JP2019132892A - 画像形成装置および画像形成ユニット - Google Patents
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Description
本発明は、第1画像形成部の重力方向の上方に第2画像形成部を設けた画像形成装置において、第2画像形成部で重力方向の上方へ搬送される記録材に対して水平方向から画像を形成する場合と比較して、画像形成装置の重力方向の寸法を小さくすることを目的とする。
請求項2に係る発明は、前記第2画像形成部は、記録材の前記一方の面に重力方向の下方からトナー像を形成するトナー像形成部と、当該トナー像形成部により形成されたトナー像を記録材に定着する定着部とを備え、当該トナー像形成部から当該定着部へ向かう記録材の搬送経路が、重力方向の上方へ湾曲していることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。
請求項3に係る発明は、前記第2画像形成部は、前記トナー像形成部における記録材の搬送方向が、水平方向に対して重力方向の上方へ傾いていることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置である。
請求項4に係る発明は、前記第2画像形成部は、前記定着部における記録材の搬送方向が、水平方向に対して重力方向の下方へ傾いていることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置である。
請求項5に係る発明は、前記トナー像形成部から前記定着部へ向かう記録材の前記搬送経路に、重力方向の上方へ搬送される記録材を重力方向の下方へ案内する案内部を有することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置である。
請求項6に係る発明は、前記案内部は、重力方向の上方に凹んだ形状を有し記録材の他方の面に接触して記録材を重力方向の下方へ案内する案内面を有することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置である。
請求項7に係る発明は、前記第2画像形成部は、記録材の前記一方の面に重力方向の下方からトナー像を形成するトナー像形成部と、当該トナー像形成部により形成されたトナー像を記録材に定着する定着部と、当該トナー像形成部から当該定着部へ向かう記録材の搬送経路において気体の流れによって記録材を重力方向の上方へ誘導する誘導部とを備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。
請求項8に係る発明は、前記第1画像形成部にて画像が形成された記録材を排出する排出部をさらに備え、前記第2画像形成部は、前記記録材の搬送方向において前記第1画像形成部と前記排出部との間に設けられ、当該第2画像形成部にて画像が形成された記録材は当該排出部を介して排出されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。
請求項9に係る発明は、前記第2画像形成部は、記録材の前記一方の面に重力方向の下方からトナー像を形成するトナー像形成部と、当該トナー像形成部により形成されたトナー像を記録材に定着する定着部とを備え、前記第2画像形成部は、前記第1画像形成部から受け取った記録材に対して画像を形成しない場合に、前記トナー像形成部または前記定着部の少なくとも一つを用いて記録材を前記排出部へ搬送することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置である。
請求項10に係る発明は、前記第2画像形成部は、記録材の前記一方の面に画像を形成する際に定着処理を必要としないことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。
請求項11に係る発明は、前記第1画像形成部は、記録材の前記一方の面にトナー像を形成する第1トナー像形成部と、当該第1トナー像形成部により形成されたトナー像を加熱して記録材に定着する第1定着部とを備え、前記第2画像形成部は、記録材の前記一方の面に重力方向の下方からトナー像を形成する第2トナー像形成部と、当該第2トナー像形成部により形成されたトナー像を加熱して記録材に定着する第2定着部とを備え、前記第2画像形成部は、前記第1画像形成部で画像が形成された記録材を受け取って、前記第2定着部で加熱することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。
請求項12に係る発明は、記録材の一方の面に画像を形成する画像形成装置から重力方向の上方へ搬送される記録材を受け取って、当該一方の面が重力方向の下方へ向くように搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送される記録材の前記一方の面に対して重力方向の下方から画像を形成する画像形成部とを備える画像形成ユニットである。
