その後、転写材Ｓが、駆動回転する加熱ローラ４５ａと、この加熱ローラ４５ａに圧接して従動回転する加圧ローラ４５ｂとを有する定着部４５を通過する際に、加熱処理および加圧処理が実行され、これにより、トナー画像が定着される。トナー画像が定着された転写材Ｓは、排出ローラ対４６によって、画像形成装置の上部に設けられた排出トレイ４７上に排出される。
【００５０】
ここで、この第１の実施形態によるカラー画像形成装置において用いられるクリーニング部３６について説明する。
【００５１】
すなわち、一般に、クリーニング部３６は、感光体ドラム３１の表面に付着し残留したトナーを、ブレードと呼ばれるゴム製の板材のエッジによって掻き取って、感光体ドラム３１の表面をクリーニングするものである。そして、そのクリーニング性能は、クリーニング部３６の設置角度に影響される。
【００５２】
具体的には、クリーニング部３６の設置角度が、図１中の反時計まわりに沿って大きいほど、すなわち反時計回りに傾いているほど、クリーニング部３６に堆積したトナーがトナー容器５１に移動しやすくなる。これにより、ブレードエッジ部のトナーの移動も容易になるため、クリーニング性能が向上する。
【００５３】
反対に、クリーニング部３６の設置角度が、図１中の時計まわりに沿った傾斜が大きいほど、すなわち時計回りに傾いているほど、クリーニング部３６に堆積するトナーがトナー容器５１に移動しにくくなる。その結果、ブレードエッジ部のトナーも移動しにくくなるため、クリーニング性能が低下してしまう。
【００５４】
そこで、クリーニング性能を向上させるためには、クリーニング部３６を反時計周りに、θの角度、例えばθ＝１０°だけ回転した状態に設置するのが有効である。なお、従来技術によるクリーニング部の設置状態は、図９に示すように、水平方向（重力方向に対して垂直な方向）に対して、θ＝約１３°に傾いている。
【００５５】
また、図２に示すように、感光体ドラム３１の表面を均一に帯電するための帯電手段となる帯電器３３を小さくする方法が考えられる。
【００５６】
ところが、この帯電器３３は、所定の圧力で感光体ドラム３１に付勢するように構成されている。そのため、帯電器３３の径を小さくしすぎると、帯電器３３自体が撓み、感光体ドラム３１の長手方向に渡って、均一な当接が困難になるので、均一な帯電ができなくなる。
【００５７】
そこで、帯電器３３を感光体ドラム３１に付勢する圧力としては、通常、片側あたり１．４７Ｎ（１５０ｇｆ）程度であることから、この圧力において、帯電器３３の撓みを防止するために、帯電器３３の直径としては、最低８ｍｍが必要である。
【００５８】
また、帯電器３３の径を小さくすると、その分回転回数が増えることになるため、帯電器３３の劣化が促進される。この観点からも、帯電器３３の直径としては、８ｍｍ以上が必要とされている。
【００５９】
このように、帯電器３３を小さくするには限界がある。そこで、この第１の実施形態においては、図１に示すように、それぞれの感光体ドラム３１の中心を通る直線が鉛直方向に対して露光ユニット３４側に斜めになるように配置されるとともに、感光体ドラム３１に対する照射位置が、露光ユニット３４の出射位置よりも高くなるように、露光ユニット３４の光路を水平方向に対して傾斜するように配置される。これにより、図３に示すように、帯電器３３を、図３中反時計方向に回転させ、配置することが可能となる。
【００６０】
この第１の実施形態においては、露光ユニット３４の光路が水平方向に対して、角度α、例えばα＝１０°だけ傾斜するように配置されている。また、露光ユニット３４からの光路を傾斜させる角度αとしては、トナー収容部３９ｙのトナーを現像器３５に適切に供給するために、最大２５°まで許容される。
【００６１】
また、図４に示すように、この第１の実施形態においては、転写材搬送ベルト３２と内側に配置された転写ローラ３８とを有する転写ユニット５４とが、支点５５を中心に回動可能に支持されている。
【００６２】
この支点５５の位置は、転写ユニット５４が感光体ドラム３１に接触した状態で、転写ユニット５４の自重Ｆが転写ユニット５４の感光体ドラム３１への接触を付勢する向きになるように配置されている。
【００６３】
このような構成を採用することにより、転写ユニット５４を感光体ドラム３１に付勢するために、バネなどを用いる必要がなくなり、画像形成装置を簡略化することができるとともに、安定した接触状態を確保することが可能となる。
【００６４】
〔第２実施形態〕
次に、この発明の第２の実施形態によるカラー画像形成装置について説明する。図５に、この第２の実施形態による中間転写ベルト６３を用いた画像形成装置を示す。
【００６５】
図５に示すように、この第２の実施形態においては、感光体ドラム３１上に形成したトナー像は、転写材Ｓに直接転写されず、中間転写ベルト６３に対する転写を介して行われる方式が採用されている。
【００６６】
この中間転写ベルト６３の内側には、転写ローラ３８ｙ，３８ｍ，３８ｃ，３８ｋ（以下、転写ローラ３８）が配置されている。そして、それぞれの転写ローラ３８は、それぞれ４体の感光体ドラム３１に対向して、中間転写ベルト６３に当接される。
【００６７】
