JP2007316114A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンスの作業性を向上させることが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】このカラーレーザプリンタ１は、前面にカバー１１が設けられた装置本体１ａの後側において上下方向に延設される排紙用の垂直搬送路Ｌｂ，Ｌｃと、垂直搬送路Ｌｂ，Ｌｃの前方に略垂直に並設され、後方に隣接して配される中間転写ベルト３１に画像を転写する４つの画像転写機構３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋとを備えている。各画像転写機構は、それぞれ、感光体ドラム３３と、感光体ドラム３３上に潜像を形成する発光ダイオード３７ａを有するダイオードヘッド３７と、感光体ドラム３３上の潜像を顕像化する現像装置３４とを、その各々が装置本体１ａに対して着脱可能に含んでいる。そして、ダイオードヘッド３７が、感光体ドラム３３と一体的に装置本体１ａに対して着脱されるように構成されている。
【選択図】図７

Description

本発明は、複数の画像転写部を具備した画像形成装置に関する。

従来、複数の画像転写部を具備したカラーレーザプリンタ等の画像形成装置が知られている。

例えば、特許文献１には、装置本体の中央付近に内装された縦置きの中間転写ベルトの前方に複数の画像転写部が配設される構成の画像形成装置が開示されている。この画像形成装置は、装置本体後部に上下方向に延びる搬送路を備えており、この搬送路の上端部から前方に向けて用紙が排出されるようになっている。また、画像転写部は、感光体ドラム、光学装置としてのレーザスキャナユニット（ＬＳＵ）および現像装置等からなり、装置本体の前面に設けられたカバーを開放することで、当該画像転写部の各構成部材を順次個別に装置本体から取り外せるようになっている。
特開２００４−２７２０１５号公報

しかしながら、上記従来の画像形成装置では、画像転写部の各構成部材が装置本体に対して個別に着脱するようになっていることから、例えばメンテナンスで各構成部材を装置本体から順次個別に取り外した後に再び装置本体に取り付けた際には、光学装置と感光体ドラムとの間の位置精度が取外し前と取付け後とで変化している場合がある。これにより、取付け後に光学装置と感光体ドラムとの位置合せを行う必要があるので、メンテナンスの作業性が低下するという問題点がある。

また、特許文献１のカラーレーザプリンタでは、光学装置として比較的大型のＬＳＵを用いているため、光学装置を他の構成部材とユニット化させ難く、また、装置本体の高さ寸法を小さくするのが困難である。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、メンテナンスの作業性を向上させることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明の請求項１に記載の画像形成装置は、前面にカバーが設けられた装置本体の後側において上下方向に延設され、上端部から前方に向けて用紙を排出する排紙用の第１搬送路と、前記第１搬送路の前方に略垂直に並設され、後方に隣接して配される所定の被転写体に画像を転写する複数の画像転写部とを備えた画像形成装置であって、前記複数の画像転写部は、それぞれ、感光体ドラムと、前記感光体ドラム上に潜像を形成する光学装置と、前記感光体ドラム上の潜像を顕像化する現像装置とを、その各々が前記装置本体に対して着脱可能に含み、前記光学装置が、少なくとも前記感光体ドラムと一体的に前記装置本体に対して着脱されることを特徴とする。

この発明の請求項１に記載の画像形成装置では、上記のように、画像転写部の各構成部材が装置本体に対して着脱可能であるのに加えて、光学装置を感光体ドラムと一体的に装置本体に対して着脱させるように構成したので、例えばメンテナンスで画像転写部の各構成部材を装置本体から各々取り外した後に再び当該装置本体に取り付けた場合に、光学装置と感光体ドラムとの間の位置精度が取外し前と取付け後とで変化することがない。これにより、取付け後に光学装置と感光体ドラムとの位置合せを行う必要がないので、メンテナンスの作業性を向上させることができる。

