JP4839067B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、画像形成に用いられる機器類の設置構造に関する。

複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置およびこれらの機能を併せ持つ複合機や印刷機等の画像形成装置においては、複数の作像ユニットを用いてフルカラー画像などの複数色の画像形成が可能な構成を備えたものがある。
複数色の画像形成を行う構成の一つに、各作像ユニットにおいて形成された画像を中間転写体に１次転写した後、記録紙などに対して２次転写により一括転写する構成がある（例えば、特許文献１）。

上記特許文献１には、作像ユニットを並置したタンデム方式の構成とし、各作像ユニットの並置方向に沿った展張面を有するベルトなどの中間転写体を用いた構成が開示されている。

特許文献１に開示されているように、ベルトを用いた中間転写体に１次転写された画像を２次転写により記録紙などに一括転写する方式においては、各作像ユニットが位置していないベルトの展張面以外の位置が２次転写位置として用いられる。
このため、特許文献１に開示されているように、ベルトが捲回されているローラと対向する位置に２次転写ローラを配置することになるが、この場合、２次転写ローラと定着位置に用いられる定着ローラとの間で生じる速度差が原因する搬送ムラを防止するために搬送パスの長さを規定しなければならない。そこで、搬送パスの形態を縦搬送パスとした場合には、画像形成装置内で搬送路が占める縦方向の丈が大きくなる虞がある。
このため、従来では、特許文献１に開示されているように、搬送パス長を確保しながら縦搬送ができる構成として、中間転写体に用いられるベルトの展張面を傾けることが行われている。

一方、各作像ユニットは、保守点検あるいは交換などにおいて画像形成装置から取り外しが行える構成が採用されることが多い。特に、交換部品の一つに現像剤の収納部があり、例えば、各現像装置からの廃トナーを回収する廃トナー容器も廃トナーで満杯となった場合に取り出せるように構成されている（例えば、特許文献２）。

特開２００３−２０２７２８号公報（段落「００１５」欄） 特回２００１−２９６７７９号公報（段落「００２４」欄）

上述した画像形成装置においては、各作像ユニットで使用される現像剤の収納部や作像に関する制御をはじめとして各種制御に用いられる電装部品を装備した電装基板さらには給紙装置が画像形成装置内に配置されており、それら各部の設置スペースが問題となることがある。

特に、特許文献１に開示されているように、中間転写体としてベルトを用いる場合には、これが掛け回されるローラが複数箇所に必要となることから、掛け回される箇所が多くなるとベルトが占有するスペースが大きくなり、廃トナー収納部や給紙装置あるいは電装基板の設置スペースを満足すべき状態で得ることが困難となる。

一方、保守点検や交換などが必要となる部材を着脱する際には、着脱できる構成、例えば、画像形成装置の外壁などを開閉可能に設けて蓋部材とすることで着脱部を構成することができるが、その設置箇所が上述したように各部材の設置スペースによって不揃いとなることがあり、画像形成装置の設置部分に制約を受ける虞がある。つまり、画像形成装置が設置部の壁近傍などに位置する場合には、開閉作業が壁によって阻害されて着脱作業ができない等の不具合が生じる場合がある。

本発明の目的は、画像形成装置の設置場所に制約を受けることなく内部に装備されている機器の着脱作業を容易に行えるようにするとともに、装置の大型化を招くことなく種々機器類の設置スペースを確保することができる構成を備えた画像形成装置を提供することにある。

本発明は以下の構成よりなる。
（１）表面にトナー像を担持する複数の潜像担持体と、上側および下側にそれぞれ展張面を有し、上側の展張面で複数の潜像担持体のそれぞれに対向して潜像担持体上のトナー像が転写される転写ベルトと、転写ベルトの下側の展張面に沿って配置され、転写ベルトに付着した廃トナーを収容する廃トナー収容器と、略上下方向に延びる転写紙の搬送経路を挟んで上記転写ベルトの反対側に設けられ、転写ベルト上のトナー像を転写紙に対して一括転写可能な二次転写部材と、二次転写部材を支持し、二次転写部材よりも下方に設けられた回転支点を中心として装置本体に対して回転可能なブロック部と、を備え、ブロック部を回転させることにより、転写紙の搬送経路を開放するとともに、二次転写部材を、転写ベルトと廃トナー収容器とが着脱される際に横切る転写紙の搬送経路よりも下方の位置まで変位させた状態で、該転写ベルトの走行方向に沿った方向であって転写紙の搬送経路を横切る方向へ、廃トナー収容器と転写ベルトとが装置本体から着脱可能であることを特徴とする画像形成装置。

