JP5023484B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。
この種の画像形成装置の方式の一つとしてタンデム方式が知られている。このタンデム方式は、ベルトの周囲に例えば4つの像形成ユニットを並列配置し、カラー画像を形成するようにしたものである。このタンデム方式は、高い生産性を得ることができる一方、4つの像形成ユニットを並べるため、装置が大型化する。
そのため、例えば特許文献1及び2に記載された発明は、タンデム方式の画像形成装置において、1つの像形成ユニットのうち、清掃装置を他の像形成ユニットの現像装置と上下に重ね、装置の小型化を図っている。
特開2002−148892号公報 特開2004−162807号公報
しかしながら、上記2つの従来例においては、単に現像装置と清掃装置を重ねただけであるから、重ねることによるコンパクト化が不十分であった。
本発明の目的は、タンデム方式の画像形成装置において、さらなる小型化を図ることにある。
また、本発明の第1は、ベルトと、このベルトに対峙して該ベルトの下方に配置された複数の感光体と、それぞれの感光体の周囲に配置され、前記感光体の水平領域内に配置された現像ロールを含み、前記感光体上に形成された潜像を現像剤により現像する現像装置と、前記ベルトの反感光体側にそれぞれ配置され、前記感光体上に形成された現像剤像を転写する転写装置と、を有し、前記感光体、前記現像装置及び前記転写装置によりそれぞれ1つの像形成手段が構成され、1つの像形成手段における前記感光体の回転軸中心を通り前記ベルトに垂直な直線に対して、該1つの像形成手段における前記現像装置と前記転写装置とはそれぞれ反対側に位置し、1つの像形成手段における前記感光体及び前記現像装置の接点と、他の像形成手段における感光体及び転写装置が対向する転写位置とを結ぶ直線上に、該他の像形成手段の一部が入り込み、1つの像形成手段における現像装置の水平方向幅内に他の像形成手段における転写装置の少なくとも一部が鉛直方向に重ねられ、他の像形成手段における現像装置の鉛直方向幅内に前記1つの像形成手段における転写装置の少なくとも一部が水平方向に重ねられている画像形成装置である。
また、本発明の第2は、本発明の第1に対して、前記像形成手段に供給する現像剤を収納するトナーボトル、をさらに有し、前記トナーボトルは少なくとも一部が、前記像形成手段いずれかの鉛直方向幅内に対する水平方向に重ねられて設けられている。
また、本発明の第3は、本発明の第2に対して、前記ベルトに形成された現像剤像を記録媒体に定着する定着装置、をさらに有し、前記ベルト及び前記像形成手段は、水平方向に対して前記定着装置と前記トナーボトルとの間に設けられている。
なお、上記ベルトは中間転写ベルトであってもよいし、シートを搬送する搬送ベルトであってもよい。
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1において、本発明の実施形態に係る画像形成装置10が示されている。この画像形成装置10は、画像形成装置本体12を有し、この画像形成装置本体12内に中間転写ベルト14が配置されている。この中間転写ベルト14に対して例えば4つの像形成手段16が並列配置されており、画像形成装置10はいわゆるタンデム方式となっている。像形成手段16は、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色のトナー像を中間ベルト14上に形成する。
画像形成装置本体12の下部にはシート供給装置18が設けられている。シート供給装置18は、シートが積載されるシート供給カセット20と、このシート供給カセット20に積載されたシートをピックするピックアップロール22と、シートを捌きながら送り出すフィードロール24及びリタードロール26とを有する。シート供給カセット20は、図中手前方向に引き出すことができるように画像形成装置本体12に対して着脱自在に設けられており、普通紙、OHPシート等の被転写体としてのシートが積載収納されている。
画像形成装置本体12の一端付近(図中左端付近)には、シート供給路28がほぼ鉛直方向に沿って設けられている。このシート供給路28には、搬送ロール29、レジストロール30、2次転写ロール32、定着装置34及び排出ロール36が設けれている。レジストロール30は、シート供給路28へ送り出されたシートを一次停止させ、タイミングをとって2次転写ロール32へ送る。定着装置34は、加熱ロール34aと加圧ロール34bとからなり、加熱ロール34aと加圧ロール34bとの間を通過するシートに熱と圧力を加えることによりシートにトナー像を定着するようになっている。
画像形成装置本体12の上部には、排出トレイ部38が設けられている。前述した排出ロール36により排出トレイ部38へトナー像が定着されたシートが排出され、この排出トレイ部38に積層される。したがって、シート供給カセット20のシートは、順次C字状のパスを通って排出トレイ部38に排出される。