上記請求項１に記載の画像形成装置において、前記光学装置は、発光ダイオードを有するダイオードヘッドであることが好ましい（請求項２）。このように、光学装置としてレーザスキャナユニット（ＬＳＵ）よりも小型の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有するダイオードヘッドを用いたので、光学装置と感光体ドラムとを容易にユニット化することができる。また、この場合、光学装置としてレーザスキャナユニットを用いた場合に比べて、装置本体の高さ寸法を小さくすることができる。

上記請求項２に記載の画像形成装置において、好ましくは、前記被転写体は、前記装置本体の中央付近にその上部が下部よりも前方に位置するように傾斜して配設される中間転写ベルトを含み、前記第１搬送路の上端部から排出された用紙を受け止める排紙トレイと、前記第１搬送路と前記中間転写ベルトとの間で前記排紙トレイの下面に沿って延設されるとともに、その一端が前記第１搬送路に接続され、両面印刷時に前記第１搬送路から用紙を引き込む用紙反転用の第２搬送路とをさらに備えている（請求項３）。このように構成すれば、上記請求項２に記載の小型のダイオードヘッドを光学装置として用いる構成を合理的に利用して、排紙トレイの下方の装置本体内に余剰スペースを確保することができるので、両面印刷時の用紙反転に使用される第２搬送路を装置本体内に設けることができる。これによって、用紙反転時に当該用紙の一部が一時的に第１搬送路上端部の排紙口から装置本体外の排紙トレイ上に押し出されなくなるので、使用者が排紙トレイ上に一時的に押し出された用紙を誤って把持することに起因して用紙のジャムが発生するのを防止することができる。

この発明の画像形成装置によれば、メンテナンス等で画像転写部の各構成部材を装置本体から各々取り外した後に再び当該装置本体に取り付けた場合に、光学装置と感光体ドラムとの間の位置精度が取外し前と取付け後とで変化することがないので、取付け後に光学装置と感光体ドラムとの位置合せを行う必要がなくなる。これにより、メンテナンスの作業性を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるカラーレーザプリンタの全体構成を示した斜視図であり、図２は、図１に示したカラーレーザプリンタの側断面図である。また、図３は、図２に示したカラーレーザプリンタにおける両面印刷動作を説明するための側断面図であり、図４〜図８は、図２に示したカラーレーザプリンタのメンテナンス時における各構成部材の取外し方法を説明するための側断面図である。まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態によるカラーレーザプリンタ１の全体構成について説明する。なお、本実施形態では、本発明の画像形成装置をカラーレーザプリンタ１に適用した例について説明する。

本実施形態のカラーレーザプリンタ１は、図１および図２に示すように、前面にカバー１１が設けられた箱型の装置本体１ａを有しており、その装置本体１ａ内に設けられた搬送路Ｌに沿って用紙Ｐを搬送しながら、図略の端末等から送信された画像データに基づいて前記用紙Ｐに画像を形成するものである。カバー１１は、ヒンジ１１ａで装置本体１ａに回動可能に取り付けられている。搬送路Ｌは、当該カラーレーザプリンタ１の前方から後方に略水平に延びる画像形成用の水平搬送路Ｌａと、水平搬送路Ｌａの後端部から略垂直に立ち上がる排紙用の垂直搬送路（第１搬送路）Ｌｂ，Ｌｃとを有しており、側面視で略Ｌ字状となるように構成されている。すなわち、このカラーレーザプリンタ１では、垂直搬送路Ｌｂ，Ｌｃが装置本体１ａの後側に位置しており、カバー１１を開けた状態での搬送路Ｌの露出を抑制するようになっている。

また、カラーレーザプリンタ１は、この装置本体１ａ内に用紙Ｐを貯留する挿脱自在の給紙カセット２１を備えた給紙部２と、この給紙部２の駆動で給紙カセット２１から繰り出された用紙Ｐを搬送しながら当該用紙Ｐに画像を転写する画像形成部３と、この画像形成部３で用紙Ｐに転写された画像に対して定着処理を施す定着部４とが内装されるとともに、装置本体１ａの上面に定着部４で定着処理の施された用紙Ｐが排紙される排紙部５が設けられることによって構成されている。

