JP4070939B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平７−２８２９４号公報などにおいて、それぞれ異なる色のトナーを収容した複数の作像ユニットを中間転写ベルトに沿って並べて配置した、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置が知られている。
【０００３】
この種の画像形成装置では、各作像ユニットによりそれぞれ異なる色の画像が中間転写ベルト上に重ねて形成され、この重なった画像が記録媒体である用紙に転写される。そして、用紙は定着ユニットを通過する際に画像が用紙に加熱定着された後、排紙トレイ上に排出されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように複数の作像ユニットを中間転写ベルトに沿って並べて配置した画像形成装置では、ジャム処理やメンテナンスのために、各作像ユニットと中間転写ベルトがそれらの回転軸方向に装着し離脱できるようになっている。しかしながら、各作像ユニットと中間転写ベルトを回転軸方向に着脱するには、例えば装置本体のフレームの手前側のフレームに大きな開口を設ける必要がある。このために、装置本体のフレームの剛性が低下するという問題がある。また、各作像ユニットと中間転写ベルトの回転軸は、奥側のフレームのみで軸支されることになる。このため、複数の作像ユニットの回転軸を平行に維持することが困難となり、各作像ユニットで作像される画像がスキューして、画像が乱れることがあった。
【０００５】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、装置本体のフレームの剛性の低下がないうえ、作像ユニットの回転軸が平行に維持され、乱れのない画像を形成することができる画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、
水平ベルト部を有する中間転写ベルトと、
該中間転写ベルトの水平ベルト部に対向して配置され、それぞれ異なる色の画像を重ねて多重画像を形成する複数の作像手段と、
前記中間転写ベルトに形成された多重画像をシートに転写する転写手段と、
多重画像が転写されたシートが排出される排出トレイとからなる画像形成装置において、
前記排出トレイが、前記画像形成装置本体の上面に、シート排出方向に向かって上方に傾斜して設けられ、
前記作像手段が、感光体に静電潜像を形成する光学系ユニットと、少なくとも感光体と該感光体に形成された静電潜像を現像する現像器を有し、画像形成装置本体に対して着脱可能な感光体ユニットとからなり、
前記中間転写ベルトが、フレームと、該フレームに軸支された少なくとも３つのローラと、該ローラの外周部に支持されたベルトとからなるベルトユニットで形成され、
前記ベルトユニットが、前記水平ベルト部を下部に有し、前記排出トレイに対向しかつ平行な第１傾斜ベルト部と該第１傾斜ベルト部より短い第２傾斜ベルト部とを上部に有し、
前記ベルトユニットが、前記ローラの軸と直交し、かつ、前記水平ベルト部と平行に、さらに前記感光体ユニットの着脱方向と直角に画像形成装置本体に対して着脱可能であって、
前記ベルトユニットの前記第１傾斜ベルト部が着脱方向における装着方向側に位置し、前記第２傾斜ベルト部が着脱方向における離脱方向側に位置する
ようにしたものである。
【０００７】
前記構成によると、ベルトユニットが、前記ローラの軸と直交し、かつ、前記水平ベルト部と平行に、画像形成装置本体に対して着脱可能であるので、ローラの軸と平行に着脱可能にするよりも、装置本体のフレームに形成する開口部が小さくなり、剛性の低下がない。このため、作像ユニットの回転軸が平行に維持され、乱れのない画像を形成することができる。
また、排出トレイと対向する平行な傾斜ベルト部を有するので、ベルトユニットの傾斜ベルト部と排紙トレイの間に平行なスペースが形成され、このスペースはベルトユニットが離脱されるに従って拡大し、ベルトユニットの離脱のためのスペースを確保する必要がなく、スペースを有効に使用でき、装置の小型化が図れる。
さらに、ベルトユニットの着脱方向が感光体ユニットの着脱方向と直角であるため、ベルトユニットの着脱のためのフレームの開口部と、感光体ユニットの着脱のためのフレームの開口部とが異なる方向に形成され、剛性の低下がない。このため、作像ユニットの回転軸が平行に維持され、乱れのない画像を形成することができる。
【０００８】
前記ベルトユニットが、ベルト走行方向の最上流側の作像手段の上流側にてベルトに接触するベルトクリーナを有し、該ベルトクリーナと一体的に前記ベルトユニットが着脱可能であることが好ましい。これにより、ベルトユニットの着脱時にベルトクリーナを分離する必要がなく、トナー零れの発生がない。
【００１１】
前記感光体ユニットの着脱方向が画像形成装置本体の手前側であることが好ましい。これにより、ベルトユニットの着脱方向が左側または右側になり、ベルトユニットの着脱のためのフレームの開口部と、感光体ユニットの着脱のためのフレームの開口部とがフレームの異なる面に形成されるので、剛性の低下がない。このため、作像ユニットの回転軸が平行に維持され、乱れのない画像を形成することができる。
【００１２】
前記感光体ユニットの着脱時に前記光学系ユニットを清掃する清掃手段を前記感光体ユニットに設けることが好ましい。これにより、手の届かない奥側の光学系ユニットの清掃が感光体ユニットを着脱する毎に自動的に行われるので、特別な清掃治具を用いて手動で光学系ユニットを清掃する必要がない。
【００１３】
前記ベルト走行方向の最上流側の感光体ユニットと転写手段の間にレジストセンサまたはトナー濃度センサを設け、前記感光体ユニットの着脱時に前記センサを清掃する清掃手段を前記感光体ユニットに設けることが好ましい。これにより、手の届かない箇所にあるセンサの清掃が感光体ユニットを着脱する毎に自動的に行われるので、特別な清掃治具を用いて手動でセンサを清掃する必要がない。
【００１４】
前記感光体ユニットがその着脱方向から見て正方形であることが好ましい。これにより、画像形成装置の上下方向、左右方向のスペース効率が向上し、小型化が可能である。
【００１５】
前記転写手段が、ベルト走行方向の最下流側の作像手段の近傍のローラにベルトを介して対向するように配置され、前記ベルトユニットが前記転写手段から離間する方向に離脱可能であることが好ましい。これにより、ベルトユニットの離脱時に転写手段を退避させる機構を設ける必要がなくなり、構造が簡単になる。
【００１６】
前記ベルトユニットが前記転写手段と前記作像手段の両方から退避する方向に離脱可能であることが好ましい。これにより、ベルトユニットの離脱時に、感光体とベルトが擦れたり、転写手段とベルトが擦れることがなく、ベルトや感光体、転写手段の損傷が防止される。
【００１７】
前記作像手段の下方に、該作像手段の帯電部で発生するオゾンを吸引する吸引手段を設けることが好ましい。これにより、空気より比重の大きいオゾンを下方から効率良く吸引して回収することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態であるタンデム型デジタルカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」という）１０の全体構成図である。
【００１９】
まず、プリンタ１０の概略構成とその動作を説明する。プリンタ１０は、その内部のほぼ中央部に中間転写ベルト１２を備えている。中間転写ベルト１２は、３つのローラ１４，１６，１８の外周部に支持されて矢印Ａ方向に回転駆動されるようになっている。
【００２０】
中間転写ベルト１２の下部水平部の下には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色にそれぞれ対応する４つの作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋが中間転写ベルト１２に沿って並んで配置されている。
【００２１】
各作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋをそれぞれ有している。各感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋと、プリントヘッド部２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋと、現像器２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋと、中間転写ベルト１２を挟んで各感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋと対向する一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋと、クリーナ３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋとがそれぞれ配置されている。プリントヘッド部２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋは、感光体ドラムの軸方向と平行な主走査方向に並べられた多数のＬＥＤから構成されている。
