JP4107344B1 - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の搬送路の曲率半径よりも大きな曲率半径で記録媒体を搬送し、屈曲時に記録媒体に加わる負荷を軽減する。
【解決手段】主搬送部４０から周回搬送部６０へ案内され、再度主搬送部４０へ至る搬送路が無端搬送路である「Ｏ型パス」となり、かつこの「Ｏ型パス」は、画像形成部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ、コントローラ１６、電源設備１７のそれぞれの構成する部品が集合した筐体３４の中央部と、筐体３４との間の空間３５に設けたため、当該「Ｏ型パス」を搬送される用紙３６の屈曲時の局率半径が大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

特許文献１では、上下方向に４段積みの画像形成部、それぞれの画像形成部に対応した４段積みの光走査装置、用紙を収容する収容部、用紙を搬送する搬送系のそれぞれが筐体内で明確に区画整理されて配置されている。
特開２００３−２０７９６５公報

本発明は上記事実を考慮し、従来の搬送路の曲率半径よりも大きな曲率半径で記録媒体を搬送することができ、屈曲時に記録媒体に加わる負荷を軽減することができる画像形成装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の発明は、画像データに基づいて光源を点灯制御して静電潜像を形成し、当該静電潜像を現像して記録媒体へ転写する画像形成部と、前記画像形成部を収容する筐体と、前記筐体と前記画像形成部との間の空間、かつ前記画像形成部を囲むような周回で、前記記録媒体を案内しながら搬送する搬送部とを有し、前記搬送部が、前記記録媒体へ画像を形成するために搬送する主搬送部と、画像形成後の前記記録媒体を前記筐体に設けられた排出口から排出する排出搬送部と、画像形成後の記録媒体を前記画像形成部の上流側へ戻すための周回搬送部と、を備えると共に、前記主搬送部と前記周回搬送部が、前記画像形成部を囲む搬送経路軌跡を形成することを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記記録媒体を収容する収容箱が、前記画像形成部に並列に縦置きされていることを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、前記収容箱が縦置きされる位置が、前記画像形成装置の正面側であることを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、前記収容箱が縦置きされる位置が、前記画像形成装置の裏面側であることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、位置に前記記録媒体を収容する収容箱が、画像形成部の下部に横置きされていることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の発明において、前記画像形成部が、鉛直方向に沿って複数段に積み重ねられており、各画像形成部の転写部へ順次対峙される各画像形成部からの画像が転写される位置である第１の転写部と、前記第１の転写部で重ねて転写された画像を記録媒体へ転写する位置である第２の転写部と、を繰り返し周回する無端帯状体をさらに有することを特徴としている。

請求項７に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の発明において、前記画像形成部が、鉛直方向に沿って複数段に積み重ねられており、前記記録媒体を各画像形成部の転写部へ順次対峙させるように搬送させる無端帯状体をさらに有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、画像形成部を囲む配置が可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、筐体と画像形成部との間の空間を搬送するので用紙を冷却できる。また、紙詰まり解除が容易である。

請求項３に記載の発明によれば、従来構造に比べ細幅にできる。

請求項４に記載の発明によれば、記録媒体装填操作と他の操作が同じ立ち位置で可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、操作者の立ち位置側領域が拡がる。

請求項６に記載の発明によれば、記録媒体の装填がし易い。

請求項７に記載の発明によれば、用紙搬送ベルトに比べて、各画像の位置ずれが少ない。

請求項８に記載の発明によれば、中間転写ベルトに比べて搬送系の構造が簡単となる。

図１は、Ｙ（イエロー）色、Ｍ（マゼンタ）色、Ｃ（シアン）色、Ｋ（ブラック）色の各色の画像を形成する４個の画像形成部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋが縦方向に4段積みされた構成の画像形成装置１４が示されている。なお、図１は、上下方向が鉛直方向となる。

この４段積みの画像形成部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにおける、図１の左側には、コントローラ１６と、電源設備１７とが設けられている。ここで、画像形成部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ、コントローラ１６、電源設備１７の構成部品は、筐体３４の中央部に、所謂「ひとかたまり」で組み付けられ、この結果、前記構成部品と筐体３４との間には全周に亘り、空間３５が設けられている。

（画像形成部の構成）
画像形成部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、光源にＬＰＨ（ＬＥＤアレイプリントヘッド）１０Ｙ（画像形成部１２Ｙのみ図示、他の画像形成部１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにおいては、同一構造であるため符号による指示を省略する）が用いられ、コントローラ１６によってその動作が制御されると共に、各色の画像データに基づいて点灯制御される。