給紙部２には、給紙カセット２１の前方上側位置にピックアップローラ２２が設けられ、このピックアップローラ２２の駆動によって給紙カセット２１に貯留されている用紙Ｐが１枚ずつピックアップされるとともに、その用紙Ｐを給紙ローラ２３、２４および２５によって搬送路Ｌの水平搬送路Ｌａに送り出し、さらに、レジストローラ２６によって一時待機させた後、所定のタイミングで画像形成部３に向けて送り出されるようになっている。

画像形成部３は、画像転写機構３０と、この画像転写機構３０によってその表面にトナー像が転写される中間転写ベルト（被転写体）３１と、この中間転写ベルト３１上のトナー像を給紙カセット２１から送り込まれた用紙Ｐにさらに転写するための２次転写ローラ３２とを備えている。

本実施形態のカラーレーザプリンタ１では、中間転写ベルト３１が装置本体１ａの中央付近にその上部が下部よりも前方に位置するように傾斜して配設されており、画像転写機構３０が中間転写ベルト３１の前方に隣接して配設されている。

画像転写機構３０は、上流側（図２では上側）から下流側に向けて順次配設されたイエロー用転写機構（画像転写部）３０Ｙと、マゼンタ用転写機構（画像転写部）３０Ｍと、シアン用転写機構（画像転写部）３０Ｃと、ブラック用転写機構（画像転写部）３０Ｋとを備えている。

各転写機構３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃおよび３０Ｋには、それぞれの中央位置に感光体ドラム３３が配されているとともに、各感光体ドラム３３の前方上側に現像装置３４と、現像装置３４にトナーを供給するトナー容器３８とが設けられている。そして、図２で反時計回りの方向に回転する感光体ドラム３３の周面に現像装置３４からトナーが供給され、これによって感光体ドラム３３の周面にトナー像が形成されるようになっている。

また、各感光体ドラム３３の後方下側には感光体ドラム３３周面の残留トナーを除去してクリーニングするドラムクリーニング装置３５が設けられるとともに、感光体ドラム３３の前方下側には帯電器３６が設けられており、ドラムクリーニング装置３５によって清浄化処理された感光体ドラム３３の周面は、新たな帯電処理のために帯電器３６へ向かうことになる。

ここで、本実施形態では、感光体ドラム３３の前方位置には、発光ダイオード（ＬＥＤ）３７ａを有する比較的小型のダイオードヘッド（光学装置）３７が設けられている。このようにレーザスキャナユニットよりも小型のダイオードヘッド３７を用いるとともに、中間転写ベルト３１を装置本体１ａの中央付近に傾斜させて配設することによって、装置本体１ａ内の垂直搬送路Ｌｂ，Ｌｃと中間転写ベルト３１との間に十分な余剰スペースを確保することができ、また、装置本体１ａの高さサイズ等を小さくすることもできる。このダイオードヘッド３７は、帯電器３６によって一様に帯電された感光体ドラム３３の周面に、図略の画像読取り装置から入力された画像データに基づくレーザー光を照射するものであり、これによって各感光体ドラム３３の周面に静電潜像が形成されるようになっている。この静電潜像に現像装置３４からトナーが供給されることにより、感光体ドラム３３の周面にトナー像が形成され、このトナー像が中間転写ベルト３１によって搬送されつつある用紙Ｐに転写されるのである。

また、このような画像形成部３の画像転写機構３０（各転写機構３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃおよび３０Ｋ）の各構成部材は、装置本体１ａに対して各々着脱可能に構成されている。具体的には、感光体ドラム３３、現像装置３４、ドラムクリーニング装置３５、帯電器３６、ダイオードヘッド３７およびトナー容器３８が各々装置本体１ａに対して着脱可能であり、さらに、本実施形態では、感光体ドラム３３、ドラムクリーニング装置３５、帯電器３６およびダイオードヘッド３７が露光ユニットＵとしてユニット化された状態で装置本体１ａに対して一体的に着脱可能となっている。このため、着脱動作に伴って感光体ドラム３３、ドラムクリーニング装置３５、帯電器３６およびダイオードヘッド３７間で互いの位置精度が変化することがない。なお、ダイオードヘッド３７がレーザスキャナユニットに比べて十分に小さいことから、容易に、ダイオードヘッド３７を他の部材とともにユニット化することができる。