【００２２】
中間転写ベルト１２のローラ１８で支持された部分には、二次転写ローラ３４が圧接されている。二次転写ローラ３４と中間転写ベルトとのニップ部が、二次転写領域３６になっている。
【００２３】
中間転写ベルト１２のローラ１６で支持された部分には、ベルトクリーナ３８が圧接されている。このベルトクリーナ３８は、二次転写後に中間転写ベルト１２上に残留するトナーを掻きとって廃トナーボックス４０内に回収するためのものである。
【００２４】
プリンタ１０に下部には、給紙カセット４２が着脱可能に配置されている。給紙カセット４２内に積載収容された用紙Ｓは、給紙ローラ４４の回転によって最上部のものから１枚ずつ搬送路４６に送り出されることになる。
【００２５】
搬送路４６は、給紙カセット４２から、タイミングローラ対４８のニップ部、二次転写領域３６、および定着ユニット５０を通って排紙トレイ１１まで延びている。
【００２６】
前記中間転写ベルト１２の最下流側の作像ユニット２０Ｋと二次転写領域３６との間には、レジストセンサを兼用するＡＩＤＣ（画像濃度）センサ５２が設置されている。また、タイミングローラ対４８の近傍には、用紙Ｓがタイミングローラ対４８に到着しているか否かを検出するタイミングセンサ５４が設置されている。
【００２７】
定着ユニット５０は、一対のローラ５６，５８に支持されて矢印Ｂ方向に回転駆動される定着ベルト６０と、この定着ベルト６０を介してローラ５６に圧接されて矢印方向に従動回転する定着ローラ６２を備えており、トナー画像が二次転写された用紙が通過する定着ベルト６０と定着ローラ６２とのニップ部が定着領域６４となっている。
【００２８】
次に、以上の構成からなるプリンタ１０の概略動作について説明する。
外部装置（例えばパソコン）からプリンタ１０の画像信号処理部（図示せず）に画像信号が入力されると、画像信号処理部ではこの画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、この信号をプリントヘッド用ＬＥＤドライブ回路に伝達する。このドライブ回路は、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのプリントヘッド部２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋを発光させて露光を行う。この露光は、プリントヘッド部２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋの順にそれぞれ時間差をもって行われる。これにより、各感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの表面に各色用の静電潜像がそれぞれ形成される。
【００２９】
各感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ上に形成された静電潜像は、各現像器２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋによりそれぞれ現像されて各色のトナー画像となる。そして、各色のトナー画像は、各一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋの作用により、矢印Ａ方向に移動する中間転写ベルト１２上に順次重ね合わせて一次転写される。
【００３０】
このようにして中間転写ベルト１２上に形成された重ね合わせトナー画像は、中間転写ベルト１２の移動にしたがって二次転写領域３６に達する。この二次転写領域３６において、重ね合わされた各色トナー画像は、二次転写ローラ３４の作用により、給紙カセット４２から搬送路４６に送り出されてタイミングローラ対４８により供給された用紙Ｓに一括して二次転写される。なお、二次転写後に中間転写ベルト１２上に残留するトナーは、ベルトクリーナ３８により回収される。
【００３１】
トナー画像が二次転写された用紙Ｓは、搬送路４６を通って定着ユニット５０に送られ、そこで定着領域６４を通過することによりトナー画像が用紙Ｓに定着される。そして、用紙Ｓは排紙トレイ１１に排出される。
【００３２】
次に、前記プリンタ１０の各部の具体的構成について説明する。
【００３３】
前記プリンタ１０は、図２に示す本体フレーム７０を有し、この本体フレーム７０は、ベースフレーム７２と、前フレーム７４と、後フレーム７６と、上フレーム７８と、左連結フレーム８０と、右連結フレーム８２とからなっている。ベースフレーム７２の左右両側端には脚部８４，８６が設けられ、該脚部８４，８６間に前記給紙カセット４２が装着される空間が形成されている。前フレーム７４には、前記４つの作像ユニット２０の後述する感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋが矢印ａ１，ａ２，ａ３，ａ４方向に着脱できるようにするための開口部８８が形成されている。また、前フレーム７４には、図示しない前面扉が取り付けられるようになっている。上フレーム７８は、その上に前記排紙トレイ１１が形成されるようになっており、その略中央部は、排紙トレイ１１に用紙Ｓが排紙される方向に向かって上昇するように、傾斜している。
【００３４】
前記本体フレーム７０の左側の開口部９０は、前記中間転写ベルト１２の後述するベルトユニット１１０を、感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋの着脱方向ａ１，ａ２，ａ３，ａ４とは直交する方向ｂ１に着脱するとともに、後述する光学系ユニット１８０をｂ１と平行なｂ２方向に着脱するためのものである。この左側の開口部９０は、図１に示すように、左扉９２によって開閉可能になっている。同様に、本体フレーム７０の右側の開口部９４は、右扉９６によって開放可能になっている。
【００３５】
前フレーム７４の内面と後フレーム７６の内面には、図３に示すように、前記中間転写ベルト１２を支持するガイド板９８が取り付けられている。ガイド板９８には、図４に示すように、左端から水平方向に延びる第１ガイド溝１００と、該第１ガイド溝１００の上方に第１ガイド溝１００より短い第２ガイド溝１０２が形成されている。第１ガイド溝１００と第２ガイド溝１０２の奥端は斜め下方に傾斜する傾斜端１０４で終わっている。
【００３６】
前記中間転写ベルト１２は、前記本体フレーム７０に対してｂ１方向に着脱可能なように、図５に示すようなベルトユニット１１０で構成されている。すなわち、このベルトユニット１１０は、フレーム１１２と、該フレーム１１２に軸支された前記３つのローラ１４，１６，１８と、該ローラ１４，１６，１８の外周部に支持された前記中間転写ベルト１２と、前記４つの一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋからなっている。
【００３７】
フレーム１１２は、１対の平行な側板（手前側のみ図示）１１４と、これらを連結する図示しない連結部材とからなっている。側板１１４には、ローラ１６とローラ１８の近傍にそれぞれ突起１１６ａ，１１６ｂが突設され、さらにローラ１６とローラ１８の間に複数の突片１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃ，１１８ｄが突設されている。突起１１６ａはローラ１６とローラ１８を結ぶ線より上方に位置しているが、突起１１６ｂと突片１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃ，１１８ｄはローラ１６とローラ１８を結ぶ線上にある。
【００３８】
３つのローラ１４，１６，１８のうち２つのローラ１６，１８は、フレーム１１２の側板１１４の両端に支持され、残りの１つのローラ１４は、ローラ１６の近傍で側板１１４に回動自在に取り付けられたアーム１２０に支持され、当該アーム１２０の先端と側板の間に装着されたばね１２２によって、中間転写ベルト１２を押し上げる方向に付勢されている。これにより、３つのローラ１４，１６，１８に支持された中間転写ベルト１２は、図１に示すように、ローラ１６と１８の間の水平ベルト部１２ａと、ローラ１８と１４の間の長い第１傾斜ベルト部１２ｂと、ローラ１８と１４の間の短い第２傾斜ベルト部１２ｃとからなっている。第１傾斜ベルト部１２ｂは、前記排出トレイ１１とほぼ平行になっている。
【００３９】
一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、ローラ１６とローラ１８の間に、中間転写ベルト１２の水平ベルト部１２ａの内面に接触するように、前記作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのピッチと同一ピッチで配設され、それらの両端は側板１１４に回転可能に支持されている。
