(57)【要約】【課題】ファーストプリントタイムの短縮と画像品質の安定化を図りつつ、用紙の取り出し性の向上と装置本体の小型化を図ることができるカラー画像形成装置を提供すること。【解決手段】タンデムに配置された複数の感光ドラム（像担持体）２ａ〜２ｄと、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に担持されたトナー像が転写重ねて転写される中間転写ベルト（中間転写体）７と、該中間転写ベルト７上に重ねて転写されたトナー像を搬送路Ｓ１に沿って搬送される用紙に転写する２次転写ローラ１０を装置本体１１内に備えるカラー画像形成装置において、複数の前記感光ドラム２ａ〜２ｄを前記中間転写ベルト７の下方に前後方向に沿って配置するとともに、前記搬送路Ｓ１を装置本体１００の奥側に略垂直方向に配置し、該搬送路Ｓ１に沿って２次転写ローラ１０と定着装置２１を配置し、トナー像が定着された用紙を装置本体１００の奥側から手前側に向けて排出するよう構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンデムに配置された複数の像担持体と、各像担持体上に担持されたトナー像が転写重ねて転写される中間転写体と、該中間転写体上に重ねて転写されたトナー像を搬送路に沿って搬送される用紙に転写する転写装置と、該転写装置によって用紙に転写されたトナー像を用紙上に定着させる定着装置を装置本体内に備えるカラー画像形成装置において、
複数の前記像担持体を前記中間転写体の下方に前後方向に沿って配置するとともに、前記搬送路を装置本体の奥側に略垂直方向に配置し、該搬送路に沿って前記転写装置と前記定着装置を配置し、トナー像が定着された用紙を装置本体の奥側から手前側に向けて排出するようにしたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
各色の補給用トナーを収容する複数のトナーコンテナを前記中間転写体の上方に配置したことを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記装置本体への電源供給をＯＮ／ＯＦＦするスイッチの操作、用紙の手差し給紙、用紙を収容する給紙カセットの着脱及び廃棄トナーボトルの着脱の少なくとも２つを装置本体の前方から行うようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真プロセスを経てカラー画像を得るためのカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式によって用紙に画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置に対するカラー化の要求が強く、この要求に応えてカラー画像形成装置が開発され、既に実用に供されている。近年、このカラー画像形成装置にはモノクロ並みの出力スピードが要求されることからタンデム型のカラー画像形成装置が注目されている。
【０００３】
タンデム型のカラー画像形成装置は、複数の像担持体をタンデムに配置するものであるが、各像担持体に形成された各色のトナー像を用紙に重ねて転写する方式には大きく分けて直接転写方式と間接転写方式がある。直接転写方式は、各像担持体からトナー像を用紙上に直接転写する方式であり、間接転写方式は、各像担持体上のトナー像を中間転写体上に一旦重ねて転写した後、この中間転写体から用紙上にトナー像を一括転写する方式である。
【０００４】
上記２つの転写方式のうち、直接転写方式は、表面状態が悪いラフ紙に対しては高い画像品質を確保することが困難である他、使用環境の変動に伴う色ズレの問題があるため、近年は中間転写体を用いた間接転写方式が主流を占めつつある。
【０００５】
又、用紙の搬送方式には、装置の設置平面に対して大きく分けて水平搬送方式と垂直搬送方式とがあるが、装置の小型化とファーストプリントタイムの短縮の観点からは垂直搬送方式がレイアウト的にも有利である。そして、用紙の搬送方式として垂直搬送方式を採用する場合、像担持体の配置構成として像担持体を中間転写体の上方に配置する構成と下方に配置する構成が考えられるが、ファーストプリントタイムの短縮とトナー飛散等の機内汚染による画像不良の発生等の観点からは像担持体を中間転写体の下方に配置する構成がレイアウト的にも有利である。
【０００６】
ところで、特許文献１には、複数の像担持体を上下方向に配置したカラー画像形成装置が開示され、特許文献２には、複数の像担持体を中間転写ベルトの上方に配置したカラー画像形成装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−０７２２５８号公報