中間転写ベルト３１は、各転写機構３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃおよび３０Ｋの後方位置において、表面側が感光体ドラム３３の周面にそれぞれ当接するように駆動ローラ３１ａおよび従動ローラ３１ｂ間に張設されている。各感光体ドラム３３の後方上側には、中間転写ベルト３１を介して１次転写ローラ３１ｃがそれぞれ設けられており、中間転写ベルト３１は、これらの１次転写ローラ３１ｃに押えられることにより、各感光体ドラム３３から離間するのが防止されるようになっている。

そして、駆動ローラ３１ａの駆動により中間転写ベルト３１が時計回りの方向に周回することによって、各感光体ドラム３３上に形成されたトナー画像が、１次転写ローラ３１ｃにより重ね塗り状態で中間転写ベルト３１の表面に順次転写される。そして、中間転写ベルト３１の表面に形成されたカラー画像が、２次転写ローラ３２と駆動ローラ３１ａとの間で用紙Ｐに転写され、これによって用紙Ｐにカラーの転写画像が形成されるようになっている。

また、従動ローラ３１ｂの前方上側には、ベルトクリーニング装置３９が設けられており、用紙Ｐへのトナー像の転写処理後の中間転写ベルト３１の表面に残留しているトナーが、このベルトクリーニング装置３９によって取り除かれ、これによって清浄化した中間転写ベルト３１が感光体ドラム３３に供給されるようになっている。

定着部４は、画像形成部３で用紙Ｐに転写された転写画像に定着処理を施すものであり、通電発熱体により加熱される熱ローラ４１と、この熱ローラ４１に対向配置され、周面が熱ローラ４１の周面に押圧当接される加圧ローラ４２とを備えている。

そして、画像形成部３で２次転写ローラ３２により用紙Ｐに転写された転写画像は、当該用紙Ｐが熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間を通過する際の加熱による定着処理で用紙Ｐに定着される。

そして、定着処理の施された用紙Ｐは、搬送ローラ１３，１４および排紙ローラ５１によって垂直搬送路ＬｂおよびＬｃを通って装置本体１ａの上部に形成された排紙部５の排紙トレイ５２上に排出されるようになっている。

ここで、本実施形態では、カラーレーザプリンタ１は、垂直搬送路Ｌｂと垂直搬送路Ｌｃとの境界部に回動可能に設けられた切替手段１５と、切替手段１５の直下位置から前方斜め上に向けて延びる反転用搬送路（第２搬送路）Ｌ２とを備えている。この反転用搬送路Ｌ２は、装置本体１ａ内の垂直搬送路ＬｂおよびＬｃと中間転写ベルト３１との間の余剰スペースで排紙トレイ５２の下面に沿って延設されており、両面印刷時に切替手段１５を時計回りの方向に回動させることで垂直搬送路Ｌｂから用紙Ｐを引き込むようになっている。

また、反転用搬送路Ｌ２の下方の余剰スペースには、当該カラーレーザプリンタ１の各種動作制御を行うための制御基板１２ａ、電源基板１２ｂおよび高圧印加基板１２ｃが配されている。

また、カラーレーザプリンタ１は、搬送路Ｌの水平搬送路Ｌａと給紙部２との間に配設されるスイッチバック部６を備えており、用紙Ｐの両面に画像形成処理を施与可能なようになっている。

すなわち、画像形成部３で一方の面に画像形成処理を施されて定着部４で定着処理を施された用紙Ｐが、搬送ローラ１４の正回転によって定着部４から引き出される。このとき、制御基板１２ａからの両面印刷指示信号を受けて、切替手段１５が時計回りの方向に回動することで用紙Ｐの先端が反転用搬送路Ｌ２に導かれる。その後、該搬送ローラ１４の逆回転によって用紙Ｐの搬送方向が切り替えられ、用紙Ｐがスイッチバック部６に送り込まれる。これにより、用紙Ｐが装置本体１ａの外部に押し出されることなく用紙Ｐをスイッチナック部６に送り込むことができる。