画像形成装置本体12の他端側(図中右端側)には、例えば4つのトナーボトル40が設けられている。該トナーボトル40は、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各トナーが収容され、図示しないトナー供給路を介して像形成手段16にトナーを供給するようになっている。
中間転写ベルト14は、複数の搬送ロール42に支持され、前述した像形成手段16が設けられているベルト面は、水平方向に対して斜めになっている。搬送ロール42の一つが2次転写ロール32のバックアップロールを構成している。また、中間転写ベルト14の上端近傍には、中間ベルト用清掃装置44が配置され、搬送ロール42の他の一つが該清掃装置44のバックアップロールを構成している。さらに中間転写ベルト14の上部には、テンションロール46が配置され、このテンションロール46により中間転写ベルト14に対して適度なテンションを与えている。
像形成手段16は、中間転写ベルト14の一面に設けられた像形成ユニット48と、中間転写ベルト14の裏面に設けられた一次転写ロール50とから構成されている。像形成ユニット48は、画像形成装置本体12に対して着脱自在であり、一度下方に移動させた後、図中手前方向に引き出すことができるようになっている。
図2において、像形成手段16の詳細が示されている。像形成ユニット48は、中間転写ベルト14に対峙する感光体52と、この感光体52を帯電させる、例えばロールから構成された帯電装置54と、例えばLED(light emitting diode:発光ダイオード)から構成され、感光体52上に潜像を形成する露光装置56と、この露光装置56により形成された感光体52上の潜像をトナーにより現像する現像装置58と、転写後に感光体52上に残ったトナーを清掃する清掃装置60とを有する。この実施形態においては、像形成ユニット48は、分離可能な感光体ユニット62と現像ユニット64とが結合されて構成されている。感光体ユニット62は、第1の筐体66に感光体52、帯電装置54、露光装置56及び清掃装置60が収容されている。現像ユニット64は、第2の筐体68に現像装置58が収容されている。そして、第1の筐体66と第2の筐体68とが分離可能に結合されて像形成ユニット48が構成されている。
現像装置58は例えば2成分方式であり、トナーとキャリアからなる現像剤が用いられ、例えば水平方向に平行に配置された2本のオーガ70,72と、排出側オーガ72の斜め上部に配置された現像ロール74と有し、現像剤をオーガ70,72により攪拌して現像ロール74に供給する。現像ロール74では、キャリアによる磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシによりキャリアに付着したトナーを搬送し、感光体52上の潜像をトナーにより現像する。この実施形態のように、2成分方式の現像装置58にあって、オーガ70,72より上方に現像ロール74が配置されているので、現像剤が溜まるのを防止し、現像剤を均一に攪拌することができ、現像性能を維持することができる。
清掃装置60は、例えばブレードからなるトナー掻き落とし部76と、このトナー掻き落とし部76で掻き落とされたトナーを回収する回収部78とから構成されている。
上記構成において、中間転写ベルト14と感光体52とが同期して互いに反対方向に回転し、帯電装置54により感光体52の表面が帯電され、露光装置56により潜像が形成される。この露光装置56により形成された感光体52上の潜像は現像装置58により現像される。この現像装置58により現像されたトナー像は一次転写ロール50により中間転写ベルト14に転写される。各像形成手段16で形成された各色のトナー像は中間転写ベルト14が移動するのに伴って重ねられる。
一方、シート供給装置18のシート供給カセット20に積層されたシートは、ピックアップロール22、フィードロール24、リタードロール26等により一枚ずつシート供給路28へ送り出される。このシート供給路28に送り出されたシートはレジストロール30に当接し、一時停止され、タイミングをとって2次転写ロール32へ送る。そして、この2次転写ロール32により中間転写ベルト14のトナー像がシートに転写される。トナー像が転写されたシートはさらに定着装置34に送られ、熱と圧力によりシートにトナー像が定着される。この定着装置34によりトナー像が定着されたシートは、排出ロール36により排出トレイ部38に排出される。
このようなタンデム方式の画像形成装置10においては、中間転写ベルト14に例えば4つの像形成手段16を並列配置するので、大型化しやすい。この実施形態においては、中間転写ベルト14を水平方向に対して斜めにし、且つ複数の像形成手段16間のレイアウトを工夫することによりコンパクト化を図っている。