請求項2に係る発明によれば、トナー像形成部から定着部へ向かう記録材の搬送経路が重力方向の上方へ湾曲していない場合と比較して、トナー像形成部で記録材に形成された画像が他の部材に接触することを抑制できる。
請求項3に係る発明によれば、トナー像形成部における記録材の搬送方向が重力方向の上方へ傾斜していない場合と比較して、記録材を重力方向の上方へ湾曲した状態にしやすくなる。
請求項4に係る発明によれば、定着部における記録材の搬送方向が重力方向の下方へ傾斜していない場合と比較して、重力方向の上方へ湾曲した状態の用紙を円滑に定着部に案内することができる。
請求項5に係る発明によれば、案内部を有しない場合と比較して、トナー像形成部で記録材に形成された画像が他の部材に接触することを抑制できる。
請求項6に係る発明によれば、重力方向の上方に凹んだ形状の案内面を有しない場合と比較して、用紙を定着部に向けて滑らかに案内することができる。
請求項7に係る発明によれば、誘導部を有しない場合と比較して、トナー像形成部で記録材に形成された画像が他の部材に接触することを抑制できる。
請求項8に係る発明によれば、第2画像形成部で画像が形成された記録材が排出部とは異なる場所から排出される場合と比較して、画像形成装置の構成を簡易にすることができる。
請求項9に係る発明によれば、トナー像形成部または定着部により記録材を搬送しない場合と比較して、記録材の搬送を円滑に行うことができる。
請求項10に係る発明によれば、第2画像形成部による画像形成が定着処理を必要とする場合と比較して、記録材に形成された画像が他の部材に接触することによる画像の乱れを抑制することができる。
請求項11に係る発明によれば、第1画像形成部で画像が形成された記録材を第2画像形成部の第2定着部で加熱しない場合と比較して、記録材に対する第1画像形成部で形成さえた画像の定着性を向上させることができる。
請求項12に係る発明によれば、第1画像形成部の重力方向の上方に第2画像形成部を設けた画像形成装置において、第2画像形成部で重力方向の上方へ搬送される記録材に対して水平方向から画像を形成する場合と比較して、画像形成装置の重力方向の寸法を小さくすることができる。
[実施の形態1]
図1は、実施の形態1が適用される画像形成装置1の全体構成を示した図である。図1に示す画像形成装置1は、記録材の一例としての用紙に、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)(以下、これらの色を通常色と称する場合がある)の画像を形成する第1画像形成ユニット100を有している。また、画像形成装置1は、第1画像形成ユニット100の重力方向の上方(図1における上方)に重ねられ、第1画像形成ユニット100から搬送された用紙に、通常色とは異なる特色の画像を形成する第2画像形成ユニット200とを有している。
また、この例では、第2画像形成ユニット200は、第1画像形成ユニット100に対して着脱可能に設けられている。そして、第2画像形成ユニット200を第1画像形成ユニット100から取り外した場合には、第1画像形成ユニット100を単独で、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの画像を形成するカラープリンタとして用いることができる。
さらにまた、第1画像形成ユニット100は、画像形成装置1全体の動作を制御する制御部50を備えている。
第1用紙搬送経路R1は、用紙供給部31から第1画像形成部10に向けて重力方向の上方に延びた後、用紙排出部32に向けて水平方向に延びるように形成されている。また、用紙受渡経路R3は、第1用紙搬送経路R1との接続部から第2画像形成ユニット200に向けて重力方向の上方に延びている。
また、第1画像形成部10は、二次転写されたトナー像を用紙上に定着させる第1定着部の一例としての第1定着装置16を有している。
また、各感光体ドラム11の周囲には、それぞれ、感光体ドラム11の表面を帯電する帯電装置、帯電装置によって帯電された感光体ドラム11の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置、感光体ドラム11に形成された静電潜像を各色のトナーで現像し可視化する現像装置、一次転写後に感光体ドラム11に残存するトナーを除去するクリーナ等が順に配置されている(いずれも不図示)。
中間転写ベルト13は、一次転写ロール12および複数の支持ロール(不図示)によって回転可能に掛け渡されている。そして、中間転写ベルト13は、複数の支持ロールのうちの駆動ロール(不図示)によって矢印B方向に回転駆動される。
また、詳細については後述するが、第1定着装置16にてトナー像が定着された用紙は、画像形成面を図中左側に向けた状態で重力方向の上方へ搬送される。
