(57)【要約】【課題】  記録材の補給作業性を良好に保ち、しかも、装置の小型化、高速化、省エネルギ化（主として定着装置）という要請を容易に実現する。【解決手段】  トナー像を形成し且つ転写部位にて記録材にトナー像を転写する作像エンジン１と、この作像エンジン１の上方に配設されて記録材が供給可能に収容される上部供給トレイ２と、前記作像エンジン１と上部供給トレイ２との間に配設され、少なくとも画像形成装置筐体６の側壁６ａ，６ｂに比べて中央寄りに位置する熱定着部５ａを有し且つ作像エンジン１の転写部位にて記録材に転写されたトナー像を熱定着する定着装置５とを備える。【選択図】  図１
2006085085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を形成し且つ転写部位にて記録材にトナー像を転写する作像エンジンと、
この作像エンジンの上方に配設されて記録材が供給可能に収容される上部供給トレイと、
前記作像エンジンと上部供給トレイとの間に配設され、少なくとも画像形成装置筐体の側壁に比べて中央寄りに位置する熱定着部を有し且つ作像エンジンの転写部位にて記録材に転写されたトナー像を熱定着する定着装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
定着装置は、作像エンジンの直上領域内に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置において、
定着装置は、少なくとも熱定着部が上部供給トレイの直下領域に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１記載の画像形成装置において、
定着装置は、前記筐体の中央位置より作像エンジンの転写部位寄りに配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１記載の画像形成装置において、
上部供給トレイからの記録材の送出方向と、定着装置からの記録材の排出方向とが反対であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１記載の画像形成装置において、
上部供給トレイからの記録材の搬送経路が上部供給トレイと作像エンジンとの間を横切るように配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１記載の画像形成装置において、
定着装置の下流側に記録材の排出トレイを有し、この排出トレイが上部供給トレイの記録材供給方向と反対側に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１記載の画像形成装置において、
定着装置の下流側に記録材の排出トレイを有し、この排出トレイが上部供給トレイの上方若しくは複数の上部供給トレイの間に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１記載の画像形成装置において、
定着装置の下流側搬送経路は、作像エンジンの転写部位の上流側へ記録材が反転した状態で戻される反転搬送経路を有し、この反転搬送経路の少なくとも一部が上部供給トレイと作像エンジンとの間に配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１記載の画像形成装置において、
作像エンジンは、トナー像を形成担持する一若しくは複数の像形成担持体と、この像形成担持体上のトナー像を記録材へ転写する前の中間段階で一時的に転写保持する中間転写体とを有するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の画像形成装置において、
像形成担持体は中間転写体を挟んで定着装置の反対側に配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０記載の画像形成装置において、
中間転写体はベルト部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の画像形成装置において、
ベルト部材からなる中間転写体は、上部供給トレイからの記録材送出側に二次転写部を具備し、この二次転写部と定着装置の熱定着部とを略水平に配置すべく、定着装置から離間して張架されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の画像形成装置において、
ベルト部材からなる中間転写体は、上部供給トレイからの記録材送出側が高くなるように画像形成装置筐体に対して傾斜配置されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等を採用した複写機やプリンタ等の画像形成装置に係り、特に、作像エンジンにて形成されたトナー像を記録材に転写した後定着装置にて熱定着する態様の画像形成装置（主としては中間転写型の画像形成装置にて有効）の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の画像形成装置として、中間転写型のカラー画像形成装置を例に挙げると、感光体ドラム等の像形成担持体に形成された各色成分トナー像を中間転写体に順次一次転写し、中間転写体上の多色トナー像を二次転写装置にて用紙等の記録材に一括転写するようにしたものが知られている。
このようなカラー画像形成装置では、近年、高速化、小型化、省エネルギ化の要請が強く叫ばれている。
特に、高速化の要請下にあっては、各色成分トナー像形成用の各色の画像形成ユニットを中間転写ベルト上に並列配置したタンデム構成が効果的であるが、各画像形成ユニットを並列に配置し、その延長上に定着装置を配置した態様では、装置が大型化し易いという技術的課題がある。
【０００３】