（２）ブロック部を回転させない状態で、回転支点が廃トナー収容器よりも下方に位置することを特徴とする（１）記載の画像形成装置。

（３）上記転写ベルトには、展張方向一方側で複数の潜像担持体よりも記録紙の搬送経路に近い側の位置で上記転写ベルトの上側の展張面に対向して設けられて転写ベルトに付着したトナーを除去するクリーニング装置を有することを特徴とする（１）記載の画像形成装置。

（４）上記転写ベルトのクリーニング装置は、転写ベルトの上面の展張面に当接するブレードを有することを特徴とする（３）記載の画像形成装置。

（５）上記廃トナー収容器は、上記転写ベルトのクリーニング装置によって除去されたトナーを搬入する搬入口を備えることを特徴とする（３）または（４）記載の画像形成装置。

（６）上記搬入口は直線状に構成されることを特徴とする（５）記載の画像形成装置。

（７）上記廃トナー収容器は、潜像担持体に残存したトナーを搬入する搬入口を備えることを特徴とする（１）乃至（６）のいずれかに記載の画像形成装置。

（８）上記ブロック部は、上記転写ベルトと上記二次転写部材とが当接して形成される二次転写部に向けて転写紙を搬送するレジストローラと、転写紙上の画像を定着する定着装置と、転写紙を排紙トレイに向けて排紙する排紙ローラと、転写紙を反転させてレジストローラに向けて搬送する反転搬送路と、を備えることを特徴とする（１）乃至（７）のいずれかに記載の画像形成装置。

（９）上記転写ベルトの上側および下側の展張面が水平方向に設定されていることを特徴とする（１）乃至（８）のいずれかに記載の画像形成装置。

（１０）上記廃トナー収容器の下方に給紙ユニットを備え、廃トナー収容器と給紙ユニットとが装置本体に対して同方向に着脱可能であることを特徴とする（１）乃至（９）のいずれかに記載の画像形成装置。

（１１）上記給紙ユニットの上面と転写ベルトの下側の展張面とが平行する構成とされ、給紙ユニット上面から延長される記録紙の搬送経路と給紙ユニット上面とで囲まれた直方体状空間に廃トナー収容器が配置されることを特徴とする（１０）記載の画像形成装置。

（１２）上記給紙ユニット上面から延長される記録紙の搬送経路と給紙ユニット上面とで囲まれた直方体状空間でかつ廃トナー収容器よりも下方に電装部品が配置されることを特徴とする（１１）記載の画像形成装置。

（１３）上記廃トナー収容器と電装部品との間に断熱部材を備えることを特徴とする（１２）に記載の画像形成装置。
（１４）上記電装部品と断熱部材とが、装置本体に対して廃トナー収容器と同方向に着脱可能であることを特徴とする請求項１２または１３記載の画像形成装置。
（１５）複数の潜像担持体は転写ベルトの走行方向と略直交する方向に着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の画像形成装置。

本発明によれば、画像形成装置内に装備されている種々機器類が装置本体に対して着脱自在に設けられているとともに、着脱方向が同じ方向とされることにより着脱に必要な面が異なることことがなく、これにより着脱の際に用いられる面の数を最小限として構成の簡略化を図ることが可能となる。しかも、同一の着脱方向とすることで異なる方向への着脱が行われる場合と違って、装置の設置位置および着脱部の向きが単一で済むので設置場所の制約を受けにくくすることが可能となる。

また本発明によれば、転写に用いられるベルトにおける展張面の向きを水平方向とし、この方向と平行に給紙ユニット上面を位置させて給紙ユニットから延長される縦搬送路と上記展張面および給紙ユニット上面とで囲まれた直方体状空間内に大容量廃トナーボトルや電装基板類や断熱部を配置することにより装置内での機器類設置スペースを大型化することなく必要な部材の設置が可能となる。

以下、図面に示す実施例に基づき本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本実施例による画像形成装置の概略構成を示す模式図であり、同図に示す画像形成装置１は、中間転写体として用いられるベルトの展張面に沿って複数のカートリッジが並置されて色毎の作像部が設けられている。

つまり、各作像用カートリッジＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋには、展張方向両側に配置されているローラ２，３に捲回されている中間転写体としての転写ベルト４に対向する潜像担持体である感光体ドラム５Ｙ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｋが備えられている。
感光体ドラムの周囲には、図示しないが、画像形成処理を実行する装置のうちの帯電装置、現像装置およびクリーニング装置が配備されており、感光体ドラムは、帯電処理後に各作像ユニットの上方に配置されている書き込みユニット６からの書き込み走査によって画像情報に応じた静電潜像が形成される。