そして、スイッチバック部６の搬送ローラ６ａによりスイッチバック搬送路Ｌ１を通って画像形成部３に送り込まれた用紙Ｐは、その他方の面に画像形成処理を施された後、定着部４で定着処理を施され、再び搬送ローラ１４の正回転によって定着部４から引き出される。このとき、制御基板１２ａからの用紙排出指示信号を受けて、切替手段１５が反時計回りの方向に回動することで用紙Ｐの先端が垂直搬送路Ｌｃに導かれ、排紙部５の排紙トレイ５２上に排出されるように構成されている。

次に、メンテナンス時における画像転写機構３０の各構成部材の装置本体１ａに対する着脱方法について説明する。

まず、図１に示したカラーレーザプリンタ１の前面のカバー１１を開放し、図４に示すように、装置本体１ａ内を外部に露出させる。そして、図５に示すように、装置本体１ａの前面側に位置するトナー容器３８を装置本体１ａから離脱させた後、図６に示すように、現像装置３４を装置本体１ａから離脱させる。次に、感光体ドラム３３、ドラムクリーニング装置３５、帯電器３６およびダイオードヘッド３７からなる露光ユニットＵを装置本体１ａから離脱させる。なお、図示していないが、中間転写ベルト３１も装置本体１ａに対して着脱可能であり、上記露光ユニットＵを取り外した後に装置本体１ａから離脱させるようになっている。

このようにして画像転写機構３０の各構成部材を装置本体１ａから取り外してメンテナンスを行った後、再び上記各構成部材を上述した手順とは逆の手順で、つまり、露光ユニットＵ、現像装置３４およびトナー容器３８の順で装置本体１ａに取り付ける。このように、感光体ドラム３３とダイオードヘッド３７とがユニット化されて装置本体１ａに対して一体的に着脱可能に構成されているため、取付け後に感光体ドラム３３と発光ダイオード３７ａとの位置合せを行う必要がない。

本実施形態では、上記のように、画像転写部３の画像転写機構３０の各構成部材が装置本体１ａに対して着脱可能であるのに加えて、ダイオードヘッド３７を感光体ドラム３３と一体的に装置本体１ａに対して着脱させるように構成したので、例えばメンテナンスで画像転写機構３０の各構成部材を装置本体１ａから各々取り外した後に再び当該装置本体１ａに取り付けた場合に、ダイオードヘッド３７と感光体ドラム３３との間の位置精度が取外し前と取付け後とで変化することがない。これにより、取付け後にダイオードヘッド３７と感光体ドラム３３との位置合せを行う必要がないので、メンテナンスの作業性を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、画像転写機構３０にレーザスキャナユニット（ＬＳＵ）よりも小型の発光ダイオード３７ａを有するダイオードヘッド３７を設けたので、ダイオードヘッド３７と感光体ドラム３３とを容易にユニット化することができる。また、画像転写機構３０にレーザスキャナユニットを設ける場合に比べて、装置本体１ａの高さ寸法を小さくすることができる。

また、本実施形態では、上記のように、小型のダイオードヘッド３７を画像転写機構３０に設ける構成を合理的に利用して、排紙トレイ５２の下方の装置本体１ａ内に余剰スペースを確保することができるので、両面印刷時の用紙反転に使用される反転用搬送路Ｌ２を装置本体１ａ内に設けることができる。これによって、用紙反転時に当該用紙Ｐの一部が一時的に垂直搬送路Ｌｃの上端部の排紙口から装置本体１ａ外の排紙トレイ５２上に押し出されなくなるので、使用者が排紙トレイ５２上に一時的に押し出された用紙Ｐを誤って把持することに起因して用紙Ｐのジャムが発生するのを防止することができる。また、上記余剰スペースに各基板１２ａ〜１２ｃを纏めて配設することができるので、基板１２ａ〜１２ｃに接続される線材の引回し処理を簡略化することができる。