このような装置の大型化に対する対応策としては、例えば図１０に示すように、中間転写ベルト２０１を斜めに配置し、この中間転写ベルト２０１の上側傾斜面に沿って各画像形成ユニット２０２（２０２ａ〜２０２ｄ）を並列配置すると共に、この中間転写ベルト２０１の下端部に一括転写装置（例えば一括転写ロールを使用）２０３を配設し、更に、斜め配置された中間転写ベルト２０１の下方空間部に定着装置２０４を配設したものが既に提案されている（例えば特許文献１参照）。
本態様によれば、作像エンジン（各画像形成ユニット２０２及び中間転写ベルト２０１）自体の幅方向寸法を抑え、しかも、作像エンジンの下方に定着装置２０４を配設し、各画像形成ユニット２０２と定着装置２０４とを並列配置しない態様にしたため、画像形成装置自体の幅方向寸法を短く設定することが可能になり、その分、画像形成装置の小型化を実現することができる。
【０００４】
【特許文献１】特許第３４７０６９６号公報（発明の実施の形態、図１）
【特許文献２】特開平４−２７４２６４号公報（実施例、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の画像形成装置にあっては、作像エンジンの下方に定着装置２０４を配設するようにしたので、長時間の稼働では定着装置２０４の熱気が上方に位置する各画像形成ユニット２０２に影響を与え、各画像形成ユニット２０２では熱によるトナー融着など画質欠陥につながる懸念がある。これを防止するには、例えば定着装置２０４と中間転写ベルト２０１との間に熱反射板２０５を配設したり、更には、図示外の排気装置を設置することにより、定着装置２０４からの熱気が各画像形成ユニット２０２側に移動しないように配慮することが必要不可欠であり、その分、装置構成が複雑化するという事態を生ずる。
また、上述したように、熱反射板２０５や図示外の排気装置を用いた態様にあっては、定着装置２０４にて定着に用いるエネルギの一部を外部に排出することになるため、定着装置２０４での熱エネルギ効率が未だ不十分になり易いという事態を生ずる。
更に、この種のカラー画像形成装置にあっては、作像エンジンの下端部に位置する一括転写装置２０３、及び、作像エンジンの下方に位置する定着装置２０４に対し、記録材２０６を通過させることからすれば、記録材供給トレイ（図示せず）の配設位置としては作像エンジンの下方領域が一般的である。この場合、記録材供給トレイの配設位置は画像形成装置筐体の下部寄りになってしまうため、記録材供給トレイへの記録材補給に際しては、しゃがみ込んだり、腰を曲げる必要があったり、ユーザーにやさしい装置とは言い難い。
【０００６】
また、従来の別の画像形成装置としては、画像形成装置筐体内の下部領域に作像エンジン及び定着装置を配設すると共に、画像形成装置筐体の上部領域に記録材供給用の上部供給トレイを配設し、上部供給トレイからの記録材を略Ｓ字状の搬送経路を経て作像エンジン及び定着装置に導くようにしたものが既に提供されている（例えば特許文献２参照）。
本態様によれば、上部供給トレイが画像形成装置筐体の上部領域に配設されていることから、上部供給トレイへの記録材補給作業を立ったまま行うことが可能になり、その分、記録材の補給作業を容易に行うことができる。
しかしながら、本態様にあっては、上部供給トレイから作像エンジン、定着装置へ至るまでの記録材の搬送経路が略Ｓ字状経路にて構成されて長いため、最初の作像動作から記録材が出力されるまでの時間（ＦＣＯＴ：First Copy Output Time）が嵩むばかりか、定着装置が画像形成装置筐体寄りに配設されざるを得ないので、定着装置からの熱気が画像形成装置外部に排出され易くなり、その分、定着装置からの熱損失が多く、定着装置のエネルギ効率が悪いという技術的課題が生ずる。
更に、定着装置からの熱気は画像形成装置外部に殆ど排出されてしまうと共に、上部供給トレイの配設箇所は定着装置の直上領域には及んでおらず、しかも、定着装置と上部供給トレイとの間は非常に離れているため、定着装置からの熱気が上部供給トレイ内の記録材を予備的に加熱することはほとんど期待できない。このため、定着装置による定着過程では定着装置の熱が記録材に多く奪われることになり、その分、定着装置による消費エネルギが嵩むという技術的課題もある。
【０００７】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、記録材の補給作業性を良好に保ち、しかも、装置の小型化、高速化、省エネルギ化（主として定着装置）という要請を容易に実現することができる画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、トナー像を形成し且つ転写部位にて記録材にトナー像を転写する作像エンジン１と、この作像エンジン１の上方に配設されて記録材が供給可能に収容される上部供給トレイ２と、前記作像エンジン１と上部供給トレイ２との間に配設され、少なくとも画像形成装置筐体６の側壁６ａ，６ｂに比べて中央寄りに位置する熱定着部５ａを有し且つ作像エンジン１の転写部位にて記録材に転写されたトナー像を熱定着する定着装置５とを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
このような技術的手段において、作像エンジン１の作像方式については、トナー像を形成するものであれば、電子写真方式に限らず、静電記録方式等をも含み、また、単色、カラーいずれでも差し支えないが、カラーへの適用が好ましい。
また、上部供給トレイ２は作像エンジン１の上方にあればよく、その数量、サイズなどは問わない。尚、上部供給トレイ２の上方に画像読取ユニットを配設するようにすれば、複写装置としての画像形成装置を構築することができる。
更に、定着装置５としてはトナー像を熱定着するものであれば、接触加熱方式、非接触加熱方式を問わず、また、加熱方式についても、加熱ランプなどのヒータ加熱方式や電磁誘導加熱方式など適宜選定して差し支えない。また、機内に無駄な熱を放出しないという観点からすれば、インスタントオンタイプの定着装置が好ましい（例えば特開２００３−３０７９６４号公報，特開２００２−１４８９８３号公報参照）。