感光体ドラムに形成された静電潜像は、現像装置により可視像処理を受けた後、転写ベルト４に対して１次転写される。１次転写に際しては、転写ベルト４を挟んで感光体ドラムと対向する転写ローラなどの部材が用いられ、転写ベルト４が移動する過程で各作像ユニットで形成された可視像が順次転写される。

転写ベルト４は、駆動側ローラ２および従動ローラ３とに掛け回されているが、その展張方向が水平方向とされ、展張面が下方に配置されている給紙ユニット７の上面と平行している。

転写ベルト４は、従動ローラ３側に配置されている圧縮バネ３Ａにより張力 付加されて駆動ローラ２との間の展張面が水平方向に維持されるようになっている。

転写ベルト４を駆動する駆動ローラ２側には、給紙ユニット７から繰り出された転写紙の搬送路を挟んで２次転写に用いられる２次転写ローラ８が対向して配置されているとともに、転写ベルト４に付着したトナーを除去するためのベルトクリーニング装置９に用いられるブレード９Ａが当接して設けられている。

給紙ユニット７から繰り出されて２次転写ローラ８が位置する２次転写位置に向けた転写紙の搬送経路は、給紙ユニット７側に設けてある繰り出しローラ７Ａを始端として２次転写位置までの経路および２次転写位置から画像の定着を行う定着装置１０に至る経路が連続する縦方向の搬送路とされており、２次転写位置に至る前には、給紙レジストを設定しながら転写紙を２次転写位置に向けて搬送するレジストローラ１１が配置されている。

定着装置１０から排出される転写紙は、揺動可能な方向切換爪１２によって移動方向が切り換えられるようになっており、一方の移動方向としては画像形成装置１の上面に形成されている排紙トレイ１Ａに向けて排紙ローラ１３により向かわされる方向であり、他方の移動方向としては反転搬送路ＲＰに向けた方向とされている。反転搬送路ＲＰは転写紙の両面への画像形成を行う際に転写紙を反転させてレジストローラ１１に向け搬送するための経路である。

上記構成を備えた画像形成装置１では、転写ベルト４の展張面が水平方向とされ、給紙ユニット７の上面と平行にされているので、展張面と給紙ユニット７の上面および給紙ユニット７から繰り出される転写紙の縦搬送路とに囲まれる空間Ｓ１が直方体状空間として構成される。本実施例では、この直方体状空間Ｓ１を有効利用することを特徴としている。以下、この特徴について説明する。
図２には、上記直方体状空間Ａ１に対してトナー収容器としての大容量廃トナーボトル２０が配置した状態が示されている。
大容量廃トナーボトル２０は、転写ベルト４に付着したトナーを除去するベルトクリーニング装置９に連通可能な廃トナー搬入口２０Ａを備えており、この廃トナー搬入口２０Ａは、ベルトクリーニング装置９内に堆積したトナーが重力方向に落下する位置の直下に配置されている。つまり、ベルトクリーニング装置９に対する大容量廃トナーボトル２０における廃トナー搬入口２０Ａは、曲路などを含まずに直線状に構成され、トナーの自由落下を妨げない構成とされている。

一方、大容量廃トナーボトル２０には、各作像ユニットに設けてある感光体ドラムから除去されたトナーを搬入する搬入口２０Ｂが備えられており、搬入口２０Ｂは、廃トナー搬入口２０Ａと同様に、作像ユニット側からのトナーの自由落下を妨げないように、作像ユニット側のクリーニング装置により回収されたトナーが重力方向に落下する位置の直下に配置されている。

本実施例は以上のような構成であるから、転写ベルトの展張方向を水平方向とし、この下面とこれに対向する給紙ユニット上面とが平行する関係に設定することで縦搬送経路と展張面および給紙ユニット上方に位置する空間を直方体状空間に構成でき、この大きな空間により大きな面積を必要とする部材の設置が可能となり、空間を分断することなく大容量部材を１箇所に収容して画像形成装置の内部空間の大型化を防止することができ、さらには、最短距離の回収路が得られるとともに搬送機構を不要にした廃トナーの回収構造が得られる。

次に本発明の別実施例について説明する。本実施例は、転写ベルト４の展張面下部と給紙ユニット９の上面とで構成される直方体状空間Ｓ１に対して電装部品を集中的に配置したことを特徴としている。
図３は、本実施例を示す模式図であり、同図において符号Ｓ１で示す直方体状空間には、各種電装部品を纏めて装備する電装基板や電源部材などを装備している大型電装ユニット３０が配置されている。このような構成とすることにより、大型電装ユニット３０という一括構造のものを用いて電装部を構成することができので、ワンボード化による配線処理の簡略化や配線の短路化によって部品コストや組み立てコスト等の加工コストを低減することができる。