第2画像形成ユニット200は、画像形成ユニットの一例であって、用紙に特色の画像を形成する所謂直接転写方式の単色プリンタである。ここで、特色とは、通常色とは異なる色であり、例えば通常色すなわち、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナーからは実現することが難しい色を挙げることができる。このような特色として具体的には、白、透明色、ライトシアン、ライトマゼンタ、オレンジ、ヴァイオレット、グリーン等の他、金属顔料を用いて着色される金や銀等のメタリックカラーが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、第2画像形成ユニット200は、第2画像形成部20に対してトナーを供給するトナーカートリッジ36を備えている。この例では、トナーカートリッジ36は、第2画像形成部20に対して水平方向にずれた位置に設けられている。より具体的には、トナーカートリッジ36は、第2画像形成部20に対して、後述する第2定着装置26から離れる方向にずれた位置に設けられている。これにより、本実施の形態の画像形成装置1では、トナーカートリッジ36と第2画像形成部20とが重力方向に重なって配置される場合と比較して、第2画像形成ユニット200の重力方向の寸法を小さくすることができる。また、トナーカートリッジ36が第2定着装置26に近い位置に設けられる場合と比較して、第2定着装置26からの熱によるトナーの劣化が抑制される。
なお、第2画像形成部20が重力方向の下方から画像形成を行う構成とすると、第2画像形成部20が水平方向から画像を形成する場合と比較して、第2画像形成ユニット200の水平方向の寸法が大きくなる場合がある。しかしながら、第2画像形成ユニット200は、第1画像形成ユニット100と比べて構成部材の数が少ないため、第1画像形成ユニット100と比べて水平方向の寸法が大きくなりにくい。したがって、第2画像形成部20が重力方向の下方から画像形成を行う構成とした場合であっても、画像形成装置1全体の水平方向の寸法が大きくなることは抑制される。
また、感光体ドラム21の周囲には、感光体ドラム21の表面を帯電する帯電装置、帯電装置によって帯電された感光体ドラム21の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置、感光体ドラム21に形成された静電潜像をトナーで露光して静電潜像を形成する現像装置、転写後に感光体ドラム21に残存するトナーを除去するクリーナ等が順に配置されている(いずれも不図示)。
図3(a)〜(b)は、第2画像形成部20における感光体ドラム21と転写ロール22との配置を説明するための図であり、感光体ドラム21と転写ロール22との配置の一例を示した図である。
したがって、転写部Tbにおいて重力方向の下方から画像を形成する場合とは、例えば図3(a)に示すように、感光体ドラム21の全体が転写ロール22よりも重力方向の下方に位置する形態の他、図3(b)に示すように、感光体ドラム21と転写ロール22との重力方向の位置が一部重複しているような形態も含む。
案内面28aは、転写部Tbから重力方向の上方に傾斜して搬送されてきた用紙の画像形成面(一方の面)とは反対側の面(他方の面)に接触することで、用紙を重力方向の上方に膨らんだ形状にし、用紙の先端を重力方向の下方に傾斜させて加圧部Nbへ案内する。本実施の形態の案内部28では、案内面28aが円弧形状の曲面からなることで、例えば案内面28aが例えば逆V字状に曲げられた平面により構成される場合と比べて、用紙を滑らかに案内することができる。
さらにまた、案内部28としては、例えば用紙の画像形成面側に部分的に接触して用紙の搬送を案内するスターホイール等を用いてもよい。
さらに、第2画像形成部20では、上述したように加圧部Nbにおける搬送方向が水平方向に対して重力方向の下方へ傾斜していることで、転写部Tbと加圧部Nbとの間の第2用紙搬送経路R4b(下流部R4b)にて重力方向の下方へ搬送方向を変えられた用紙を加圧部Nbに搬送しやすくなる。
まず、画像形成装置1において用紙の一方の面に、第1画像形成ユニット100(第1画像形成部10)にて通常色の画像を形成した後、通常色の画像が形成された用紙の一方の面に、第2画像形成ユニット200(第2画像形成部20)にて特色の画像を重畳して形成する場合の動作について説明する。
第1画像形成ユニット100の第1画像形成部10では、通常色の各色に対応するそれぞれの感光体ドラム11が矢印A方向に回転しながら、帯電装置により予め定められた電位に帯電され、制御部50から供給された画像データに基づいた発光を行う露光装置により露光される。これにより、それぞれの感光体ドラム11上には、各色の画像に関する静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム11上に形成された静電潜像は、現像装置により現像され、それぞれの感光体ドラム11上には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が形成される。
また、中間転写ベルト13に多重転写されたトナー像が二次転写ロール14に到達するタイミングに合わせて、用紙供給部31から第1用紙搬送経路R1を介して二次転写部Taに用紙が搬送される。そして、中間転写ベルト13上の通常色のトナー像は、二次転写部Taにおいて二次転写ロール14により用紙の一方の面上に一括転写される。