【００１０】
ここで、定着装置５のレイアウトとして、「作像エンジン１と上部供給トレイ２との間」にしたのは、定着装置５からの熱気が上方に向かって放出されたとしても、上部供給トレイ２内の記録材に対する予備加熱として有効に利用され、かつ、下方側の作像エンジン１には影響し難い。
また、定着装置５のレイアウトとして、「少なくとも画像形成装置筐体６の側壁６ａ，６ｂに比べて中央寄りに位置する熱定着部５ａ」を要件にしたのは、画像形成装置内に定着装置５を配置した際に、熱定着部５ａが装置の筐体側壁６ａ，６ｂに比べて装置の中央（筐体中央６ｃ）寄りに位置する態様（図１（ｂ）のｍの範囲内）を全て含む趣旨であり、熱定着部５ａを筐体側壁６ａ，６ｂから離間させることを企図したものである。このとき、定着装置５のケースが画像形成装置筐体６の側壁６ａ，６ｂ側に位置していても差し支えない。
本態様によれば、装置外に排出される熱エネルギが少なくなり、かつ、上部供給トレイ２内の記録材への予備加熱のために熱エネルギが有効に利用され、その分、エネルギ効率が良好に保たれる。
【００１１】
また、定着装置５の好ましい態様としては、作像エンジン１の直上領域内に配置されていることが好ましい。本態様によれば、定着装置５のレイアウトに伴う画像形成装置の設置面積増大を有効に回避することができ、画像形成装置の小型化を企図することができる。
更に、定着装置５の好ましい態様としては、少なくとも熱定着部５ａが上部供給トレイ２の直下領域に配置されている。本態様によれば、定着装置５からの熱気にて上部供給トレイ２の記録材を効率的に予備加熱することが可能である。
これらの態様において、「作像エンジン１の直上領域」又は「上部供給トレイ２の直下領域」とは、画像形成装置の正面側（プロセス進行方向に直交する方向）から見た場合の領域を指し、プロセス進行方向から見て定着装置５の一部が作像エンジン１や上部供給トレイ２の配設領域の投影領域からはみ出していても差し支えない。
特に、本発明においては、前記筐体６の中央位置６ｃより作像エンジン１の転写部位寄りに配置されることが好ましい。この場合、上部供給トレイ２から定着装置３までの搬送経路４の距離をより一層短く設定でき、その分、ＦＣＯＴの短縮化が可能である。
【００１２】
また、記録材の搬送経路４の好ましい態様としては、上部供給トレイ２からの記録材の送出方向と、定着装置５からの記録材の排出方向とが反対であるものが挙げられる。このとき、記録材の搬送経路４が作像エンジン１と上部供給トレイ２との間のスペースを有効に利用して配置されるため、定着装置５に至る搬送経路４としてＳ字状経路を使用せずに済み、搬送経路長を短くすることができる。
更に、別の観点から見れば、上部供給トレイ２からの記録材の搬送経路４が上部供給トレイ２と作像エンジン１との間を横切るように配置されていることが好ましい。
更にまた、記録材の搬送経路４のうち、両面記録を可能にする好ましい態様としては、定着装置５の下流側搬送経路が、作像エンジン１の転写部位の上流側へ記録材が反転した状態で戻される反転搬送経路４ａを有し、この反転搬送経路４ａの少なくとも一部が上部供給トレイ２と作像エンジン１との間に配置される態様が挙げられる。
【００１３】
また、記録材を排出収容する排出トレイの好ましい配設態様としては、定着装置３の下流側に記録材の排出トレイを有し、この排出トレイが上部供給トレイ２の記録材供給方向と反対側に配置されているものが挙げられる。本態様によれば、画像形成装置筐体６の高さ寸法を嵩ませることなく、記録材排出収容部を構成することができる。
更に、排出トレイの好ましい他の配設態様としては、定着装置５の下流側に記録材の排出トレイを有し、この排出トレイが上部供給トレイ２の上方若しくは複数の上部供給トレイ２の間に配置されているものが挙げられる。本態様によれば、排出トレイが画像形成装置筐体６の外部に突出せず、前記画像形成装置筐体６の上方にて記録材の取り出し作業を行うことができる点で好ましい。
【００１４】
また、カラー画像を形成する作像エンジン１としては適宜選定して差し支えないが、代表的には、トナー像を形成担持する像形成担持体７と、この像形成担持体７上のトナー像を記録材へ転写する前の中間段階で一時的に転写保持する中間転写体８とを備えたものが挙げられる。
この場合、像形成担持体７の数については一若しくは複数で差し支えないが、高速化を企図する場合には、複数の像形成担持体７（例えば７ａ〜７ｄ）を並列配置し、各像形成担持体７にて各色成分トナー像を形成した後に中間転写体８に順次転写するタンデム構成が好ましい。また、中間転写体８としては、ベルト状、ドラム状のいずれであっても差し支えないが、レイアウトの自由度や小型化する観点からベルト状部材が好ましい。
【００１５】
更に、中間転写型のカラー画像形成装置の好ましいレイアウトとしては、像形成担持体７は中間転写体８を挟んで定着装置５の反対側に配置される態様が挙げられる。本態様によれば、中間転写体８にて定着装置５からの熱を遮断し、像形成担持体７に安定したトナー像形成を行うことができる。
更にまた、ベルト部材からなる中間転写体８の好ましい態様としては、上部供給トレイ２からの記録材送出側に二次転写部を具備し、この二次転写部と定着装置５の熱定着部５ａとを略水平に配置すべく、定着装置５から離間して張架されている態様が挙げられる。
このとき、中間転写体８の二次転写部と定着装置５の熱定着部５ａとを略水平に配置することができ、中間転写体８と定着装置５との干渉を防止し、かつ、二次転写部と熱定着部５ａとの間の搬送経路４を直線経路にできる分ＦＣＯＴを短縮することができる。