図４は、図３に示した実施例の要部変形例を示しており、同図においては、直方体状空間Ａ１に配置されている大型電装ユニット３０の設置位置において電装部品からの熱伝播を避けるための断熱材３１が配置されている。
断熱材３１は、給紙ユニット７側に対向する大型電装ユニット３０の上方に配置されており、大型電装ユニット３０からの熱伝搬により給紙ユニット９に収容されている転写紙の表裏面での含有水分率が変化してしまうのを防止できるようになっている。これにより、転写紙の含有水分率が変化した場合に発生する巻き癖などを防止することが可能となる。

図５は、図４に示した実施例における要部に関するさらに別の例を示す図であり、同図においては、断熱材３１の上方空間に廃トナーボトル２１が配置された構成が示されている。廃トナーボトル２１は、図２に示した場合と同様に、図示しないが、各クリーニング装置に連通する搬入口が設けられている。
このように断熱材３１が配置できることによって給紙ユニット７側での転写紙への悪影響を回避できるだけでなく、廃トナーボトル２１を配置した場合においても、ボトル自体への熱的な悪影響を生じさせないようにできるので、限られて空間内で多様な機能を有した部材の配置が可能となる。

次に本発明の他の実施例について説明する。
図６に示す実施例は、トナー収容器と転写ベルトとが同じ方向に着脱できることを特徴としている。
つまり、図６において画像形成装置１の壁部の一つ１Ｂは、支持ピン１Ｂ１により基端が支持されることにより開閉可能に設けられている。そして、図６において二点鎖線Ｓ２で示すように、壁部１Ｂを含んで反転搬送ＲＰ、換言すれば、トナー収容器２０および転写ベルト４を装備した構成部が外部に露呈できる状態とすることができるようにそれらトナー収容器２０および転写ベルト４の構成部の移動を邪魔しない位置に変位するブロック部が構成されている。このブロック部Ｓ２には、上述した反転搬送路ＲＰの構成部材だけでなく、２次転写ローラ８および定着装置１０，レジストローラ１１そして排紙ローラ１３が含まれている。

本実施例は以上のような構成であるから、図６（Ａ）に示されているように、壁部１Ｂが閉じられた状態から図６（Ｂ）に示すように開放されると、装置本内に位置するトナー収容器２０および転写ベルト４が装置の一方の壁面１Ｂから外部に露呈することになる。これにより、図６（Ｂ）において矢印で示すように、両装置が同じ方向、つまり、転写ベルト４の展張方向、換言すれば転写ベルト４の走行方向に沿って移動して着脱されることになる。

さらに、壁部１Ｂが開放される際には、転写ベルト４とともに２次転写ローラ８も同じ方向に変位することになり、また、給紙ユニット７も壁部１Ｂが位置する壁面側から外部の露呈することができるので、転写ベルト４とともに給紙ユニット７も同じ方向に移動して着脱できるようになる。

本実施例においては、転写ベルト４の走行方向に沿って、換言すれば転写ベルト４の幅方向と直交する方向に着脱できるようになっているので、例えば、作像カートリッジ側の感光体ドラムが接触した場合に感光体ドラムを空転させるようにしておくことにより、感光体ドラム表面への摺擦痕などの発生を防止することができる。

一方、図６に示した実施例のように、複数の機器が同じ方向に移動することで着脱できるようにした構成としては、図７に示す構成とすることも可能である。
図７において、画像形成装置１における垂直壁面の一つ１Ｃは、支持ピン１Ｃ１により基端が支持されることで開閉可能な構成とされており、図２において符号Ｓ１で示した直方体状空間の縦方向を覆い得るサイズとされている。

このような構成においては、図７（Ａ）に示すように閉じている状態の壁面１Ｃを、図７（Ｂ）に示すように壁部１Ｃを開放することにより、直方体上空間S1に配置されている各種部材、つまり、大型電装ユニット３０，断熱材３１およびトナー収容器２０そして、この空間上方に位置する転写ベルト４さらには空間下方に位置する給紙ユニット７を外部に露呈させることができ、この状態において矢印で示す方向に移動させることで着脱できる。