これらの転写ローラ３８は、転写バイアス電源（図示せず）に接続されている。そして、転写ローラ３８から中間転写ベルト６３には、正極性の電荷が印加される。この電荷により生じる電界によって、感光体ドラム３１に接触した中間転写ベルト６３に、感光体ドラム３１表面上の負極性のそれぞれの色トナー画像が順次転写され、中間転写ベルト６３上にカラー画像が形成される。
【００６８】
このようにして、中間転写ベルト６３に形成されたカラー画像は、中間転写ベルト６３が、図５において時計方向に回転することにより、２次転写ローラ６４を有する２次転写部に到達する。
【００６９】
これらの２次転写ローラ６４は、図示しない転写バイアス電源に接続されており、電界により、中間転写ベルト６３から、それぞれの色トナー画像が一度で転写されて、転写材Ｓ上にカラー画像が形成される。
【００７０】
また、カラー画像が転写された後の転写材Ｓにおいては、定着が行われる下流側にフラッパ４９，５０が設けられ、転写材Ｓのパスを３状態に変更可能に構成されている。なお、この構成を採用すること以外は、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００７１】
まず、フラッパ４９が図５中実線の位置にある場合、転写材Ｓが通常の排紙経路をたどって、排出ローラ対４６により画像形成装置の上部に設けられた排出トレイ４７上に排出される。
【００７２】
次に、フラッパ４９が図５中二点鎖線の位置にあり、フラッパ５０が図５中二点鎖線の位置にある場合、転写材Ｓは、排紙駆動ローラ４８ａと従動ローラ４８ｃとによって、排紙トレイ６１に排出される。この経路の場合には、定着後の転写材Ｓの経路を直線的に構成することができるので、厚紙などのコシの強い紙を排紙するのに最適な状況を得ることができる。
【００７３】
次に、フラッパ４９が図５中二点鎖線の位置にあり、フラッパ５０が図５中実線の位置にある場合は、転写材Ｓに両面印字する際に用いられる。このとき、転写材Ｓは、排紙駆動ローラ４８ａと従動ローラ４８ｂとにより転写材反転部５３に搬送される。
【００７４】
転写材反転部５３に搬送された転写材Ｓは、排紙駆動ローラ４８ａの逆転動作によって反転されて、反転搬送路５２を経由して再度２次転写部に達する。これにより、裏面に画像が転写される。転写後の経路は、フラッパ４９が図５中実線の位置にあるときと同様である。
【００７５】
以上のように構成された第１および第２の実施形態による画像形成装置に対して、従来技術による４体の感光ドラムを傾斜させて配置した、従来のタンデム型カラー画像形成装置の比較例として、特許文献２に記載された画像形成装置がある。このタンデム型のカラー画像形成装置を、図７に示す。
【００７６】
図７に示すように、このタンデム型カラー画像形成装置においては、本体装置の下部に収納された転写材Ｐが搬送手段１１５によって画像形成部に搬送される。画像形成部には、４個の感光体ドラム１２１，１３１，１４１，１５１が傾斜状態に配設されている。
【００７７】
また、これらの感光体ドラム１２１，１３１，１４１，１５１に対向するように、中間転写ベルト１１３が配設されている。この中間転写ベルト１１３は、駆動ローラ１１１とテンションローラ１１２とにより張架されている。
【００７８】
しかしながら、この特許文献２に記載されたカラー画像形成装置は、感光体ドラムを露光する露光手段の光路の上方に、それぞれの感光体ドラムを帯電させる帯電手段と、それぞれのドラム状像担持体をクリーニングするクリーニング手段とを有し、露光手段の光路の下方に、静電潜像を個々に顕像化するための現像手段を備えた画像形成装置に該当せず、その技術的思想も大幅に異なる。
【００７９】
また、４体のドラム状像担持体を傾けて配置した、従来のタンデム型カラー画像形成装置の他の比較例として、特許文献３に記載されたカラー画像形成装置がある。このカラー画像形成装置を図８に示す。
【００８０】
図８に示すように、この特許文献３に記載された画像形成装置においては、両端をローラ２０３ａ，２０３ｂにより張架された無端ベルトからなる中間ベルト２０４が、水平面から４５°傾斜するように設けられ、中間ベルト２０４の上面に転接するように４体の感光体ドラム２０５が設けられている。
【００８１】
それぞれの感光体ドラム２０５の上には、それぞれの折返しミラー２１０が、それぞれ１個ずつ設けられ、折返しミラー２１０とほぼ同一水平面上に対応して、ポリゴンミラー２０８が設けられている。このポリゴンミラー２０８は、折返しミラー２１０とこれに対応する感光体ドラム２０５との間の光路長が最も長い折返しミラー２１０の側に設けられており、ポリゴンミラー２０８から感光体ドラム２０５までの光路長が、それぞれの感光体ドラム２０５について相互に等しくなるように構成されている。
【００８２】
ところが、この特許文献３に記載されたカラー画像形成装置は、ドラム状像担持体に対して露光を行う露光手段の光路の上方に、それぞれのドラム状像担持体を帯電する帯電手段と、それぞれのドラム状像担持体のクリーニングを行うクリーニング手段とが設けられ、露光手段の光路の下方に、それぞれのドラム状像担持体の静電潜像を顕像化する現像手段を備えていないため、この発明による画像形成装置に該当せず、その技術的思想も大幅に異なる。
【００８３】