特に、この種の態様においては、ベルト部材からなる中間転写体８は、上部供給トレイ２からの記録材送出側が高くなるように画像形成装置筐体６に対して傾斜配置されるものであることが好ましい。このように、所定方向に傾斜配置するようにすれば、中間転写体８の引き回しを複雑にすることなく、二次転写部と熱定着部５ａとを略水平に配置でき、しかも、タンデム型画像形成装置にあっては、装置の小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、作像エンジンの上方に上部供給トレイを配設し、作像エンジンと上部供給トレイとの間で且つ画像形成装置筐体の中央寄りに定着装置を配設するようにしたので、以下のような基本的効果を奏することができる。
第一に、作像エンジンが定着装置の下方に配設されているため、定着装置からの熱が作像エンジンに影響し難く、作像エンジンによるトナー像の形成を安定的に行うことができる。特に、中間転写型の画像形成装置にあっては、中間転写体を遮熱機能部材として利用することができ、効果的である。
第二に、定着装置が画像形成装置筐体の中央寄りに配設されているため、定着装置からの熱が画像形成装置外部に不必要に排出される事態は無くなり、その分、定着装置からの熱損失を抑えることができる。
第三に、定着装置は上部供給トレイの下方で且つ画像形成装置筐体の中央寄りに配設されているため、定着装置から放出される熱量を上部供給トレイ内の記録材を予備加熱することが可能になり、その分、定着エネルギを低減することができ、また、排熱のためのファンなどを簡易化若しくは削減することができる。このため、定着装置のエネルギ効率を極めて良好に保つことができる。
第四に、上部供給トレイが画像形成装置の上部領域に配置可能であるため、記録材補給の際などに、しゃがみこむ若しくは腰を曲げる必要がなく、ユーザーに無理な姿勢を要求せずに記録材の補給作業を行うことが可能になるという「人にやさしい」画像形成装置を提供することができる。
第五に、上部供給トレイと作像エンジンとの間で且つ画像形成装置筐体の中央寄りに定着装置を配設するようにしたので、上部供給トレイから定着装置に至るまでの搬送経路長を短く設定することが容易になり、その分、最初の作像動作から記録材が出力されるまでの時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す概要図である。
同図において、画像形成装置は中間転写型のタンデムマシンであり、画像形成装置筐体（以下必要に応じて装置筐体という）２０内には、例えばイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色成分トナー像を形成するための作像エンジン２１と、この作像エンジン２１の上方に配設されて記録材Ｓを供給する上部供給トレイ２２と、作像エンジン２１と上部供給トレイ２２との間に配設される定着装置２５とを備えている。
【００１８】
本実施の形態において、作像エンジン２１は全体としてユニット化されており、図中左方向が上になるように傾斜配置されると共に、その図中右方向下端部に設けられた回転支軸５５を中心に揺動自在になっている。
そして、作像エンジン２１は、各色成分トナー像形成用の電子写真方式の四つの画像形成ユニット３０（具体的には３０ａ〜３０ｄ）を並列に配設し、この各画像形成ユニット３０に面した箇所に中間転写ベルト５０を配設したものである。
特に、本例では、中間転写ベルト５０は図中左方向が上になるように傾斜配置されており、各画像形成ユニット３０は中間転写ベルト５０の下部傾斜面に沿って互いに段差をもって配設されている。
【００１９】
各画像形成ユニット３０は、図２及び図３に示すように、所定方向に回転する感光体ドラム３１を有し、この感光体ドラム３１の周囲には、当該感光体ドラム３１を帯電する帯電装置（本例では帯電ロール）３２、帯電された感光体ドラム３１上に静電潜像を書き込む露光装置３３と、感光体ドラム３１上の静電潜像を所定の色トナーにて現像する現像装置３４と、感光体ドラム３１上の残留トナーを清掃するドラムクリーナ３５（本例ではブレード３５１によるクリーニング方式を採用）とを備えている。
【００２０】
ここで、現像装置３４は、感光体ドラム３１に対向して開口し且つ例えば二成分現像剤が収容されるハウジング３４１を有し、このハウジング３４１の開口に面した箇所には現像ロール３４２を配設すると共に、この現像ロール３４２の背面側には現像剤撹拌用の撹拌搬送オーガ３４３，３４４を配設し、撹拌搬送オーガ３４３と現像ロール３４２との間には現像剤供給用の供給パドル３４５を設けたものである。
そして、感光体ドラム３１には駆動モータ４５からの駆動力がギアなどの駆動伝達系４６を介して伝達されるようになっており、一方、現像ロール３４２、撹拌搬送オーガ３４３，３４４、供給パドル３４５には同じく駆動モータ４５からの駆動力がギアなどの駆動伝達系４７を介して伝達されるようになっている。
【００２１】
また、各画像形成ユニット３０（３０ａ〜３０ｄ）の各現像装置３４にはトナー補給装置４０（具体的には４０ａ〜４０ｄ）が夫々付設されている。
このトナー補給装置４０は、装置筐体２０のうち中間転写ベルト５０の上方領域に夫々カートリッジ受部を設け、各カートリッジ受部には各色成分（ＹＭＣＫ）トナーが収容されるトナーカートリッジ４１（４１ａ〜４１ｄ）を着脱自在に取付けると共に、カートリッジ受部に面した箇所にはトナーカートリッジ４１内のトナーが一時的に収容されるリザーブタンク４２を設け、このリザーブタンク４２と各現像装置３４のハウジング３４１との間をトナー補給ダクト４３にて連通接続するようにしたものである。尚、図２ではトナー補給ダクト４３の図示を省略する。
特に、本実施の形態では、トナー補給装置４０（４０ａ〜４０ｄ）のうち、ブラック（Ｋ）用トナーカートリッジ４１ｄが他の色（ＹＭＣ）用トナーカートリッジ４１ａ〜４１ｃよりも大きく設定されており、ＹＭＣ用トナーカートリッジ４１ａ〜４１ｃが中間転写ベルト５０の上部傾斜面に沿って且つ定着装置２５から離間した部位に並列配置されると共に、Ｋ用トナーカートリッジ４１ｄがＹＭＣ用トナーカートリッジ４１ａ〜４１ｃの上方で且つ定着装置２５から離間した部位に配置されている。
【００２２】