【特許文献２】特開２００７−２４０６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、従来のカラー画像形成装置においては、複数の像担持体を横方向に並設し、カラー画像が形成された用紙を装置本体の側方から排出する構成が採用されていたため、用紙の取り出し性が悪い他、装置の幅寸法が大きくなるという問題があった。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ファーストプリントタイムの短縮と画像品質の安定化を図りつつ、用紙の取り出し性の向上と装置本体の小型化を図ることができるカラー画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、タンデムに配置された複数の像担持体と、各像担持体上に担持されたトナー像が転写重ねて転写される中間転写体と、該中間転写体上に重ねて転写されたトナー像を搬送路に沿って搬送される用紙に転写する転写装置と、該転写装置によって用紙に転写されたトナー像を用紙上に定着させる定着装置を装置本体内に備えるカラー画像形成装置において、複数の前記像担持体を前記中間転写体の下方に前後方向に沿って配置するとともに、前記搬送路を装置本体の奥側に略垂直方向に配置し、該搬送路に沿って前記転写装置と前記定着装置を配置し、トナー像が定着された用紙を装置本体の奥側から手前側に向けて排出するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、各色の補給用トナーを収容する複数のトナーコンテナを前記中間転写体の上方に配置したことを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記装置本体への電源供給をＯＮ／ＯＦＦするスイッチの操作、用紙の手差し給紙、用紙を収容する給紙カセットの着脱及び廃棄トナーボトルの着脱の少なくとも２つを装置本体の前方から行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、複数の像担持体を前後方向に沿って配置するとともに、搬送路を装置本体の奥側に略垂直方向に配置し、該搬送路に沿って搬送される過程でトナー像の転写と定着を受けた用紙を装置本体の奥側から手前側に向けて排出するようにしたため、用紙の取り出し性が高められるとともに、装置本体の幅寸法が縮小して装置全体の小型化を図ることができる。そして、用紙の搬送路を略垂直に配置したため、ファーストプリントタイムが短縮される。又、複数の像担持体を中間転写体の下方に配置したため、トナー飛散等の機内汚染による画像不良の発生を抑えることができ、高い画像品質を安定的に維持することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、複数の像担持体を中間転写体の下方に配置した結果、装置本体内の中間転写体の上方の空いた空間にトナーコンテナを合理的に配置することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、装置本体への電源供給をＯＮ／ＯＦＦするスイッチの操作、用紙の手差し給紙、用紙を収容する給紙カセットの着脱及び廃棄トナーボトルの着脱の少なくとも２つを装置本体の前方から作業性良く容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るカラー画像形成装置の斜視図である。
【図２】本発明に係るカラー画像形成装置の側断面図である。
【図３】本発明に係るカラー画像形成装置の廃棄トナーボトル収納部の開閉カバーを閉じた状態を示す部分斜視図である。
【図４】本発明に係るカラー画像形成装置の廃棄トナーボトル収納部の開閉カバーを開いた状態を示す部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明に係るカラー画像形成装置の斜視図、図２は同カラー画像形成装置の側断面図、図３は同カラー画像形成装置の廃棄トナーボトル収納部の開閉カバーを閉じた状態を示す部分斜視図、図４は同廃棄トナーボトル収納部の開閉カバーを開いた状態を示す部分斜視図である。
【００１９】
本実施の形態に係るカラー画像形成装置は複写機能とプリンタ機能及びファクシミリ機能を備えたカラー複合機であって、図１に示すように、矩形ボックス状の装置本体１００の上部には画像読取装置２００が配置され、その上部には自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）３００が設けられている。そして、画像読取装置２００の前面側には、複数の操作ボタンや表示部が設けられたボード状の操作表示部２０１が設けられており、装置本体１００と画像読取装置２００との間には手前に向かって開口する排紙トレイ２０が設けられている。
【００２０】
次に、上記装置本体１００の内部構造を図２に基づいて説明する。
【００２１】