感光体１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの周囲には、感光体１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの表面を一様に帯電する帯電体２０Ｙ（画像形成部１２Ｙのみ図示、他の画像形成部１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにおいては、同一構造であるため符号による指示を省略する）静電潜像にトナーを供給して現像する現像部２２Ｙ（画像形成部１２Ｙのみ図示、他の画像形成部１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにおいては、同一構造であるため符号による指示を省略する）、現像後の感光体１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ上の残トナーを払拭する払拭部２４Ｙ（画像形成部１２Ｙのみ図示、他の画像形成部１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにおいては、同一構造であるため符号による指示を省略する）等が配置されている。

それぞれの画像形成部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋにおける各感光体１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、その一部が画像形成部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋを被覆する部材から図１の右方向に突出しており、無端帯状体である中間転写ベルト２６に接触（図１の紙面手前から奥側にかけて線接触）している。

中間転写ベルト２６は、最上段の画像形成部１２Ｙの近傍に設けられた上端ローラ２８と、最下段の画像形成部１２Ｋの近傍に設けられた下端ローラ３０と、に巻き掛けられて、図示しない駆動手段の駆動力により周回するようになっている。なお、本実施の形態では、図１の反時計回り方向に周回する。

前記中間転写ベルト２６とそれぞれ感光体１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋとの接触部には、中間転写ベルト２６の内側に第１の転写体３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが配置されている。中間転写ベルト２６は、前記感光体１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋと第１の転写体３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋとに挟まれた状態で所定の圧力が加えられている。この接触部は、それぞれ第１の転写部となっており、感光体１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ上でトナー現像された各色の画像が、この４カ所の第１の転写体３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋにおいて、順次重ねて転写される。

より詳細に言えば、中間転写ベルト２６が図１の反時計方向に周回しているとき、最上段の画像形成部１２Ｙの感光体１８ＹからＹ色の画像が転写され、この転写領域が第２段目の画像形成部１２Ｍに到達すると、同一転写領域上にＭ色の画像が転写され、次いで第３段目の画像形成部１２Ｃにおいて、同一転写領域上にＭ色の画像が転写され、最下段の画像形成部１２Ｋにおいて、同一転写領域上にＫ色の画像が転写され、結果として４色（ＹＭＣＫ）の画像が重ねられることになる。

筐体３４内の空間３５における下方には、記録媒体である用紙３６を積み重ねて収容する引出型の収容箱３８が設けられている。

この収容箱３８からは、最上層の用紙３６が用紙取出機構部３９によって１枚ずつ取り出され、複数対のローラと、複数対の案内板とで構成される用紙送り込み搬送部３７によって、中間転写ベルト２６の最上流側、すなわち下端ローラ３０による反転位置に送りこまれるようになっている。

また、用紙３６は、複数対のローラと、複数対の案内板とで構成される主搬送部４０によって、前記中間転写ベルト２６の図１の右側を、中間転写ベルト２６の周回進行方向に沿って搬送されるようになっている。

主搬送部４０の開始地点は、前記中間転写ベルト２６が巻き掛けられる下端ローラ３０である。この結果、用紙３６は、下端ローラ３０と中間転写ベルト２６とが接触している円弧の何れかの領域で中間転写ベルト２６に接触（図１の紙面手前から奥側にかけて線接触）する構成となっている。

この接触部には、第２の転写体４２が配置されている。これにより、中間転写ベルト２６と第２の転写体４２とで、前記用紙３６を所定の圧力で挟み込みながら搬送することができるようになっている。

この圧力が加えられた位置が第２の転写部となり、用紙３６の搬送中に、前記第１の転写部で４色が重ねて転写されたフルカラー画像が用紙３６に転写されるようになっている。

第２の転写部でフルカラー画像が転写された用紙３６は、前記主搬送部４０に案内されて、図１の上方へ搬送され、定着部４６へと送り込まれる。

定着部４６には、加熱ローラ４８と加圧ローラ５０とが接触して対向しており、用紙３６は、この接触している部分に入り込み、加圧かつ加熱処理がなされる。定着部４６の用紙搬送方向下流側である上部には、複数対のローラで構成された排出搬送部５２が配置されている。

この排出搬送部５２によって、定着部４６での定着処理が終了した用紙３６は、図１の左斜め方向に方向転換されて、筐体３４の上面に形成された排出部５４へ排出される。

（周回搬送路）
前記定着部４６の下流側には、前記排出搬送部５２とは別に用紙３６を案内する周回搬送部６０が設けられている。この周回搬送部６０では、用紙３６を一旦前記排出部５４へ排出するが、周回搬送部６０が用紙３６の後端部を保持する。