図６に示した構成においては、縦搬送路側を外部に露呈させることができるので、搬送路中での紙詰まりの解消作業が可能となり、図７に示した構成においては、紙詰まり以外の保守点検あるいは交換作業が可能となり、いずれの構成を選択するかは、画像形成装置１の設置場所の条件に応じることができる。これにより、設置場所が限定されるような場合でも一壁面側で纏めた着脱作業が行えるようになるので、他部材などとの干渉が少ない状態で保守点検および交換作業が可能となる。

本発明実施例による画像形成装置の要部構成を説明するための模式図である。 図１に示した要部構成を対象として大容量廃トナーボトルを設置した状態を説明するための模式図である。 図２に示した要部構成を対象として大型電装ユニットを設置した状態を説明するための模式図である。 図３に示した構成を対象として断熱材を設置した状態を説明するための模式図である。 図４に示した要部構成を対象として廃トナーボトルを設置した状態を説明するための模式図である。 図２に示した要部構成における空間部を外部に露呈する構成の一例を示す模式図である。 図２に示した要部構成における空間部を外部に露呈する構成の他の例を説明するための模式図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１Ｂ、１Ｃ 壁面
４ 転写ベルト
２０ 大容量廃トナーボトル
２１ 廃トナーボトル
３０ 大型電装ユニット
３１ 断熱材
Ｓ１ 直方体状空間

Claims (15)

1. 表面にトナー像を担持する複数の潜像担持体と、
   上側および下側にそれぞれ展張面を有し、上側の展張面で複数の潜像担持体のそれぞれに対向して潜像担持体上のトナー像が転写される転写ベルトと、
   転写ベルトの下側の展張面に沿って配置され、転写ベルトに付着した廃トナーを収容する廃トナー収容器と、
   略上下方向に延びる転写紙の搬送経路を挟んで上記転写ベルトの反対側に設けられ、転写ベルト上のトナー像を転写紙に対して一括転写可能な二次転写部材と、
   二次転写部材を支持し、二次転写部材よりも下方に設けられた回転支点を中心として装置本体に対して回転可能なブロック部と、を備え、
   ブロック部を回転させることにより、転写紙の搬送経路を開放するとともに、二次転写部材を、転写ベルトと廃トナー収容器とが着脱される際に横切る転写紙の搬送経路よりも下方の位置まで変位させた状態で、該転写ベルトの走行方向に沿った方向であって転写紙の搬送経路を横切る方向へ、廃トナー収容器と転写ベルトとが装置本体から着脱可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. ブロック部を回転させない状態で、回転支点が廃トナー収容器よりも下方に位置することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 上記転写ベルトには、展張方向一方側で複数の潜像担持体よりも記録紙の搬送経路に近い側の位置で上記転写ベルトの上側の展張面に対向して設けられて転写ベルトに付着したトナーを除去するクリーニング装置を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 上記転写ベルトのクリーニング装置は、転写ベルトの上面の展張面に当接するブレードを有することを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 上記廃トナー収容器は、上記転写ベルトのクリーニング装置によって除去されたトナーを搬入する搬入口を備えることを特徴とする請求項３または４記載の画像形成装置。
6. 上記搬入口は直線状に構成されることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 上記廃トナー収容器は、潜像担持体に残存したトナーを搬入する搬入口を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 上記ブロック部は、上記転写ベルトと上記二次転写部材とが当接して形成される二次転写部に向けて転写紙を搬送するレジストローラと、転写紙上の画像を定着する定着装置と、転写紙を排紙トレイに向けて排紙する排紙ローラと、転写紙を反転させてレジストローラに向けて搬送する反転搬送路と、を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 上記転写ベルトの上側および下側の展張面が水平方向に設定されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 上記廃トナー収容器の下方に給紙ユニットを備え、廃トナー収容器と給紙ユニットとが装置本体に対して同方向に着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 上記給紙ユニットの上面と転写ベルトの下側の展張面とが平行する構成とされ、給紙ユニット上面から延長される記録紙の搬送経路と給紙ユニット上面とで囲まれた直方体状空間に廃トナー収容器が配置されることを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
12. 上記給紙ユニット上面から延長される記録紙の搬送経路と給紙ユニット上面とで囲まれた直方体状空間でかつ廃トナー収容器よりも下方に電装部品が配置されることを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
13. 上記廃トナー収容器と電装部品との間に断熱部材を備えることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 上記電装部品と断熱部材とが、装置本体に対して廃トナー収容器と同方向に着脱可能であることを特徴とする請求項１２または１３記載の画像形成装置。
15. 複数の潜像担持体は転写ベルトの走行方向と略直交する方向に着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれかに記載の画像形成装置。

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