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【００８４】
例えば、上述の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じて、これと異なる数値を用いてもよい。
【００８５】
なお、上述の実施形態においては、画像形成装置の構成例として、カラー画像形成装置が挙げられているが、これに限定する趣旨ではなく、複数のドラム状像担持体を有するあらゆる画像形成装置に適用することが可能である。
【００８６】
また、例えば上述の第１および第２実施形態においては、感光体ドラム３１は、これらの中心を通る直線が、鉛直方向に対して露光ユニット３４側に傾斜するように配置されているが、現像手段を小型化することによって、感光体ドラム３１の中心を通る直線が鉛直方向に平行になるように構成しつつ、感光体ドラム３１に対する照射位置が露光ユニット３４の出射位置よりも高くなるように、露光ユニット３４の光路を水平方向に対して傾斜させて配置することも可能である。
【００８７】
また、この発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、以下の技術的思想を含み、これらの技術的思想のあらゆる組み合わせを包含するものである。
【００８８】
［第１の実施態様］
この発明の第１の実施態様は、
複数のドラム状像担持体と、それぞれのドラム状像担持体に静電潜像を形成する複数の露光手段と、複数の露光手段の光路よりそれぞれ高い位置に設けられ、複数のドラム状像担持体を、個々に帯電可能に構成された複数の帯電手段と、複数の露光手段におけるそれぞれの光路よりそれぞれ高い位置に設けられた、それぞれのドラム状像担持体を、それぞれクリーニング可能に構成された複数のクリーニング手段と、複数の露光手段におけるそれぞれの光路よりそれぞれ低い位置に設けられた、それぞれの静電潜像を顕像化する複数の現像手段と、表面が複数のドラム状像担持体に対向するように設けられたベルト状転写部材と、ベルト状転写部材の裏面側に複数配設された複数の転写手段とを有し、ドラム状像担持体への照射位置が、露光手段の出射位置よりも高い位置になるように、露光手段の光路が水平方向に対して傾斜して配置され、複数の転写手段にそれぞれ画像を順次転写するように構成されている。
【００８９】
［第２の実施態様］
この発明の第２の実施態様は、さらに、複数のドラム状像担持体が、複数のドラム状像担持体のうちの最上流のドラム状像担持体の軸中心と最下流のドラム状像担持体の軸中心とを結ぶ直線が鉛直方向に対して露光手段側に傾斜するように配置されている。
【００９０】
［第３の実施態様］
この発明の第３の実施態様は、露光手段の光路を、水平方向に対して傾斜させる角度が、２度以上２５度以下である。
【００９１】
［第４の実施態様］
この発明の第４の実施態様は、ベルト状転写部材と、ベルト状転写部材の裏面に配設した複数の転写手段とを備えた転写ユニットを有し、転写ユニットが、ドラム状像担持体から離間可能に構成されているとともに、ドラム状像担持体に当接する際に、転写ユニットの自重により、転写ユニットがドラム状像担持体に対する当接を付勢可能に構成されている。
【００９２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、それぞれのドラム状像担持体を重力方向に対して傾斜させて並設配置し、この傾斜に準じて露光経路も傾斜させていることにより、装置の設置面積を低減した構成を有しつつも、ドラム状像担持体のクリーニング性能を向上させることができ、レイアウト的にも最適な構成を実現することが可能となる。
【００９３】
また、転写ユニットの自重が、転写ユニットと感光体ドラムの接触に寄与できるように、転写ユニットの回動支点の位置を選定することによって、簡単な構成で安定した転写部の感光体ドラムへの接触状態を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態による画像形成装置を示す断面図である。
【図２】この発明の第１の実施形態によるプロセスカートリッジの概略を示す略線図である。
【図３】この発明の第１の実施形態によるプロセスカートリッジの概略を示す略線図である。
【図４】この発明の第１の実施形態による転写ユニット部を示す断面図である。
【図５】この発明の第２の実施形態による画像形成装置を示す概略図である。
【図６】従来技術によるカラー画像形成装置を示す概略図である。
【図７】従来技術によるカラー画像形成装置を示す概略図である。
【図８】従来技術によるカラー画像形成装置を示す断面図である。
【図９】従来技術によるプロセスカートリッジを示す略線図である。
【符号の説明】
１，１ａ〜１ｄ，３１，３１ｙ〜３１ｋ，１２１，１３１，１４１，１５１，２０５ 感光体ドラム
２ａ〜２ｄ，３３，３３ｙ〜３３ｋ 帯電器
３ａ〜３ｄ，３４，３４ｙ〜３４ｋ 露光ユニット
４ａ〜４ｄ，３５，３５ｙ〜３５ｋ 現像器
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ クリーナー
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ 像担持体ユニット