用紙３６の後端部を保持した周回搬送部６０では、用紙３６の搬送方向を逆転し、用紙３６を再度筐体３４内に引き込むようになっている。

引き込まれた用紙３６は、周回搬送部６０によって、前記コントローラ１６、電源設備１７の図１の左側の空間５２を下方へ搬送され、空間５２の下方に沿って水平搬送された後、前記第２の転写部へ戻されるようになっている。以下、このような用紙３６の搬送軌跡、すなわち、画像形成部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋを周回する主搬送部４０と周回搬送部６０とを組み合わせた搬送経路軌跡を「Ｏ型パス」という場合がある。

ところで、用紙３６は、最初に収容箱３８から持ち出されて、第２の転写部で画像が転写された面（第１の面）と、前記周回搬送部６０で戻されて、第２の転写部で画像が転写された面（第２の面）との両方、すなわち表裏面に画像を形成することが可能となる。

また、「Ｏ型パス」を通過させることで、定着部４６での定着後から排出部５４への排出までの時間を長くとることが可能となる。

また、「Ｏ型パス」は、筐体３４と、当該筐体３４の中の画像形成部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ等との間に空間５２に形成されている。このため、筐体３４に設けられた蓋部材５６、５８等を図１の二点鎖線、鎖線のように開くと、主搬送部４０又は周回搬送部６０を通過中の用紙３６は、最先に存在することになる。

以下に本実施の形態の作用を説明する。

（画像形成処理）
コントローラ１６に画像形成指示が入力されると、当該コントローラ１６から各画像形成部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋへ画像データが送られる。

これにより各画像形成部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋでは、まず、帯電体２０Ｙにより（他の画像形成部１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋも同様）、感光体１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの周囲の面を一様に耐電する。

次に、各画像形成部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋでは、前記画像データに基づいて、ＬＰＨ１０Ｙの点灯が制御され（他の画像形成部１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋも同様）、感光体１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋに静電潜像が形成される。

現像部２２Ｙでは、静電潜像にトナーを供給して現像する（他の画像形成部１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋも同様）。

各感光体１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが中間転写ベルト２６と接触する接触部には、第１の転写体３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが設けられ、中間転写ベルト２６が図１の反時計回り方向に周回しながら、最上段の画像形成部１２Ｙの感光体１８ＹからＹ色の画像が転写され、この転写領域が第２段目の画像形成部１２Ｍに到達すると、同一転写領域上にＭ色の画像が転写され、次いで第３段目の画像形成部１２Ｃにおいて、同一転写領域上にＭ色の画像が転写され、最下段の画像形成部１２Ｋにおいて、同一転写領域上にＫ色の画像が転写され、結果として４色（ＹＭＣＫ）の画像が重ねられる。

４色が重ねられた中間転写ベルト２６上のトナー画像は、中間転写ベルト２６によって第２の転写部へ移動する。

この移動に同期するように、収容箱３８では、最上層の用紙３６が用紙取出機構３９によって取り出され、用紙送り込み搬送部３７により前記第２の転写部へ搬送される。

第２の転写部では、中間転写ベルト２６と第２の転写体４２とで、前記用紙３６を所定の圧力で挟み込みながら搬送する。この用紙３６の搬送中に、前記第１の転写部で４色が重ねて転写されたフルカラー画像が用紙３６に転写される。

用紙３６は、主搬送部４０によって案内されながら、定着部４６へと送り込まれる。定着部４６では、加熱ローラ４８と加圧ローラ５０とにより、用紙３６が加圧かつ加熱処理がなされ、排出搬送部５２によって、筐体３４の上面に形成された排出部５４へ排出される。

ここで、本実施の形態における画像形成装置１４には、用紙３６を筐体３４内で周回させる機能、すなわち、周回搬送部６０を備えている。この周回搬送部６０により、用紙３６を周回させる目的としては、以下のことが挙げられる。

目的（１） 用紙３６の表裏面に画像を形成する場合
目的（２） 一方の面の定着後の用紙３６における他方の面への画像形成までの時間を延長し冷却する場合
上記（１）又は（２）の目的が指示されると、画像形成装置１４では、主搬送部４０によって搬送され、定着部４６で定着された用紙３６を、前記用紙送り込み搬送部３７とは異なる周回搬送部６０へ案内する。

これにより、用紙３６は、排出部５４へ排出されるも、その後端が周回搬送部６０に保持され、保持側の後端が先端となって、逆方向に搬送される。このとき、用紙３６は、周回搬送部６０によって、再度第２の転写部へと送られる。

すなわち、この主搬送部４０から周回搬送部６０へ案内され、再度主搬送部４０へ至る搬送路が無端搬送路である「Ｏ型パス」となり、かつこの「Ｏ型パス」は、画像形成部１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ、コントローラ１６、電源設備１７のそれぞれの構成する部品が集合した筐体３４の中央部と、筐体３４との間の空間３５に設けたため、当該「Ｏ型パス」を搬送される用紙３６の屈曲時の局率半径が大きい。