なお、上記実施形態では、本発明を、画像転写機構３０で形成されたトナー像を中間転写ベルト３１に転写しさらに中間転写ベルト３１上のトナー像を用紙Ｐに２次転写する、いわゆる中間転写ベルト方式のカラーレーザプリンタ１に適用した例について示したが、これに限らず、画像転写機構３０で形成されたトナー像を、装置本体１ａ後部の垂直搬送路Ｌｂ，Ｌｃに沿って略垂直に配された搬送ベルトにより搬送される用紙Ｐに直接転写する、いわゆる直接転写方式のカラーレーザプリンタにも適用可能である。この場合、搬送ベルトで搬送される用紙Ｐが本発明の「被転写体」に相当する。また、カラー方式であればプリンタ以外の複写機やファクシミリ、それらの複合機等にも適用可能である。

また、上記実施形態では、中間転写ベルト３１を装置本体１ａの中央付近に傾斜して配設する例について示したが、これに限らず、中間転写ベルト３１が垂直搬送路Ｌｂ，Ｌｃの前方でかつ画像転写機構３０の後方に位置しているならば、中間転写ベルト３１を装置本体１ａの中央付近以外の領域に配設してもよいし、傾斜させることなく垂直に配設してもよい。

本発明の一実施形態によるカラーレーザプリンタの全体構成を示した斜視図である。 図１に示したカラーレーザプリンタの側断面図である。 図２に示したカラーレーザプリンタにおける両面印刷動作を説明するための側断面図である。 図２に示したカラーレーザプリンタのカバーを開けた状態を示した側断面図である。 図４に示したカラーレーザプリンタからトナー容器を取り外した状態を示した側断面図である。 図５に示したカラーレーザプリンタから現像装置を取り外した状態を示した側断面図である。 図６に示したカラーレーザプリンタから露光ユニットを取り外した状態を示した側断面図である。

符号の説明

１ カラーレーザプリンタ（画像形成装置）
１ａ 装置本体
１１ カバー
３０Ｙ イエロー用転写機構（画像転写部）
３０Ｍ マゼンタ用転写機構（画像転写部）
３０Ｃ シアン用転写機構（画像転写部）
３０Ｋ ブラック用転写機構（画像転写部）
３１ 中間転写ベルト（被転写体）
３３ 感光体ドラム
３４ 現像装置
３７ ダイオードヘッド（光学装置）
３７ａ 発光ダイオード
５２ 排紙トレイ
Ｌｂ，Ｌｃ 垂直搬送路（第１搬送路）
Ｌ２ 反転用搬送路（第２搬送路）
Ｐ 用紙
Ｕ 露光ユニット

Claims (3)

1. 前面にカバーが設けられた装置本体の後側において上下方向に延設され、上端部から前方に向けて用紙を排出する排紙用の第１搬送路と、前記第１搬送路の前方に略垂直に並設され、後方に隣接して配される所定の被転写体に画像を転写する複数の画像転写部とを備えた画像形成装置であって、
   前記複数の画像転写部は、それぞれ、
   感光体ドラムと、
   前記感光体ドラム上に潜像を形成する光学装置と、
   前記感光体ドラム上の潜像を顕像化する現像装置とを、その各々が前記装置本体に対して着脱可能に含み、
   前記光学装置が、少なくとも前記感光体ドラムと一体的に前記装置本体に対して着脱されることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記光学装置は、発光ダイオードを有するダイオードヘッドであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記被転写体は、前記装置本体の中央付近にその上部が下部よりも前方に位置するように傾斜して配設される中間転写ベルトを含み、
   前記第１搬送路の上端部から排出された用紙を受け止める排紙トレイと、
   前記第１搬送路と前記中間転写ベルトとの間で前記排紙トレイの下面に沿って延設されるとともに、その一端が前記第１搬送路に接続され、両面印刷時に前記第１搬送路から用紙を引き込む用紙反転用の第２搬送路とをさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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