【００４０】
前記作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、本体フレーム７０に対して着脱可能な３つのユニットに分離されている。すなわち、各作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、前述の１つのベルトユニット１１０に組み入れられている。また、各作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ、帯電器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ、現像器２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋおよびクリーナ３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋは、感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋとしてそれぞれ形成されている。さらに、各作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのプリントヘッド部２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋは、１つの光学系ユニット１８０として形成されている。
【００４１】
感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋは、図６および図７に示すように、感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの軸方向から見て略正方形の外形さらに詳しくは逆Ｕ字形の前フレーム１３２と後フレーム１３４の間に支持されている。このように、感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋは、略正方形であるので、装置の上下方向および左右方向のスペース効率がよく、装置の小型化が可能である。前フレーム１３２と後フレーム１３４の両側端面には、後述する光学系ユニット１８０に取り付けられた逆Ｌ字形のレール１９２が係合するガイド溝１３６が形成されている、また、後フレーム１３４の両脚部の付け根には、後述する光学系ユニット１８０のＬＥＤアレイ１９０に接触するブラシ１３８が取り付けられている。また、ブラック（Ｋ）の感光体ユニット１３０Ｋの側面には、ブラケット１４０が突出され、該ブラケット１４０に下向きのブラシ１４２が取り付けられている。
【００４２】
帯電器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋの下方には、該帯電器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋで発生するオゾンを受け止めるための略Ｕ字形のトラフ１４４が帯電器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋに沿って設けられている。トラフ１４４の奥側は、図９に示すように後フレーム１３４より突出し、その底面は感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの軸と直交する方向に延びるダクト１４６と接触し、開口部１４８を介して連通している。ダクト１４６は後フレーム７６に固定されている。また、図１０に示すように、ダクト１４６の一端は閉塞され、他端は開口されてオゾンフィルタ１５０とファン１５２が取り付けられている。この構成により、ファン１５２を駆動すると、帯電器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋで発生するオゾンがトラフ１４４を介して下方に吸引され、開口部１４８からダクト１４６を通ってオゾンフィルタ１５０に回収される。このように、比重の大きいいオゾンを下方から吸引することで、装置のスペースを有効に利用することができ、オゾンの吸収効率が増大し、小容量のファン１５２で吸引することができる。
【００４３】
現像器２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋは、図７に示すように、所定の色のトナーを収容する現像槽１５４と、該現像槽１５４の開口部に外周面の一部が露出するように設けられた現像ローラ１５６と、前記現像槽１５４内のトナーを攪拌しつつ搬送して前記現像ローラ１５６に供給する２つの搬送ローラ１５８，１６０とからなり、前記現像ローラ１５６が前記感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋに近接するように設けられている。現像槽１５４の一端は、図６に示すように前フレーム１３２から突出しており、この突出部１６２の上面にはトナーを補給する補給口１６４が形成されている。これにより、感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋを装着した際に、本体フレーム７０の前フレーム７４に設けた図示しないホッパを介して補給口１６４からトナーを補給できるようになっている。
【００４４】
クリーナ３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋは、図７に示すように、前記感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋと圧接して該感光体ドラム表面に残留するトナーを掬い取るブレード１６６と、該ブレード１６６により掬い取られたトナーを受け入れるクリーナ容器１６８と、トナーを奥側に搬送する搬送スクリュ１７０とからなっている。クリーナ容器１６８は、図９に示すように、後フレーム１３４から突出している。搬送スクリュ１７０により奥側に搬送されたトナーは、開口部１７２から落下し、廃トナー搬送パイプ１７４内を搬送コイル１７６によって搬送され、図示しない廃トナーボックスに回収される。
【００４５】
光学系ユニット１８０は、図１１に示すように、台板１８２と、該台板１８２上に前記作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの配列ピッチと同一のピッチで配設され、前記感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの軸方向に延びる４つの取付台１８４と、該取付台１８４の上に２本のばね１８６を介して支持されたＬＥＤベース１８８と、該ＬＥＤベース１８８に取り付けられたＬＥＤアレイ１８８とからなっている。光学系ユニット１８０には、各取付台１８４間に感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋをガイドするための逆Ｌ字形のレール１９２が取り付けられている。
【００４６】
次に、前記構成からなるプリンタ１０のベルトユニット１１０、感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋ、および光学系ユニット１８０の着脱動作について説明する。
【００４７】
ベルトユニット１１０の離脱は、本体フレーム７０の図１において左扉９２を開き、左側すなわち二次転写ローラ３４と反対側から水平に矢印ｂ１方向にベルトクリーナ３８とともに引き出すことによって行うことができる。このとき、図４の（Ｃ）から（Ｂ）に示すように、まずベルトユニット１１０の突起１１６ａ，ｂが第１，第２ガイド溝１００，１０２の傾斜端１０４に沿って移動するので、ベルトユニット１１０は感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋと二次転写ローラ３４から同時に斜め上方に離隔する。このため、中間転写ベルト１２が感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋや二次転写ローラ３４に擦れることがなく、感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋや二次転写ローラ３４に傷が付くのが防止される。続いて、ベルトユニット１１０の突起１１６ａ，ｂが第１，第２ガイド溝１００，１０２に沿って移動し、突起１１６ａが第２ガイド溝１００から離脱しても、突片１１８ａ−ｄが第１ガイド溝１００に係合しているため、ベルトユニット１１０は傾くことく、水平に維持されたまま引き出される。
【００４８】