その後、特色のトナー像が転写された用紙は、感光体ドラム21の表面から剥離され、第2用紙搬送経路R4の下流部R4bに沿って、画像形成面を重力方向の下方へ向けながら第2定着装置26まで搬送される。この際、用紙は、案内部28により重力方向の上方へ膨らんだ形状で搬送されることで、画像形成面が第2用紙搬送経路R4(下流部R4b)の重力方向の下方に設けられるガイド等に接触することが抑制される。
このように、プリント枚数分のサイクルだけ画像形成処理が繰り返して実行される。
第1画像形成ユニット100の第1画像形成部10では、上述した例と同様に画像形成動作が行われ、二次転写部Taにおいて用紙の一方の面に通常色のトナー像が一括転写される。その後、通常色のトナー像が転写された用紙は第1定着装置16に搬送され、第1定着装置16によって熱および圧力による定着処理を受けて用紙上に定着される。
本実施の形態の画像形成装置1では、用紙に通常色の画像のみを形成し特色の画像を形成しない場合に、用紙を、第2画像形成ユニット200を介さずに用紙積載部33に直接排出する。これにより、第2画像形成ユニット200を介して用紙を排出する場合と比べて用紙の搬送経路を短くでき、生産性を向上させることができる。
なお、本実施の形態の説明において「定着処理を行わない」とは、定着装置(第1定着装置16、第2定着装置26)の加熱源に電力を供給しない場合を意味し、例えば加熱源に電力を供給せずに加熱部材または加圧部材を回転させて定着装置において用紙を搬送する場合も「定着処理を行わない」場合に含む。
第1画像形成ユニット100では、用紙が、用紙供給部31から第1用紙搬送経路R1に沿って搬送され、用紙受渡経路R3を介して第2画像形成ユニット200へ受け渡される。この際、例えば第1画像形成ユニット100の二次転写ロール14や第1定着装置16の加熱部材または加圧部材を回転させることで、これらにより用紙を搬送してもよい。
そして、特色のトナー像が定着された用紙は、画像形成面を重力方向の下方へ向けた状態で第2用紙搬送経路R4に沿って搬送され、用紙積載部33に排出される。このように、プリント枚数分のサイクルだけ画像形成処理が繰り返して実行される。
続いて、本発明の実施の形態2について説明する。なお、実施の形態1と同様の構成については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明は省略する。図4は、実施の形態2が適用される画像形成装置1の全体構成を示した図である。
実施の形態1の画像形成装置1では、特色の画像を形成する第2画像形成部20を、第1画像形成部10を有する第1画像形成ユニット100に対して着脱可能な第2画像形成ユニット200に設けている。これに対し、実施の形態2の画像形成装置1では、第1画像形成部10と第2画像形成部20とを、ともに画像形成装置1の共通する筐体内に配置している。
そして、実施の形態2の画像形成装置1では、第1用紙搬送経路R1における用紙の搬送方向において第1画像形成部10と用紙排出部32との間に、第2画像形成部20が配置されている。言い換えると、実施の形態2の画像形成装置1では、第1画像形成部10と第2画像形成部20とで、用紙積載部33に用紙が搬送経路および用紙排出部32が共通している。
また、実施の形態2の画像形成装置1では、第1画像形成ユニット100(図1参照)から第2画像形成ユニット200に用紙を受け渡すための重力方向へ延びる用紙受渡経路R3(図1参照)を設ける必要がないため、画像形成装置1の重力方向の寸法を小さくすることができる。さらに、実施の形態2の画像形成装置1では、用紙受渡経路R3を設ける必要がないため、用紙に通常色の画像と特色の画像とを形成する場合の用紙の搬送経路を短くすることができ、画像形成動作の生産性を向上させることができる。
そして、案内部28は、気流によって用紙を重力方向の上方向へ案内することで、用紙の画像形成面が第2用紙搬送経路R4(下流部R4b)の重力方向の下方に設けられたガイド等に接触することを抑制する。
続いて、本発明の実施の形態3について説明する。なお、実施の形態1と同様の構成については同様の符号を用い、ここではその詳細な説明は省略する。図5は、実施の形態3が適用される画像形成装置1の全体構成を示した図である。
実施の形態3の画像形成装置1は、実施の形態1と同様に、用紙に対して通常色の画像を形成する第1画像形成ユニット100と、第1画像形成ユニット100の重力方向の上方に積載され第1画像形成ユニット100から搬送された用紙に対して特色の画像を形成する第2画像形成ユニット200とを有している。
また、図5に示すように、実施の形態3の第1画像形成ユニット100は、用紙供給部31から第1画像形成部10を介して用紙積載部33に用紙を搬送する第1用紙搬送経路R1がS字形状に形成されている。
本実施の形態では、第2画像形成部20として定着処理を必要としない画像形成方式を採用することで、第2画像形成部20にて特色の画像が形成された用紙の画像形成面が、第1用紙搬送経路R1に隣接して設けられるガイド等に接触した場合であっても、画像に乱れが生じることが抑制される。また、第2定着装置26や、用紙の画像形成面がガイド等に接触しないように用紙を案内する案内部28(図1参照)を設ける必要がないため、画像形成装置1の構成を簡易にすることができ、画像形成装置1の寸法の大型化を抑制できる。