また、本実施の形態において、中間転写ベルト５０は、例えばポリイミド樹脂に導電性カーボンブラックを混練し、体積抵抗率を１０９〜１０１２Ω・ｃｍ程度とした無端ベルトからなり、例えば三個の張架ロール５１〜５３に掛け渡されており、例えば張架ロール５２を駆動ロールとし、張架ロール５３をテンションロールとして、図の矢印方向に移動するようになっている。尚、符号５７は、中間転写ベルト５０上の残留トナー等を清掃するベルトクリーナである。
そして、各画像形成ユニット３０の感光体ドラム３１に対向する中間転写ベルト５０の背面側には一次転写装置（本例では一次転写ロール）３６が夫々配設されており、また、中間転写ベルト５０の上端部である張架ロール５１と対向する部位に二次転写装置（本例では二次転写ロール）６０が配設されており、張架ロール５１をバックアップロールとして、図示外の二次転写バイアスが印加されるようになっている。
【００２３】
更に、本実施の形態において、上部供給トレイ２２は装置筐体２０の上部領域にて図中左右幅方向に亘って配設されており、また、装置筐体２０の上部には記録材Ｓを排出収容する排出トレイ２６が配設されている。
そして、上部供給トレイ２２は、その送出方向側に一枚ずつ捌くピックアップロール７１を有し、このピックアップロール７１の記録材送出方向下流側には搬送力付与のためのフィードロール７２及び記録材Ｓを一枚ずつ捌くリタードロール７３が接触転動可能に対向配置されている。
【００２４】
また、上部供給トレイ２２からの記録材Ｓの搬送経路２４は、作像エンジン２１により片面記録された記録材Ｓが排出トレイ２６に至るまでの通常搬送経路２４ａと、この通常搬送経路２４ａに対してバイパスする反転搬送経路２４ｂとを備えている。
ここで、通常搬送経路２４ａは、上部供給トレイ２２の記録材送出方向側端部からＵターン状に湾曲した後、上部供給トレイ２２と作像エンジン２１との間を略水平方向に横切る水平搬送経路部２４１を有し、Ｋ用トナーカートリッジ４１ａを回避するように斜め上方に向かった後に上部供給トレイ２２の記録材非送出方向側端部の背面を上方に向かって排出トレイ２６へ至るものである。この通常搬送経路２４ａには適宜数の搬送ロール８５が設けられており、この通常搬送経路２４ａの水平搬送経路部２４１のうち二次転写装置６０の上流側直前には位置決め用のレジストロール８０が配設されると共に、二次転写装置６０の下流側には搬送ベルト８１を介して定着装置２５が設けられ、更に、水平搬送経路部２４１の下流側には正逆回転可能な反転搬送ロール８２が配設され、通常搬送経路２４ａの排出口８３の直前には排出ロール８４が配設されている。
尚、本例では、搬送ベルト８１としては、静電吸着方式やエアー吸引方式が利用でき、二次転写装置６０によって記録材Ｓ上に転写された未定着トナーの画質劣化を防止している。
【００２５】
一方、反転搬送経路２４ｂは、通常搬送経路２４ａの反転搬送ロール８２の配設部位にて分岐し、上部供給トレイ２２と作像エンジン２１との間を横切った後レジストロール８０の上流側に至るものであり、この反転搬送経路２４ｂにも適宜数の搬送ロール８５が設けられている。
更に、本実施の形態では、搬送経路２４として、図示外の手差しトレイからの手差し搬送経路２４ｃが通常搬送経路２４ａのレジストロール８０の上流側に接続されており、また、通常搬送経路２４ａの反転搬送ロール８２の下流側には分岐搬送経路２４ｄが図示外の切替ゲートにて切替可能に分岐配置され、上部供給トレイ２２の背面側に位置する装置筐体２０の側壁開口まで延びている。この分岐搬送経路２４ｄの下流端には図示外の側方排出トレイ又は図示外の後処理装置（ステープラ，パンチャ，折機構等の後処理ユニットを具備）等が設けられ、この分岐搬送経路２４ｄの下流側には排出ロール８６が配設されている。
【００２６】
また、本実施の形態において、定着装置２５は、図２及び図４に示すように、水平搬送経路部２４１の二次転写装置６０の下流側に配設されており、上部定着ユニット１００及び下部定着ユニット１０５で構成されている。上部定着ユニット１００は加圧ロール１０１及びこの加圧ロール１０１の周囲が覆われる遮熱カバー１０２を有し、また、下部定着ユニット１０５は内部にヒータ１０７が内蔵された加熱ロール１０６及びこの加熱ロール１０６の周囲が覆われる遮熱カバー１０８を有している。
ここで、加圧ロール１０１は例えば芯金の表面にウレタンゴム等の弾性層を形成した弾性ロールにて構成され、一方、加熱ロール１０６も例えば芯金の表面にウレタンゴム等の弾性層を形成し、更に、その表面に離型層を形成した弾性ロールにて構成されている。そして、加圧ロール１０１は加熱ロール１０６に接触転動可能に圧接配置されており、両ロール１０１，１０６間には略水平方向に延び且つ下に凸になるニップ域が形成され、このニップ域を通過した記録材の剥離性を確保するようになっている。
尚、加圧ロール１０１、加熱ロール１０６の構成については特にこれに限定されないことは勿論である。
また、遮熱カバー１０２，１０８は、加圧ロール１０１又は加熱ロール１０６側に金属製の熱輻射板１０２ａ，１０８ａを備え、その外側を真空断熱材１０２ｂ，１０８ｂで覆い、更にその外装をプラスチックの外装カバー１０２ｃ，１０８ｃで覆った構成を採っている。
更に、ヒータ１０７の温度制御については、加熱ロール１０６の表面温度を温度センサ１０９にて検知し、この検知情報を制御装置１１０に取り込み、制御装置１１０にてヒータ１０７をオンオフ制御するという方式が採用されている。
【００２７】
また、本例では、熱輻射板１０２ａ，１０８ａとしては、例えば鏡面加工されたアルミニウム等の金属が用いられ、輻射率０．５以下の表面とすることで、表面での反射率が高くなるようになっている。また、真空断熱材１０２ｂ，１０８ｂは、例えば熱伝導率０．０３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の部材を厚さ３ｍｍ以上備えたもので構成されている。更に、外装カバー１０２ｃ，１０８ｃは熱伝導率の小さいプラスチックによって構成されている。