ベルトユニット１１０の装着は、離脱時と逆の動作となるが、ベルトユニット１１０の突起１１６ａ，ｂが第１，第２ガイド溝１００，１０２を移動している間は、中間転写ベルト１２が感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋと接触することがなく、そして図４の（Ｂ）から（Ｃ）に示すように、突起１１６ａ，ｂが第１，第２ガイド溝１００，１０２の傾斜端１０４を移動して始めて、中間転写ベルト１２が感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋと接触し、二次転写ローラ３４に接触する。このため、装着時においても、感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋに傷が付くのが防止される。
【００４９】
このように、ベルトユニット１１０は左側から引き抜いて離脱するので、右側の二次転写ローラ３４や用紙搬送路４６を邪魔することがないし、下側の感光体ユニット１３０を邪魔することもなく、スペース効率がよい。また、ベルトユニット１１０はベルトクリーナ３８とともに着脱することができるので、別個に行う場合と比べて、トナーの零れがなく、周囲を汚すことがない。さらに、ベルトユニット１１０を手前に引き抜く場合と比較して、開口部の面積が小さく、本体フレーム７０の強度不足を来すことがない。
【００５０】
また、図１に示すように、ベルトユニット１１０の第１傾斜ベルト部１２ｂは、排紙トレイ１１と平行であるため、第１傾斜ベルト部１２ｂと排紙トレイ１１の間に平行なスペースＳを確保することができる。このスペースＳは、ベルトユニット１１０を引き抜くにつれて拡大するので、このスペースＳに種々の装備品を設けたとしても、これらの装備品がベルトユニット１１０の引き抜き時に邪魔になることがなく、スペースＳを有効に利用することができるし、逆に、このスペースＳを小さくすることもできるので、装置の小型化を図ることができる。
【００５１】
さらに、ベルトユニット１１０の離脱は、二次転写ローラ３４と反対側から行われるので、二次転写ローラ３４の退避機構等を設ける必要がなく、構成が簡単である。
【００５２】
感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋの着脱は、本体フレーム７０の正面の図示しない扉を開き、所望の感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋを手前側に引き出し、あるいは奥側に押し込むことによって行うことができる。このとき、感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋは、該感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋの前，後フレーム１３２，１３４に設けたガイド溝１３６がレール１９２にガイドされて円滑に移動する。この感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋの着脱時には、図８に示すように、後フレーム１３４に設けたブラシ１３８がＬＥＤアレイ１９０の発光面に接触して清掃し、また感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋの側面に設けたブラシ１４２がＡＩＤＣセンサ５２の上面に接触して清掃するので、狭い場所に手を入れて手動で清掃しなくても、簡単に清掃することができる。
【００５３】
光学系ユニット１８０の着脱は、前記ベルトユニット１１０の着脱方向ｂ１と平行なｂ２方向、すなわち、本体フレーム７０の左側から水平に引き出すことによって行うことができる。このとき、感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋは全て取り外しておく必要があるが、光学系ユニット１８０の交換や修理は感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋと比べてそれほど頻繁に行わないので、支障はない。
【００５４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ベルトユニットが、ローラの軸と直交し、かつ、水平ベルト部と平行に、画像形成装置本体に対して着脱可能であるようにしたので、ローラの軸と平行に着脱可能にするよりも、装置本体のフレームに形成する開口部が小さくなり、剛性の低下がない。このため、作像ユニットの回転軸が平行に維持され、乱れのない画像を形成することができる。
また、ベルトユニットが、水平ベルト部を下部に有し、排出トレイに対向しかつ平行な第１傾斜ベルト部と該第１傾斜ベルト部より短い第２傾斜ベルト部とを上部に有し、第１傾斜ベルト部が着脱方向における装着方向側に位置し、第２傾斜ベルト部が着脱方向における離脱方向側に位置するので、ベルトユニットの傾斜ベルト部と排紙トレイの間に平行なスペースが形成され、このスペースはベルトユニットが離脱されるに従って拡大し、ベルトユニットの離脱のためのスペースを確保する必要がなく、スペースを有効に使用でき、装置の小型化が図れる。
さらに、ベルトユニットの着脱方向が感光体ユニットの着脱方向と直角であるため、ベルトユニットの着脱のためのフレームの開口部と、感光体ユニットの着脱のためのフレームの開口部とが異なる方向に形成され、剛性の低下がなくなり、作像ユニットの回転軸が平行に維持され、乱れのない画像を形成することができるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるプリンタの概略構成図。
【図２】 図１のプリンタの本体フレームの斜視図。
【図３】 図２の本体フレームの部分左側面図。
【図４】 図２の本体フレームの前，後フレームの部分内側正面図で、（Ａ）はガイド板、（Ｂ）はベルトユニットの装着直前または引き出し直後の状態、（Ｃ）はベルトユニットの装着状態を示す。
【図５】 ベルトユニットの斜視図。
【図６】 感光体ユニットの斜視図。
【図７】 感光体ユニットの拡大断面図。
【図８】 感光体ユニットの引き抜き状態を示す奥側の断面図。
【図９】 感光体ユニットの装着状態を示す奥側の断面図。
【図１０】 オゾン回収機構を示す概略図。
【図１１】 光学系ユニットの斜視図。
【符号の説明】
１０ プリンタ（画像形成装置）
１１ 排出トレイ
１２ 中間転写ベルト
１２ａ 水平ベルト部
１２ｂ 傾斜ベルト部
１４，１６，１８ ローラ
２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ 作像ユニット（作像手段）
２２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ 感光体ドラム
２８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ 現像器
３４ 二次転写ローラ
３８ ベルトクリーナ
５２ ＡＩＤＣセンサ
１１０ ベルトユニット
１１２ フレーム
１３０ 感光体ユニット
１３８，１４２ ブラシ（清掃手段）
１４４ トラフ（吸引手段）
１４６ ダクト（吸引手段）
１５２ ファン（吸引手段）
１８０ 光学系ユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平７−２８２９４号公報などにおいて、それぞれ異なる色のトナーを収容した複数の作像ユニットを中間転写ベルトに沿って並べて配置した、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置が知られている。
【０００３】
この種の画像形成装置では、各作像ユニットによりそれぞれ異なる色の画像が中間転写ベルト上に重ねて形成され、この重なった画像が記録媒体である用紙に転写される。そして、用紙は定着ユニットを通過する際に画像が用紙に加熱定着された後、排紙トレイ上に排出されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように複数の作像ユニットを中間転写ベルトに沿って並べて配置した画像形成装置では、ジャム処理やメンテナンスのために、各作像ユニットと中間転写ベルトがそれらの回転軸方向に装着し離脱できるようになっている。しかしながら、各作像ユニットと中間転写ベルトを回転軸方向に着脱するには、例えば装置本体のフレームの手前側のフレームに大きな開口を設ける必要がある。このために、装置本体のフレームの剛性が低下するという問題がある。また、各作像ユニットと中間転写ベルトの回転軸は、奥側のフレームのみで軸支されることになる。このため、複数の作像ユニットの回転軸を平行に維持することが困難となり、各作像ユニットで作像される画像がスキューして、画像が乱れることがあった。
【０００５】
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、装置本体のフレームの剛性の低下がないうえ、作像ユニットの回転軸が平行に維持され、乱れのない画像を形成することができる画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、