１１ 転写搬送ベルト
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ 転写部材
１８ 給紙ローラ
１９ ローラ対
２０ 定着部
２１ａ 発熱ローラ
２１ｂ 圧着ローラ
２２ 吸着ローラ
２３ 排紙ローラ対
２４ 排紙トレイ
３２ 転写材搬送ベルト
３６，３６ｙ，３６ｍ，３６ｃ，３６ｋ クリーニング部
３７，３７ｙ，３７ｍ，３７ｃ，３７ｋ プロセスカートリッジ
３８，３８ｙ，３８ｍ，３８ｃ，３８ｋ 転写ローラ
３９，３９ｙ，３９ｍ，３９ｃ，３９ｋ トナー収容部
４１ 給送カセット
４２ ピックアップローラ
４３ 分離ローラ
４４ レジストローラ対
４５ 定着部
４５ａ 加熱ローラ
４５ｂ 加圧ローラ
４６ 排出ローラ対
４７ 排出トレイ
４８ａ 排紙駆動ローラ
４８ｂ，４８ｃ 従動ローラ
４９，５０ フラッパ
５１，５１ｙ，５１ｍ，５１ｃ，５１ｋ トナー容器
５２ 反転搬送路
５３ 転写材反転部
５４ 転写ユニット
５５ 支点
６１ 排紙トレイ
６３，１１３ 中間転写ベルト
６４ ２次転写ローラ
１１１ 駆動ローラ
１１２ テンションローラ
１１５ 搬送手段
２０３ａ，２０３ｂ ローラ
２０４ 中間ベルト
２０８ ポリゴンミラー
２１０ 折返しミラー
Ｐ，Ｓ 転写材
Claims (1)
- 複数のドラム状像担持体と、
それぞれの上記ドラム状像担持体に静電潜像を形成する複数の露光手段と、
上記複数の露光手段の光路よりそれぞれ高い位置に設けられ、上記複数のドラム状像担持体を、個々に帯電可能に構成された複数の帯電手段と、
上記複数の露光手段におけるそれぞれの光路よりそれぞれ高い位置に設けられた、それぞれの上記ドラム状像担持体を、それぞれクリーニング可能に構成された複数のクリーニング手段と、
上記複数の露光手段におけるそれぞれの光路よりそれぞれ低い位置に設けられた、それぞれの上記静電潜像を顕像化する複数の現像手段と、
表面が上記複数のドラム状像担持体に対向するように設けられたベルト状転写部材と、
上記ベルト状転写部材の裏面側に複数配設された複数の転写手段とを有し、
上記ドラム状像担持体への照射位置が、上記露光手段の出射位置よりも高い位置になるように、上記露光手段の光路が水平方向に対して傾斜して配置され、
上記複数の転写手段にそれぞれ画像を順次転写するように構成されている
ことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003054452A JP2004264559A (ja) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003054452A JP2004264559A (ja) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | 画像形成装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2006221517A Division JP2006301673A (ja) | 2006-08-15 | 2006-08-15 | 画像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004264559A true JP2004264559A (ja) | 2004-09-24 |
| JP2004264559A5 JP2004264559A5 (ja) | 2006-04-13 |
Family
ID=33118791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003054452A Pending JP2004264559A (ja) | 2003-02-28 | 2003-02-28 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004264559A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2088474A2 (en) | 2008-02-06 | 2009-08-12 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus and image forming method |
| US8270885B2 (en) | 2007-07-10 | 2012-09-18 | Ricoh Company, Limited | Image forming apparatus utilizing plural pressers of different weights and image forming method forming an image with the image forming apparatus |
-
2003
- 2003-02-28 JP JP2003054452A patent/JP2004264559A/ja active Pending
Cited By (2)
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