図3において、複数の像形成手段16間の位置関係が示されている。図3においては、第1の像形成手段16aの各構成部品には数字の後にaを、第1の像形成手段16aの隣り上方に配置された第2の像形成手段16bの各構成部品には数字の後にbを付けてある。この実施形態においては、第1の像形成手段16aの現像装置58aの水平方向幅A1内に第2の像形成手段16bの感光体ユニット62bの水平方向幅B2が入るように、現像装置58aの鉛直方向上部に感光体ユニット62bが重ねられている。したがって、第1の像形成手段16aの鉛直方向上部に第2の像形成手段16bの感光体52b、帯電装置54b、露光装置56b及び清掃装置60bが重ねられているので、この重ねられたサイズ分だけコンパクトになっている。この実施形態においては、感光体ユニット62b全体が現像装置52aに重ねられているが、清掃装置60b以外の感光体52b、帯電装置54b、露光装置56bについてはそれぞれの一部のみが現像装置58aに重ねられてもよい。
また、第1の像形成手段16aの現像装置58aの水平方向幅A内に第2の像形成手段16bの一次転写ロール50bが入るように、第1の像形成手段16aの現像装置58aの鉛直方向上部に第2の像形成手段16bの一次転写ロール50bが重ねられている。この実施形態においては、一次転写ロール50bの全部が現像装置58aに重ねられているが、一次転写ロール50bの一部のみが現像装置58aに重ねられるようにしてもよい。
図4において、他の実施形態が示されている。図4においては、第1の像形成手段16aの各構成部品には数字の後にaを、第1の像形成手段16aの隣り上方に配置された第2の像形成手段16bの各構成部品には数字の後にbを、第2の像形成手段16bの隣り上方に配置された第3の像形成手段16cの各構成部品には数字の後にcを付けてある。
この実施形態においては、第1の像形成手段16aの現像装置58aの水平方向幅A1内に第2の像形成手段16bの感光体ユニット62bの水平方向幅B2が入るのみならず、第3の像形成手段16cの感光体ユニット62cの水平方向幅B3の一部が入る。即ち、第1の像形成手段16aの現像装置58aの水平方向幅内A1内に第2の像形成手段16bの感光体ユニット62b及び一次転写ロール50bの全部と第3の像形成手段16cの感光体ユニット62cの一部である清掃装置60cの一部が鉛直方向に重ねられている。このため、この実施形態においては、前述した実施形態と比較してさらにコンパクト化を図ることができる。
以上述べたように、本発明は、コンパクト化を必要とするタンデム式の画像形成装置に利用することができる。
本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置を示す側面図である。 本発明の第1の実施形態に係る画像形成装置に用いられた像形成手段を示す側面図である。 本発明の第1の実施形態における画像形成装置に用いられた像形成手段の位置関係を示す側面図である。 本発明の第2の実施形態における画像形成装置に用いられた像形成手段の位置関係を示す側面図である。
符号の説明
10 画像形成装置
12 画像形成装置本体
14 中間転写ベルト
16 像形成手段
48 像形成ユニット
50 一次転写ロール
52 感光体
54 帯電装置
56 露光装置
58 現像装置
60 清掃装置
62 感光体ユニット
64 現像ユニット

Claims (3)

  1. ベルトと、
    このベルトに対峙して該ベルトの下方に配置された複数の感光体と、
    それぞれの感光体の周囲に配置され、前記感光体の水平領域内に配置された現像ロールを含み、前記感光体上に形成された潜像を現像剤により現像する現像装置と、
    前記ベルトの反感光体側にそれぞれ配置され、前記感光体上に形成された現像剤像を転写する転写装置と、
    を有し、
    前記感光体、前記現像装置及び前記転写装置によりそれぞれ1つの像形成手段が構成され、
    1つの像形成手段における前記感光体の回転軸中心を通り前記ベルトに垂直な直線に対して、該1つの像形成手段における前記現像装置と前記転写装置とはそれぞれ反対側に位置し、
    1つの像形成手段における前記感光体及び前記現像装置の接点と、他の像形成手段における感光体及び転写装置が対向する転写位置とを結ぶ直線上に、該他の像形成手段の一部が入り込み、
    1つの像形成手段における現像装置の水平方向幅内に他の像形成手段における転写装置の少なくとも一部が鉛直方向に重ねられ、他の像形成手段における現像装置の鉛直方向幅内に前記1つの像形成手段における転写装置の少なくとも一部が水平方向に重ねられている画像形成装置。
  2. 前記像形成手段に供給する現像剤を収納するトナーボトル、
    をさらに有し、
    前記トナーボトルは少なくとも一部が、前記像形成手段いずれかの鉛直方向幅内に対する水平方向に重ねられて設けられている請求項記載の画像形成装置。
  3. 前記ベルトに形成された現像剤像を記録媒体に定着する定着装置、
    をさらに有し、
    前記ベルト及び前記像形成手段は、水平方向に対して前記定着装置と前記トナーボトルとの間に設けられている請求項記載の画像形成装置。
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