水平ベルト部を有する中間転写ベルトと、
該中間転写ベルトの水平ベルト部に対向して配置され、それぞれ異なる色の画像を重ねて多重画像を形成する複数の作像手段と、
前記中間転写ベルトに形成された多重画像をシートに転写する転写手段と、
多重画像が転写されたシートが排出される排出トレイとからなる画像形成装置において、
前記排出トレイが、前記画像形成装置本体の上面に、シート排出方向に向かって上方に傾斜して設けられ、
前記作像手段が、感光体に静電潜像を形成する光学系ユニットと、少なくとも感光体と該感光体に形成された静電潜像を現像する現像器を有し、画像形成装置本体に対して着脱可能な感光体ユニットとからなり、
前記中間転写ベルトが、フレームと、該フレームに軸支された少なくとも３つのローラと、該ローラの外周部に支持されたベルトとからなるベルトユニットで形成され、
前記ベルトユニットが、前記水平ベルト部を下部に有し、前記排出トレイに対向しかつ平行な第１傾斜ベルト部と該第１傾斜ベルト部より短い第２傾斜ベルト部とを上部に有し、
前記ベルトユニットが、前記ローラの軸と直交し、かつ、前記水平ベルト部と平行に、さらに前記感光体ユニットの着脱方向と直角に画像形成装置本体に対して着脱可能であって、
前記ベルトユニットの前記第１傾斜ベルト部が着脱方向における装着方向側に位置し、前記第２傾斜ベルト部が着脱方向における離脱方向側に位置する
ようにしたものである。
【０００７】
前記構成によると、ベルトユニットが、前記ローラの軸と直交し、かつ、前記水平ベルト部と平行に、画像形成装置本体に対して着脱可能であるので、ローラの軸と平行に着脱可能にするよりも、装置本体のフレームに形成する開口部が小さくなり、剛性の低下がない。このため、作像ユニットの回転軸が平行に維持され、乱れのない画像を形成することができる。
また、排出トレイと対向する平行な傾斜ベルト部を有するので、ベルトユニットの傾斜ベルト部と排紙トレイの間に平行なスペースが形成され、このスペースはベルトユニットが離脱されるに従って拡大し、ベルトユニットの離脱のためのスペースを確保する必要がなく、スペースを有効に使用でき、装置の小型化が図れる。
さらに、ベルトユニットの着脱方向が感光体ユニットの着脱方向と直角であるため、ベルトユニットの着脱のためのフレームの開口部と、感光体ユニットの着脱のためのフレームの開口部とが異なる方向に形成され、剛性の低下がない。このため、作像ユニットの回転軸が平行に維持され、乱れのない画像を形成することができる。
【０００８】
前記ベルトユニットが、ベルト走行方向の最上流側の作像手段の上流側にてベルトに接触するベルトクリーナを有し、該ベルトクリーナと一体的に前記ベルトユニットが着脱可能であることが好ましい。これにより、ベルトユニットの着脱時にベルトクリーナを分離する必要がなく、トナー零れの発生がない。
【００１１】
前記感光体ユニットの着脱方向が画像形成装置本体の手前側であることが好ましい。これにより、ベルトユニットの着脱方向が左側または右側になり、ベルトユニットの着脱のためのフレームの開口部と、感光体ユニットの着脱のためのフレームの開口部とがフレームの異なる面に形成されるので、剛性の低下がない。このため、作像ユニットの回転軸が平行に維持され、乱れのない画像を形成することができる。
【００１２】
前記感光体ユニットの着脱時に前記光学系ユニットを清掃する清掃手段を前記感光体ユニットに設けることが好ましい。これにより、手の届かない奥側の光学系ユニットの清掃が感光体ユニットを着脱する毎に自動的に行われるので、特別な清掃治具を用いて手動で光学系ユニットを清掃する必要がない。
【００１３】
前記ベルト走行方向の最上流側の感光体ユニットと転写手段の間にレジストセンサまたはトナー濃度センサを設け、前記感光体ユニットの着脱時に前記センサを清掃する清掃手段を前記感光体ユニットに設けることが好ましい。これにより、手の届かない箇所にあるセンサの清掃が感光体ユニットを着脱する毎に自動的に行われるので、特別な清掃治具を用いて手動でセンサを清掃する必要がない。
【００１４】
前記感光体ユニットがその着脱方向から見て正方形であることが好ましい。これにより、画像形成装置の上下方向、左右方向のスペース効率が向上し、小型化が可能である。
【００１５】
前記転写手段が、ベルト走行方向の最下流側の作像手段の近傍のローラにベルトを介して対向するように配置され、前記ベルトユニットが前記転写手段から離間する方向に離脱可能であることが好ましい。これにより、ベルトユニットの離脱時に転写手段を退避させる機構を設ける必要がなくなり、構造が簡単になる。
【００１６】
前記ベルトユニットが前記転写手段と前記作像手段の両方から退避する方向に離脱可能であることが好ましい。これにより、ベルトユニットの離脱時に、感光体とベルトが擦れたり、転写手段とベルトが擦れることがなく、ベルトや感光体、転写手段の損傷が防止される。
【００１７】
前記作像手段の下方に、該作像手段の帯電部で発生するオゾンを吸引する吸引手段を設けることが好ましい。これにより、空気より比重の大きいオゾンを下方から効率良く吸引して回収することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態であるタンデム型デジタルカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」という）１０の全体構成図である。
【００１９】
まず、プリンタ１０の概略構成とその動作を説明する。プリンタ１０は、その内部のほぼ中央部に中間転写ベルト１２を備えている。中間転写ベルト１２は、３つのローラ１４，１６，１８の外周部に支持されて矢印Ａ方向に回転駆動されるようになっている。
【００２０】
中間転写ベルト１２の下部水平部の下には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色にそれぞれ対応する４つの作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋが中間転写ベルト１２に沿って並んで配置されている。
【００２１】
各作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋをそれぞれ有している。各感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの周囲には、その回転方向に沿って順に、帯電器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋと、プリントヘッド部２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋと、現像器２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋと、中間転写ベルト１２を挟んで各感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋと対向する一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋと、クリーナ３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋとがそれぞれ配置されている。プリントヘッド部２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋは、感光体ドラムの軸方向と平行な主走査方向に並べられた多数のＬＥＤから構成されている。
【００２２】
中間転写ベルト１２のローラ１８で支持された部分には、二次転写ローラ３４が圧接されている。二次転写ローラ３４と中間転写ベルトとのニップ部が、二次転写領域３６になっている。
【００２３】
中間転写ベルト１２のローラ１６で支持された部分には、ベルトクリーナ３８が圧接されている。このベルトクリーナ３８は、二次転写後に中間転写ベルト１２上に残留するトナーを掻きとって廃トナーボックス４０内に回収するためのものである。
【００２４】
プリンタ１０に下部には、給紙カセット４２が着脱可能に配置されている。給紙カセット４２内に積載収容された用紙Ｓは、給紙ローラ４４の回転によって最上部のものから１枚ずつ搬送路４６に送り出されることになる。
【００２５】
搬送路４６は、給紙カセット４２から、タイミングローラ対４８のニップ部、二次転写領域３６、および定着ユニット５０を通って排紙トレイ１１まで延びている。
【００２６】
前記中間転写ベルト１２の最下流側の作像ユニット２０Ｋと二次転写領域３６との間には、レジストセンサを兼用するＡＩＤＣ（画像濃度）センサ５２が設置されている。また、タイミングローラ対４８の近傍には、用紙Ｓがタイミングローラ対４８に到着しているか否かを検出するタイミングセンサ５４が設置されている。
【００２７】