また、本実施の形態では、加圧ロール１０１及び加熱ロール１０６と夫々の遮熱カバー１０２，１０８とは、例えば３〜２０ｍｍの距離を隔てて配置され、遮熱カバー１０２，１０８が加圧ロール１０１及び加熱ロール１０６を互いに上下方向から挟み込むような形となっている。そのため、加熱ロール１０６による熱が定着装置２５外へ余分に漏れないようになっている。
更に、本実施の形態では、定着装置２５の下流側には、図２に示すように、冷却板８７が配設され、定着装置２５によって定着された後の記録材の温度低下を行い、定着されたトナーの固化を促進するようになっている。尚、このような冷却板８７を用いなくてもよいことは勿論である。
【００２８】
また、本実施の形態において、定着装置２５の加圧ロール１０１と加熱ロール１０６とのニップ域（熱定着部ＨＰに相当）は、例えば図５に示すように、装置筐体２０の側壁Ｍ１，Ｍ２に比べて筐体中央Ｍｃ寄りに配置されている。
そして、本態様においては、定着装置２５は、画像形成装置の正面側から見て、作像エンジン２１の直上領域内に配置されると共に、上部供給トレイ２２の直下領域内に配置されている。
特に、本実施の形態では、定着装置２５は、筐体中央Ｍｃ位置よりも作像エンジン２１の二次転写部位寄りに配置されている。
【００２９】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
今、各色成分（イエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ））画像の画像データが各画像形成ユニット３０（３０ａ〜３０ｄ）の露光装置３３に送出されると、各画像形成ユニット３０の感光体ドラム３１上には色成分毎の静電潜像が形成されると共に、対応する色トナーが収容された現像装置３４にて静電潜像が顕像化され、感光ドラム３１上に未定着な各色成分トナー像が形成される。
そして、各色成分トナー像は、各感光体ドラム３１と中間転写ベルト５０とが接する一次転写部位において、一次転写ロール３６によって中間転写ベルト５０上に順次一次転写され、色重ねされる。
このようにして中間転写ベルト５０上に一次転写された各色成分トナー像は、中間転写ベルト５０の移動に伴って、二次転写位置（二次転写ロール６０と張架ロール５１によって構成される）へと移動する。
【００３０】
一方、上部供給トレイ２２からは記録材Ｓが所定のタイミングにて通常搬送経路２４ａと順次供給される。そして、この通常搬送経路２４ａに搬送された記録材Ｓは、レジストロール８０によって位置合わせされた後に二次転写位置へ搬送され、二次転写ロール６０によって中間転写ベルト５０上の各色成分トナー像が一括転写（二次転写）される。
各色成分トナー像が一括転写された記録材Ｓは搬送ベルト８１によって吸着搬送されて定着装置２５に搬送され、この定着装置２５にて未定着トナー像が定着される。
しかる後、定着装置２５を通過した記録材Ｓは、搬送ロール８５及び反転搬送ロール８２を経由して排出ロール８４に搬送され、排出トレイ２６にフェイスアップ（トナー像が上向き）の状態で排出される。尚、図示外の側方排出トレイ又は後処理装置を設けた態様において、分岐搬送経路２４ｄ側に記録材Ｓを搬送する態様にあっては、定着装置２５を通過した記録材Ｓは、搬送ロール８５及び反転搬送ロール８２を経由して排出ロール８６に搬送され、側方排出トレイ（トナー像が下向きの状態のフェースダウン姿勢にて排出）又は後処理装置に向けて排出される。
また、両面記録モードを選択した場合には、定着装置２５を通過した片面記録済みの記録材Ｓは、その後端部が通常搬送経路２４ａの反転搬送ロール８２にニップされた状態で一旦停止し、反転搬送ロール８２を逆転させることにより、反転搬送経路２４ｂ側に反転搬送された後に再度作像エンジン２１の二次転写部位に戻される。このとき、作像エンジン２１では裏面側の各色成分トナー像が形成され、二次転写部位にて記録材Ｓの裏面に転写される。この後、記録材Ｓは、搬送ベルト８１を経て定着装置２５に導かれ、定着装置２５にて裏面トナー像を定着された後に例えば排出トレイ２６へと導かれる。
【００３１】
このような作像プロセスにおいて、定着装置２５からの熱気は遮熱カバー１０２，１０８にて有効に遮断されるが、定着装置２５の記録材Ｓ通路や遮熱カバー１０２，１０８の一部から定着装置２５外に漏れる。
すると、定着装置２５からの熱気の一部は、図５のＡに示すように、上方へと移動していくが、定着装置２５の直上には上部供給トレイ２２が配設されていることから、定着装置２５からの熱気により、上部供給トレイ２２及び上部供給トレイ２２内の記録材Ｓが予備加熱される。このとき、記録材Ｓは予備加熱された状態で定着装置２５に搬送されることから、定着装置２５の加熱ロール１０６から記録材Ｓが奪う熱自体を低減することができ、その分、定着装置２５による消費熱エネルギを低減することができる。また、定着装置２５からの熱気は予備加熱源として利用されるため、排熱のための排熱・排気ファンを設置する必要性は少ない。
更に、定着装置２５は筐体中央Ｍｃ寄りに配置されているため、図５のＢに示すように、定着装置２５と装置筐体２０の側壁Ｍ１，Ｍ２（外気環境温度条件を具備）との間の距離が長くなる分、定着装置２５からの熱気が装置筐体２０の側壁Ｍ１，Ｍ２を通じて外部に漏れる排熱量は極めて少ない。
このため、定着装置２５の熱エネルギが不必要に消費される事態は有効を抑えられることになり、その分、定着装置２５の熱エネルギ効率が向上する。
【００３２】
また、定着装置２５から漏れる熱気の多くは上方に移動していくが、図５のＣに示すように、その一部は下方側に移動する。
しかしながら、本実施の形態では、各画像形成ユニット３０（３０ａ〜３０ｄ）は中間転写ベルト５０を介して定着装置２５の反対側（本例では下方側）に配設されているため、定着装置２５からの熱気が中間転写ベルト５０で遮断され、定着装置２５からの熱気が各画像形成ユニット３０側に影響することはほとんど皆無である。それゆえ、例えば現像装置３４内のトナーが熱の影響を受けて局部的に凝集する等にして劣化し、これに伴って、画像品質が低下したり、現像剤が短寿命化するという懸念はない。