さらにまた、第1画像形成部10または第2画像形成部20として電子写真方式の画像形成部を採用する場合に、用紙に画像を定着する定着装置は、熱および圧力を用いて定着処理を行う方式のほか、例えば光エネルギーを用いて定着処理を行うフラッシュ定着等の方式を採用してもよい。
Claims (12)
- 記録材の一方の面に画像を形成する第1画像形成部と、
前記第1画像形成部の重力方向の上方に設けられ、当該第1画像形成部から受け取った記録材を前記一方の面が重力方向の下方へ向くように搬送し、当該一方の面に対して重力方向の下方から画像を形成する第2画像形成部と
を備える画像形成装置。 - 前記第2画像形成部は、記録材の前記一方の面に重力方向の下方からトナー像を形成するトナー像形成部と、当該トナー像形成部により形成されたトナー像を記録材に定着する定着部とを備え、当該トナー像形成部から当該定着部へ向かう記録材の搬送経路が、重力方向の上方へ湾曲していることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記第2画像形成部は、前記トナー像形成部における記録材の搬送方向が、水平方向に対して重力方向の上方へ傾いていることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記第2画像形成部は、前記定着部における記録材の搬送方向が、水平方向に対して重力方向の下方へ傾いていることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記トナー像形成部から前記定着部へ向かう記録材の前記搬送経路に、重力方向の上方へ搬送される記録材を重力方向の下方へ案内する案内部を有することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記案内部は、重力方向の上方に凹んだ形状を有し記録材の他方の面に接触して記録材を重力方向の下方へ案内する案内面を有することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記第2画像形成部は、記録材の前記一方の面に重力方向の下方からトナー像を形成するトナー像形成部と、当該トナー像形成部により形成されたトナー像を記録材に定着する定着部と、当該トナー像形成部から当該定着部へ向かう記録材の搬送経路において気体の流れによって記録材を重力方向の上方へ誘導する誘導部とを備えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記第1画像形成部にて画像が形成された記録材を排出する排出部をさらに備え、
前記第2画像形成部は、前記記録材の搬送方向において前記第1画像形成部と前記排出部との間に設けられ、当該第2画像形成部にて画像が形成された記録材は当該排出部を介して排出されることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記第2画像形成部は、記録材の前記一方の面に重力方向の下方からトナー像を形成するトナー像形成部と、当該トナー像形成部により形成されたトナー像を記録材に定着する定着部とを備え、
前記第2画像形成部は、前記第1画像形成部から受け取った記録材に対して画像を形成しない場合に、前記トナー像形成部または前記定着部の少なくとも一つを用いて記録材を前記排出部へ搬送することを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。 - 前記第2画像形成部は、記録材の前記一方の面に画像を形成する際に定着処理を必要としないことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記第1画像形成部は、記録材の前記一方の面にトナー像を形成する第1トナー像形成部と、当該第1トナー像形成部により形成されたトナー像を加熱して記録材に定着する第1定着部とを備え、
前記第2画像形成部は、記録材の前記一方の面に重力方向の下方からトナー像を形成する第2トナー像形成部と、当該第2トナー像形成部により形成されたトナー像を加熱して記録材に定着する第2定着部とを備え、
前記第2画像形成部は、前記第1画像形成部で画像が形成された記録材を受け取って、前記第2定着部で加熱することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 記録材の一方の面に画像を形成する画像形成装置から重力方向の上方へ搬送される記録材を受け取って、当該一方の面が重力方向の下方へ向くように搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送される記録材の前記一方の面に対して重力方向の下方から画像を形成する画像形成部と
を備える画像形成ユニット。
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