定着ユニット５０は、一対のローラ５６，５８に支持されて矢印Ｂ方向に回転駆動される定着ベルト６０と、この定着ベルト６０を介してローラ５６に圧接されて矢印方向に従動回転する定着ローラ６２を備えており、トナー画像が二次転写された用紙が通過する定着ベルト６０と定着ローラ６２とのニップ部が定着領域６４となっている。
【００２８】
次に、以上の構成からなるプリンタ１０の概略動作について説明する。
外部装置（例えばパソコン）からプリンタ１０の画像信号処理部（図示せず）に画像信号が入力されると、画像信号処理部ではこの画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、この信号をプリントヘッド用ＬＥＤドライブ回路に伝達する。このドライブ回路は、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのプリントヘッド部２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋを発光させて露光を行う。この露光は、プリントヘッド部２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋの順にそれぞれ時間差をもって行われる。これにより、各感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの表面に各色用の静電潜像がそれぞれ形成される。
【００２９】
各感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ上に形成された静電潜像は、各現像器２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋによりそれぞれ現像されて各色のトナー画像となる。そして、各色のトナー画像は、各一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋの作用により、矢印Ａ方向に移動する中間転写ベルト１２上に順次重ね合わせて一次転写される。
【００３０】
このようにして中間転写ベルト１２上に形成された重ね合わせトナー画像は、中間転写ベルト１２の移動にしたがって二次転写領域３６に達する。この二次転写領域３６において、重ね合わされた各色トナー画像は、二次転写ローラ３４の作用により、給紙カセット４２から搬送路４６に送り出されてタイミングローラ対４８により供給された用紙Ｓに一括して二次転写される。なお、二次転写後に中間転写ベルト１２上に残留するトナーは、ベルトクリーナ３８により回収される。
【００３１】
トナー画像が二次転写された用紙Ｓは、搬送路４６を通って定着ユニット５０に送られ、そこで定着領域６４を通過することによりトナー画像が用紙Ｓに定着される。そして、用紙Ｓは排紙トレイ１１に排出される。
【００３２】
次に、前記プリンタ１０の各部の具体的構成について説明する。
【００３３】
前記プリンタ１０は、図２に示す本体フレーム７０を有し、この本体フレーム７０は、ベースフレーム７２と、前フレーム７４と、後フレーム７６と、上フレーム７８と、左連結フレーム８０と、右連結フレーム８２とからなっている。ベースフレーム７２の左右両側端には脚部８４，８６が設けられ、該脚部８４，８６間に前記給紙カセット４２が装着される空間が形成されている。前フレーム７４には、前記４つの作像ユニット２０の後述する感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋが矢印ａ１，ａ２，ａ３，ａ４方向に着脱できるようにするための開口部８８が形成されている。また、前フレーム７４には、図示しない前面扉が取り付けられるようになっている。上フレーム７８は、その上に前記排紙トレイ１１が形成されるようになっており、その略中央部は、排紙トレイ１１に用紙Ｓが排紙される方向に向かって上昇するように、傾斜している。
【００３４】
前記本体フレーム７０の左側の開口部９０は、前記中間転写ベルト１２の後述するベルトユニット１１０を、感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋの着脱方向ａ１，ａ２，ａ３，ａ４とは直交する方向ｂ１に着脱するとともに、後述する光学系ユニット１８０をｂ１と平行なｂ２方向に着脱するためのものである。この左側の開口部９０は、図１に示すように、左扉９２によって開閉可能になっている。同様に、本体フレーム７０の右側の開口部９４は、右扉９６によって開放可能になっている。
【００３５】
前フレーム７４の内面と後フレーム７６の内面には、図３に示すように、前記中間転写ベルト１２を支持するガイド板９８が取り付けられている。ガイド板９８には、図４に示すように、左端から水平方向に延びる第１ガイド溝１００と、該第１ガイド溝１００の上方に第１ガイド溝１００より短い第２ガイド溝１０２が形成されている。第１ガイド溝１００と第２ガイド溝１０２の奥端は斜め下方に傾斜する傾斜端１０４で終わっている。
【００３６】
前記中間転写ベルト１２は、前記本体フレーム７０に対してｂ１方向に着脱可能なように、図５に示すようなベルトユニット１１０で構成されている。すなわち、このベルトユニット１１０は、フレーム１１２と、該フレーム１１２に軸支された前記３つのローラ１４，１６，１８と、該ローラ１４，１６，１８の外周部に支持された前記中間転写ベルト１２と、前記４つの一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋからなっている。
【００３７】
フレーム１１２は、１対の平行な側板（手前側のみ図示）１１４と、これらを連結する図示しない連結部材とからなっている。側板１１４には、ローラ１６とローラ１８の近傍にそれぞれ突起１１６ａ，１１６ｂが突設され、さらにローラ１６とローラ１８の間に複数の突片１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃ，１１８ｄが突設されている。突起１１６ａはローラ１６とローラ１８を結ぶ線より上方に位置しているが、突起１１６ｂと突片１１８ａ，１１８ｂ，１１８ｃ，１１８ｄはローラ１６とローラ１８を結ぶ線上にある。
【００３８】
３つのローラ１４，１６，１８のうち２つのローラ１６，１８は、フレーム１１２の側板１１４の両端に支持され、残りの１つのローラ１４は、ローラ１６の近傍で側板１１４に回動自在に取り付けられたアーム１２０に支持され、当該アーム１２０の先端と側板の間に装着されたばね１２２によって、中間転写ベルト１２を押し上げる方向に付勢されている。これにより、３つのローラ１４，１６，１８に支持された中間転写ベルト１２は、図１に示すように、ローラ１６と１８の間の水平ベルト部１２ａと、ローラ１８と１４の間の長い第１傾斜ベルト部１２ｂと、ローラ１８と１４の間の短い第２傾斜ベルト部１２ｃとからなっている。第１傾斜ベルト部１２ｂは、前記排出トレイ１１とほぼ平行になっている。
【００３９】
一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、ローラ１６とローラ１８の間に、中間転写ベルト１２の水平ベルト部１２ａの内面に接触するように、前記作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのピッチと同一ピッチで配設され、それらの両端は側板１１４に回転可能に支持されている。
【００４０】
前記作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、本体フレーム７０に対して着脱可能な３つのユニットに分離されている。すなわち、各作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋは、前述の１つのベルトユニット１１０に組み入れられている。また、各作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ、帯電器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋ、現像器２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋおよびクリーナ３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋは、感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋとしてそれぞれ形成されている。さらに、各作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのプリントヘッド部２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋは、１つの光学系ユニット１８０として形成されている。
【００４１】