なお、前記目的（１）の場合には、用紙３６は第２の転写部で画像が転写された後、主搬送部４０へ受け渡される。また、前記目的（２）の場合には、用紙３６はそのまま通過して主搬送部４０へ受け渡す。

これにより、用紙３６は、主搬送部４０に搬送されて、定着部４６を通過し、排出搬送部５２へ案内されて、排出部５４へ排出される。

（変形例１）
なお、本実施の形態では、無端帯状体である中間転写体２６を用いて、一次転写部で転写された各色の画像を二次転写部でまとめて用紙３６に転写する構造としたが、図２に示される如く、無端帯状体を用紙搬送ベルト（搬送部４０を兼ねる）とし、単純に用紙３６の搬送を案内する構成としてもよい。この場合、用紙３６には、直接、順次各色の画像が重ねられ転写される構造となる。

（変形例２）
変形例２は、変形例１の構造において、図３に示される如く、収容箱３８を縦置きとした構造である。この縦置きとした収容箱３８の位置は、レーザーダイオードを用いて光ビームを主走査方向に走査する光走査装置を光源とする画像形成装置を、本実施の形態のようにＬＰＨ１０Ｙを光源とした画像形成装置１４としたときにできる空間を利用したものである。

この変形例２のような縦置き型の収容箱３８とした構造において、搬送部４０とは別に無端帯状体としての中間転写ベルト構造を用いることも可能である。

（変形例３）
変形例３は、変形例２に対して、図４に示される如く、収容箱３８を画像形成装置１４の前面側に配置した構造である。

この変形例３のような縦置き型の収容箱３８とした構造において、搬送部４０とは別に無端帯状体としての中間転写ベルト構造を用いることも可能である。

本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 変形例１に係る画像形成装置の概略構成図である。 変形例２に係る画像形成装置の概略構成図である。 変形例３に係る画像形成装置の概略構成図である。

符号の説明

１０Ｙ ＬＰＨ
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ 画像形成部
１４ 画像形成装置
１６ コントローラ
１７ 電源設備
１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ 感光体
２０Ｙ 帯電体
２２Ｙ 現像部
２４Ｙ 払拭部
２６ 中間転写ベルト（無端帯状体）
２８ 上端ローラ
３０ 下端ローラ
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ 第１の転写体
３４ 筐体
３５ 空間
３６ 用紙（記録媒体）
３７ 用紙送り込み搬送部
３８ 収容箱
３９ 用紙取出機構部
４０ 主搬送部（搬送部）
４２ 第２の転写体
４６ 定着部
４８ 加熱ローラ
５０ 加圧ローラ
５２ 排出搬送部（搬送部、変形例における無端帯状体）
５４ 排出部
６０ 周回搬送部（搬送部）

Claims (7)

1. 画像データに基づいて光源を点灯制御して静電潜像を形成し、当該静電潜像を現像して記録媒体へ転写する画像形成部と、
   前記画像形成部を収容する筐体と、
   前記筐体と前記画像形成部との間の空間、かつ前記画像形成部を囲むような周回で、前記記録媒体を案内しながら搬送する搬送部とを有し、
   前記搬送部が、前記記録媒体へ画像を形成するために搬送する主搬送部と、画像形成後の前記記録媒体を前記筐体に設けられた排出口から排出する排出搬送部と、画像形成後の記録媒体を前記画像形成部の上流側へ戻すための周回搬送部と、を備えると共に、前記主搬送部と前記周回搬送部が、前記画像形成部を囲む搬送経路軌跡を形成することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
2. 前記記録媒体を収容する収容箱が、前記画像形成部に並列に縦置きされていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記収容箱が縦置きされる位置が、前記画像形成装置の正面側であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記収容箱が縦置きされる位置が、前記画像形成装置の裏面側であることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 前記記録媒体を収容する収容箱が、画像形成部の下部に横置きされていることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
6. 前記画像形成部が、鉛直方向に沿って複数段に積み重ねられており、
   各画像形成部の転写部へ順次対峙される各画像形成部からの画像が転写される位置である第１の転写部と、前記第１の転写部で重ねて転写された画像を記録媒体へ転写する位置である第２の転写部と、を繰り返し周回する無端帯状体をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の画像形成装置。
7. 前記画像形成部が、鉛直方向に沿って複数段に積み重ねられており、
   前記記録媒体を各画像形成部の転写部へ順次対峙させるように搬送させる無端帯状体をさらに有することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の画像形成装置。

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