【００３３】
また、本実施の形態では、中間転写ベルト５０が各画像形成ユニット３０の上方領域に配置されているため、画像形成ユニット３０の例えば現像装置３４からのトナー浮遊等による機内汚染に起因する画質劣化が防止され、一層画質の安定した画像形成が確実に実現されている。
特に、本実施の形態では、作像エンジン２１は全体として斜め配置されているため、作像エンジン２１の図５中左右方向の寸法を短寸に選定することができ、その分、装置筐体２０の設置面積を小さくすることができる。
更に、作像エンジン２１は回転支軸５５を中心に揺動自在になっているため、例えば二次転写部位を挟んだ箇所で記録材Ｓがジャムしたような場合には、作像エンジン２１を回転支軸５５を中心に下方側に揺動退避させるようにすれば、ジャム処理作業を行うことができる。
【００３４】
更にまた、本実施の形態では、定着装置２５は筐体中央Ｍｃ寄りに配置されているため、上部供給トレイ２２からの定着装置２５に至るまでの通常搬送経路２４ａの長さは比較的短く設定される。このため、作像エンジン２１の二次転写部位と定着装置２５の熱定着部ＨＰとの間の距離が短くなり、作像エンジン２１にて転写された記録材Ｓの未定着トナー像は比較的早いタイミングで定着装置２５の熱定着部ＨＰを通過し、定着される。従って、記録材Ｓが未定着トナー像を保持した状態で搬送される距離は少なく抑えられることになり、記録材Ｓの搬送過程で未定着トナー像が乱れるという懸念は有効に防止される。
更に、上部供給トレイ２２から定着装置２５に至るまでの搬送経路長が短くなるため、定着装置２５と排出トレイ２６や側方排出トレイとの間の距離を最小限に設計するようにすれば、ＦＣＯＴを短くすることができる。
【００３５】
特に、本実施の形態では、定着装置２５は、筐体中央Ｍｃよりも作像エンジン２１の二次転写部位寄りに配置されているため、記録材Ｓが熱定着部ＨＰを出た後に記録材Ｓの排出速度を上げることによってＦＣＯＴを更に短く設定できるばかりか、装置筐体２０内スペースのうち定着装置２５の下流側スペースを広く確保することができ、このスペースを利用してトナー補給装置４０（４０ａ〜４０ｄ）の各トナーカートリッジ４１（４１ａ〜４１ｄ）を定着装置２５からある程度離間して配設することが可能になる。このため、トナーカートリッジ４１内のトナーが定着装置２５からの熱の影響を受け難い点で好ましい。
【００３６】
また、本実施の形態では、上部供給トレイ２２は作像エンジン２１、定着装置２５の上方に配設されるため、装置筐体２０の上部領域に配置される。この状態では、ユーザーは、上部供給トレイ２２への記録材Ｓの補給作業を立ち姿勢のまま行うことが可能であり、装置筐体２０の下部領域にある供給トレイに対する記録材の補給作業に比べて、記録材Ｓの補給作業性を簡単にすることができる。
【００３７】
更に、本実施の形態では、定着装置２５はスタンバイモードを必要とする態様であるか否かを問わず広く適用可能であるが、スタンバイモードを必要としない態様である所謂インスタントオン型の定着装置２５を用いると、以下のような点で好ましい。
すなわち、インスタントオン型の定着装置２５を用いるようにすれば、画像形成動作時のみ発熱させることができるため、機内に不要な熱を発することなく、定着装置２５稼働時の熱については上部供給トレイ２２及びこの上部供給トレイ２２内の記録材Ｓに吸収させることができる。このとき、定着装置２５の周辺環境が熱気で異常に高温になることはないため、排熱のための排熱・排気ファンを設置する必要がない。この種の排熱・排気ファンを設置する場合には、装置筐体２０に通気孔を開設する必要が生ずるため、この通気孔からの音漏れを引き起こす懸念があるが、この種のファンを設置しない態様であれば、画像形成装置の遮音効果をより一層高めることができる。
【００３８】
ここで、インスタントオン型の定着装置２５の代表的態様としては、例えば図６（ａ）に示すように、加圧ロール１１１と定着ベルト１１２とを接触転動可能に配設し、駆動ロール１１３、従動ロール１１４及びヒータ支持体１１６に支持されたヒータ１１５（例えば低熱容量の線状ヒータを使用）にて定着ベルト１１２を掛け渡し、かつ、前記ヒータ１１５と加圧ロール１１１との間で定着ベルト１１２をニップ搬送するようにしたものが挙げられる。
また、同型の定着装置２５の別の態様としては、例えば図６（ｂ）に示すように、加圧ロール１２１と定着ベルト１２２とを接触転動可能に配設し、加圧ロール１２１と定着ベルト１２２とのニップ域に対応した定着ベルト１２２内には弾性パッド１２３を配設する一方、図示外の駆動源にて前記加圧ロール１２１を駆動すると共に、定着ベルト１２２を従動させ、更に、定着ベルト１２２には基層、電磁誘導発熱層（電磁誘導作用による発熱作用を奏する材料、例えば銅、銀、アルミニウム又はこれに相当する耐熱性有機導電体など）、表面離型層を具備させ、定着ベルト１２２のニップ域の例えば反対側外側に加熱装置１２５を配設するようにしたものが挙げられる。ここで、加熱装置１２５としては、例えば定着ベルト１２２の湾曲形状に対応した形状を持つ台座１２６と、この台座１２６内の略中央に設置されるフェライト等の磁性コア１２７と、この磁性コア１２７に巻き回されて定着ベルト１２２の厚さ方向に向かって変動磁界を生成する励磁コイル１２８と、台座１２６の外側に向かう磁場を遮蔽する磁場遮蔽板１２９とを備えていればよい。
尚、図６（ａ）（ｂ）中、符号Ｔは記録材Ｓ上の未定着トナーである。
【００３９】
また、本実施の形態においては、一つの上部供給トレイ２２を備えているが、これに限られるものではなく、図７に示すように、複数の上部供給トレイ２２（例えば２２ａ〜２２ｃ）を備えるようにしても差し支えない。本態様において、複数の上部供給トレイ２２（２２ａ〜２２ｃ）は予め標準装備するようにしてもよいし、オプションにて付加するものであってもよい。