感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋは、図６および図７に示すように、感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの軸方向から見て略正方形の外形さらに詳しくは逆Ｕ字形の前フレーム１３２と後フレーム１３４の間に支持されている。このように、感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋは、略正方形であるので、装置の上下方向および左右方向のスペース効率がよく、装置の小型化が可能である。前フレーム１３２と後フレーム１３４の両側端面には、後述する光学系ユニット１８０に取り付けられた逆Ｌ字形のレール１９２が係合するガイド溝１３６が形成されている、また、後フレーム１３４の両脚部の付け根には、後述する光学系ユニット１８０のＬＥＤアレイ１９０に接触するブラシ１３８が取り付けられている。また、ブラック（Ｋ）の感光体ユニット１３０Ｋの側面には、ブラケット１４０が突出され、該ブラケット１４０に下向きのブラシ１４２が取り付けられている。
【００４２】
帯電器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋの下方には、該帯電器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋで発生するオゾンを受け止めるための略Ｕ字形のトラフ１４４が帯電器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋに沿って設けられている。トラフ１４４の奥側は、図９に示すように後フレーム１３４より突出し、その底面は感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの軸と直交する方向に延びるダクト１４６と接触し、開口部１４８を介して連通している。ダクト１４６は後フレーム７６に固定されている。また、図１０に示すように、ダクト１４６の一端は閉塞され、他端は開口されてオゾンフィルタ１５０とファン１５２が取り付けられている。この構成により、ファン１５２を駆動すると、帯電器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋで発生するオゾンがトラフ１４４を介して下方に吸引され、開口部１４８からダクト１４６を通ってオゾンフィルタ１５０に回収される。このように、比重の大きいいオゾンを下方から吸引することで、装置のスペースを有効に利用することができ、オゾンの吸収効率が増大し、小容量のファン１５２で吸引することができる。
【００４３】
現像器２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋは、図７に示すように、所定の色のトナーを収容する現像槽１５４と、該現像槽１５４の開口部に外周面の一部が露出するように設けられた現像ローラ１５６と、前記現像槽１５４内のトナーを攪拌しつつ搬送して前記現像ローラ１５６に供給する２つの搬送ローラ１５８，１６０とからなり、前記現像ローラ１５６が前記感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋに近接するように設けられている。現像槽１５４の一端は、図６に示すように前フレーム１３２から突出しており、この突出部１６２の上面にはトナーを補給する補給口１６４が形成されている。これにより、感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋを装着した際に、本体フレーム７０の前フレーム７４に設けた図示しないホッパを介して補給口１６４からトナーを補給できるようになっている。
【００４４】
クリーナ３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋは、図７に示すように、前記感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋと圧接して該感光体ドラム表面に残留するトナーを掬い取るブレード１６６と、該ブレード１６６により掬い取られたトナーを受け入れるクリーナ容器１６８と、トナーを奥側に搬送する搬送スクリュ１７０とからなっている。クリーナ容器１６８は、図９に示すように、後フレーム１３４から突出している。搬送スクリュ１７０により奥側に搬送されたトナーは、開口部１７２から落下し、廃トナー搬送パイプ１７４内を搬送コイル１７６によって搬送され、図示しない廃トナーボックスに回収される。
【００４５】
光学系ユニット１８０は、図１１に示すように、台板１８２と、該台板１８２上に前記作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの配列ピッチと同一のピッチで配設され、前記感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの軸方向に延びる４つの取付台１８４と、該取付台１８４の上に２本のばね１８６を介して支持されたＬＥＤベース１８８と、該ＬＥＤベース１８８に取り付けられたＬＥＤアレイ１８８とからなっている。光学系ユニット１８０には、各取付台１８４間に感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋをガイドするための逆Ｌ字形のレール１９２が取り付けられている。
【００４６】
次に、前記構成からなるプリンタ１０のベルトユニット１１０、感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋ、および光学系ユニット１８０の着脱動作について説明する。
【００４７】
ベルトユニット１１０の離脱は、本体フレーム７０の図１において左扉９２を開き、左側すなわち二次転写ローラ３４と反対側から水平に矢印ｂ１方向にベルトクリーナ３８とともに引き出すことによって行うことができる。このとき、図４の（Ｃ）から（Ｂ）に示すように、まずベルトユニット１１０の突起１１６ａ，ｂが第１，第２ガイド溝１００，１０２の傾斜端１０４に沿って移動するので、ベルトユニット１１０は感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋと二次転写ローラ３４から同時に斜め上方に離隔する。このため、中間転写ベルト１２が感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋや二次転写ローラ３４に擦れることがなく、感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋや二次転写ローラ３４に傷が付くのが防止される。続いて、ベルトユニット１１０の突起１１６ａ，ｂが第１，第２ガイド溝１００，１０２に沿って移動し、突起１１６ａが第２ガイド溝１００から離脱しても、突片１１８ａ−ｄが第１ガイド溝１００に係合しているため、ベルトユニット１１０は傾くことく、水平に維持されたまま引き出される。
【００４８】
ベルトユニット１１０の装着は、離脱時と逆の動作となるが、ベルトユニット１１０の突起１１６ａ，ｂが第１，第２ガイド溝１００，１０２を移動している間は、中間転写ベルト１２が感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋと接触することがなく、そして図４の（Ｂ）から（Ｃ）に示すように、突起１１６ａ，ｂが第１，第２ガイド溝１００，１０２の傾斜端１０４を移動して始めて、中間転写ベルト１２が感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋと接触し、二次転写ローラ３４に接触する。このため、装着時においても、感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋに傷が付くのが防止される。
【００４９】
このように、ベルトユニット１１０は左側から引き抜いて離脱するので、右側の二次転写ローラ３４や用紙搬送路４６を邪魔することがないし、下側の感光体ユニット１３０を邪魔することもなく、スペース効率がよい。また、ベルトユニット１１０はベルトクリーナ３８とともに着脱することができるので、別個に行う場合と比べて、トナーの零れがなく、周囲を汚すことがない。さらに、ベルトユニット１１０を手前に引き抜く場合と比較して、開口部の面積が小さく、本体フレーム７０の強度不足を来すことがない。
【００５０】
また、図１に示すように、ベルトユニット１１０の第１傾斜ベルト部１２ｂは、排紙トレイ１１と平行であるため、第１傾斜ベルト部１２ｂと排紙トレイ１１の間に平行なスペースＳを確保することができる。このスペースＳは、ベルトユニット１１０を引き抜くにつれて拡大するので、このスペースＳに種々の装備品を設けたとしても、これらの装備品がベルトユニット１１０の引き抜き時に邪魔になることがなく、スペースＳを有効に利用することができるし、逆に、このスペースＳを小さくすることもできるので、装置の小型化を図ることができる。
【００５１】
さらに、ベルトユニット１１０の離脱は、二次転写ローラ３４と反対側から行われるので、二次転写ローラ３４の退避機構等を設ける必要がなく、構成が簡単である。
【００５２】
感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋの着脱は、本体フレーム７０の正面の図示しない扉を開き、所望の感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋを手前側に引き出し、あるいは奥側に押し込むことによって行うことができる。このとき、感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋは、該感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋの前，後フレーム１３２，１３４に設けたガイド溝１３６がレール１９２にガイドされて円滑に移動する。この感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋの着脱時には、図８に示すように、後フレーム１３４に設けたブラシ１３８がＬＥＤアレイ１９０の発光面に接触して清掃し、また感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋの側面に設けたブラシ１４２がＡＩＤＣセンサ５２の上面に接触して清掃するので、狭い場所に手を入れて手動で清掃しなくても、簡単に清掃することができる。
【００５３】
光学系ユニット１８０の着脱は、前記ベルトユニット１１０の着脱方向ｂ１と平行なｂ２方向、すなわち、本体フレーム７０の左側から水平に引き出すことによって行うことができる。このとき、感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋは全て取り外しておく必要があるが、光学系ユニット１８０の交換や修理は感光体ユニット１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋと比べてそれほど頻繁に行わないので、支障はない。
【００５４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ベルトユニットが、ローラの軸と直交し、かつ、水平ベルト部と平行に、画像形成装置本体に対して着脱可能であるようにしたので、ローラの軸と平行に着脱可能にするよりも、装置本体のフレームに形成する開口部が小さくなり、剛性の低下がない。このため、作像ユニットの回転軸が平行に維持され、乱れのない画像を形成することができる。
また、ベルトユニットが、水平ベルト部を下部に有し、排出トレイに対向しかつ平行な第１傾斜ベルト部と該第１傾斜ベルト部より短い第２傾斜ベルト部とを上部に有し、第１傾斜ベルト部が着脱方向における装着方向側に位置し、第２傾斜ベルト部が着脱方向における離脱方向側に位置するので、ベルトユニットの傾斜ベルト部と排紙トレイの間に平行なスペースが形成され、このスペースはベルトユニットが離脱されるに従って拡大し、ベルトユニットの離脱のためのスペースを確保する必要がなく、スペースを有効に使用でき、装置の小型化が図れる。
さらに、ベルトユニットの着脱方向が感光体ユニットの着脱方向と直角であるため、ベルトユニットの着脱のためのフレームの開口部と、感光体ユニットの着脱のためのフレームの開口部とが異なる方向に形成され、剛性の低下がなくなり、作像ユニットの回転軸が平行に維持され、乱れのない画像を形成することができるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるプリンタの概略構成図。
【図２】 図１のプリンタの本体フレームの斜視図。
【図３】 図２の本体フレームの部分左側面図。
【図４】 図２の本体フレームの前，後フレームの部分内側正面図で、（Ａ）はガイド板、（Ｂ）はベルトユニットの装着直前または引き出し直後の状態、（Ｃ）はベルトユニットの装着状態を示す。
【図５】 ベルトユニットの斜視図。
【図６】 感光体ユニットの斜視図。
【図７】 感光体ユニットの拡大断面図。
【図８】 感光体ユニットの引き抜き状態を示す奥側の断面図。
【図９】 感光体ユニットの装着状態を示す奥側の断面図。
【図１０】 オゾン回収機構を示す概略図。
【図１１】 光学系ユニットの斜視図。
【符号の説明】
１０ プリンタ（画像形成装置）
１１ 排出トレイ
１２ 中間転写ベルト
１２ａ 水平ベルト部
１２ｂ 傾斜ベルト部
１４，１６，１８ ローラ
２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ 作像ユニット（作像手段）
２２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ 感光体ドラム
２８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ 現像器
３４ 二次転写ローラ
３８ ベルトクリーナ
５２ ＡＩＤＣセンサ
１１０ ベルトユニット
１１２ フレーム
１３０ 感光体ユニット
１３８，１４２ ブラシ（清掃手段）
１４４ トラフ（吸引手段）
１４６ ダクト（吸引手段）
１５２ ファン（吸引手段）
１８０ 光学系ユニット
Claims (9)
- 水平ベルト部を有する中間転写ベルトと、
該中間転写ベルトの水平ベルト部に対向して配置され、それぞれ異なる色の画像を重ねて多重画像を形成する複数の作像手段と、
前記中間転写ベルトに形成された多重画像をシートに転写する転写手段と、
多重画像が転写されたシートが排出される排出トレイとからなる画像形成装置において、
前記排出トレイが、前記画像形成装置本体の上面に、シート排出方向に向かって上方に傾斜して設けられ、
前記作像手段が、感光体に静電潜像を形成する光学系ユニットと、少なくとも感光体と該感光体に形成された静電潜像を現像する現像器を有し、画像形成装置本体に対して着脱可能な感光体ユニットとからなり、
前記中間転写ベルトが、フレームと、該フレームに軸支された少なくとも３つのローラと、該ローラの外周部に支持されたベルトとからなるベルトユニットで形成され、
前記ベルトユニットが、前記水平ベルト部を下部に有し、前記排出トレイに対向しかつ平行な第１傾斜ベルト部と該第１傾斜ベルト部より短い第２傾斜ベルト部とを上部に有し、
前記ベルトユニットが、前記ローラの軸と直交し、かつ、前記水平ベルト部と平行に、さらに前記感光体ユニットの着脱方向と直角に画像形成装置本体に対して着脱可能であって、
前記ベルトユニットの前記第１傾斜ベルト部が着脱方向における装着方向側に位置し、前記第２傾斜ベルト部が着脱方向における離脱方向側に位置する
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記ベルトユニットが、ベルト走行方向の最上流側の作像手段の上流側にてベルトに接触するベルトクリーナを有し、
該ベルトクリーナと一体的に前記ベルトユニットが着脱可能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。 - 前記感光体ユニットの着脱方向が画像形成装置本体の手前側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。
- 前記感光体ユニットの着脱時に前記光学系ユニットを清掃する清掃手段を前記感光体ユニットに設けたことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
- 前記ベルト走行方向の最上流側の感光体ユニットと転写手段の間にレジストセンサまたはトナー濃度センサを設け、
前記感光体ユニットの着脱時に前記センサを清掃する清掃手段を前記感光体ユニットに設けたことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。 - 前記感光体ユニットがその着脱方向から見て正方形であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
- 前記転写手段が、ベルト走行方向の最下流側の作像手段の近傍のローラにベルトを介して対向するように配置され、
前記ベルトユニットが前記転写手段から離間する方向に離脱可能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。 - 前記ベルトユニットが前記転写手段と前記作像手段の両方から退避する方向に離脱可能であることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
- 前記作像手段の下方に、該作像手段の帯電部で発生するオゾンを吸引する吸引手段を設けたことを特徴する請求項１から８のいずれかにに記載の画像形成装置。
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