図７に示す態様では、画像形成装置は、作像エンジン２１及び定着装置２５の上方に第１の上部供給トレイ２２ａを配設し、この第１の上部供給トレイ２２ａの上方に排出トレイ２６を配設すると共に、この排出トレイ２６の上方に第２、第３の上部供給トレイ２２ｂ，２２ｃを配設したものである。尚、図２に示すモデルと同様な構成要素については図２に示すモデルと同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。また、図７中、符号２４ｅは第２の上部供給トレイ２２ｂから通常搬送経路２４ａにつながる接続搬送経路、２４ｆは第３の上部供給トレイ２２ｃから接続搬送経路２４ｅにつながる接続搬送経路である。
【００４０】
◎実施の形態２
図８は本発明が適用される画像形成装置の実施の形態２を示す。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様に、作像エンジン２１の上方に上部供給トレイ２２を配設すると共に、この上部供給トレイ２２と作像エンジン２１との間で装置筐体２０の中央寄り（本例では略中央）に定着装置２５を配設したものであるが、作像エンジン２１の構成、及び、記録材Ｓの搬送経路２４のレイアウトを一部変更したものである。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【００４１】
本実施の形態において、作像エンジン２１は、実施の形態１と同様に、中間転写ベルト５０の下方に四つの各色成分画像形成ユニット３０（３０ａ〜３０ｄ）を配設したものであるが、実施の形態１と異なり、中間転写ベルト５０は、三つの内側張架ロール５１〜５３と一つの外側張架ロール５４にて張架され、張架ロール５２，５３間に掛け渡されるベルト部分を下部水平面５０１として形成し、張架ロール５２、５１及び５４に掛け渡されるベルト部分を上方に突出する突出部５０２として形成し、張架ロール５４，５１間に掛け渡されるベルト部分を上部水平面５０３として形成し、突出部５０２上端に対し上部水平面５０３を下方側に変位配置することで、定着装置２５の配設スペースを確保するようにしたものである。そして、各画像形成ユニット３０は、中間転写ベルト５０の下部水平面に沿って略水平方向に並列配置されている。
【００４２】
また、本実施の形態では、トナー補給装置４０（４０ａ〜４０ｄ）の各トナーカートリッジ４１（４１ａ〜４１ｄ）は定着装置２５と上部供給トレイ２２との間のスペースを利用し、かつ、定着装置２５の上部領域周辺を除いた部位にて水平方向に四つ配設されている。尚、図中点線で示す符号４０ｅは、トナー補給装置の予備の配設スペースであり、例えばブラックトナーに関するトナーカートリッジを増設したいような場合に利用される。
更に、本実施の形態では、二次転写装置６０は搬送ベルト８８の張架ロールを兼用した二次転写ロールにて構成されており、中間転写ベルト５０の張架ロール５１に対向配置されている。特に、本実施の形態では、二次転写装置６０は中間転写ベルト５０上の各色成分トナー像を記録材Ｓに二次転写したと同時に搬送ベルト８８に沿って搬送されるので、トナー像の転写性能は良好に保たれ、かつ、記録材Ｓの剥離性能が損なわれる懸念もない。
更に、本実施の形態では、反転搬送経路２４ｂは作像エンジン２１の下方領域を横切った形で設けられている。
【００４３】
従って、本実施の形態によれば、実施の形態１と略同様に、（１）定着装置２５による上部供給トレイ２２内の記録材Ｓに対する予備加熱、（２）定着装置２５による装置筐体２０外部への排熱量の低減、（３）画像形成ユニット３０に対する定着装置２５による熱遮断、（４）ＦＣＯＴの短縮、（５）上部供給トレイ２２に対する記録材の補給作業性改善、などの作用を奏する。
また、本実施の形態において、定着装置２５として所謂インスタントオン型の定着装置（例えば図６参照）を用いたり、あるいは、図９に示すように、上部供給トレイ２２を複数設けるようにしてもよい。
尚、複数の上部供給トレイ２２（例えば２２ａ〜２２ｃ）を配設する場合には、図７に示すように構成してもよいし、あるいは、図９に示すように、第１の上部供給トレイ２２ａの上方に第２の上部供給トレイ２２ｂを配設し、この第２の上部供給トレイ２２ｂの上方に排出トレイ２６を配設すると共に、その上方に第３の上部供給トレイ２２ｃを配設するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】（ａ）は本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明図、（ｂ）は定着装置の配設可能位置を示す説明図である。
【図２】本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。
【図３】実施の形態１で用いられる画像形成ユニットの詳細を示す説明図である。
【図４】実施の形態１で用いられる定着装置の詳細を示す説明図である。
【図５】実施の形態１に係る画像形成装置の作用を模式的に示す説明図である。
【図６】（ａ）（ｂ）はインスタントオン型の定着装置例を示す説明図である。
【図７】実施の形態１に係る画像形成装置の変形形態を示す説明図である。
【図８】実施の形態２に係る画像形成装置を示す説明図である。
【図９】実施の形態２に係る画像形成装置の変形形態を示す説明図である。
【図１０】従来例の画像形成装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…作像エンジン，２…上部供給トレイ，４…搬送経路，４ａ…反転搬送経路，５…定着装置，５ａ…熱定着部，６…画像形成装置筐体，６ａ，６ｂ…筐体側壁，６ｃ…筐体中央，７（７ａ〜７ｄ）…像形成担持体，８…中間転写体
【図１】
2006085085.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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