装置本体１００内の中央部には、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍ、シアン画像形成ユニット１Ｃ、イエロー画像形成ユニット１Ｙ及びブラック画像形成ユニット１Ｋが一定の間隔で前後方向にタンデムに配置されている。
【００２２】
上記各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋには、像担持体である感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄがそれぞれ配置されており、各感光ドラム２ａ〜２ｄの周囲には、帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、１次転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ及びドラムクリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄがそれぞれ配置されている。
【００２３】
ここで、前記感光ドラム２ａ〜２ｄは、ドラム状の感光体であって、不図示の駆動モータによって図示矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。又、前記帯電器３ａ〜３ｄは、これに印加される帯電電圧によって各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面をそれぞれ所定の電位に均一に帯電させるものである。
【００２４】
更に、前記現像装置４ａ〜４ｄは、マゼンタ（Ｍ）トナー、シアン（Ｃ）トナー、イエロー（Ｙ）トナー、ブラック（Ｋ）トナーをそれぞれ収容しており、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に形成された各静電潜像に各色のトナーを付着させて各静電潜像を各色のトナー像として可視像化するものである。
【００２５】
又、前記１次転写ローラ５ａ〜５ｄは、各１次転写部にて中間転写体である無端状の中間転写ベルト７を介して各感光ドラム２ａ〜２ｄに当接可能に配置されている。ここで、中間転写ベルト７は、奥側に配された駆動ローラ８と手前側に拝されたテンションローラ９との間に前後方向に張設されており、この中間転写ベルトの下方に前記各感光ドラム２ａ〜２ｄが前後方向に沿ってタンデムに配置されている。そして、前記駆動ローラ８は、２次転写部において中間転写ベルト７を介して２次転写ローラ１０に当接可能に配置されており、テンションローラ９の近傍にはベルトクリーニング装置１１が設けられている。
【００２６】
更に、装置本体１００内の各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋの下方にはレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）１２が配置され、その下方の本体１００の底部には給紙カセット１３が着脱可能に設置されている。そして、給紙カセット１３には複数枚の不図示の用紙が積層収容されており、この給紙カセット１３の近傍には、給紙カセット１３から用紙を取り出すピックアップローラ１４と、取り出された用紙を分離して搬送路Ｓ１へと１枚ずつ送り出すフィードローラ１５とリタードローラ１６が設けられている。
【００２７】
他方、装置本体１００内の中間転写ベルト７の上方には、前記各現像装置４ａ〜４ｄに補給するためのマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各トナーをそれぞれ収容したトナーコンテナ１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄが前後方向に沿って配置されている。
【００２８】
ところで、前記搬送路Ｓ１は装置本体１００の奥側に略垂直に配置されており、その奥には、用紙の両面に画像を形成する場合に使用される別の搬送路Ｓ２が略垂直に配置されている。そして、これらの搬送路Ｓ１，Ｓ２同士は上下で互いに連通しており、上部において両搬送路Ｓ１，Ｓ２が連通する箇所にフラッパ１８が回動可能に設けられている。
【００２９】
ここで、上記搬送路Ｓ１には、前記給紙カセット１３から供給される用紙を一時待機させた後に所定のタイミングで前記２次転写ローラ１０と中間転写ベルト７との当接部である２次転写部へと供給するレジストローラ対１９が設けられている。そして、搬送路Ｓ１の２次転写部から前記排紙トレイ２０へと上方に延びる部分には定着装置２１と搬送ローラ対２２及び排紙ローラ対２３がそれぞれ設けられている。又、両面に画像を形成する際に使用される搬送路Ｓ２には複数の反転ローラ対２４が適当な間隔で設けられている。
【００３０】
又、装置本体１００の前面には、手差しトレイ２５が開閉可能に設けられており、該手差しトレイ２５からは搬送路Ｓ３が奥側に向かって略水平に延びており、その端部は前記搬送路Ｓ１に合流している。そして、搬送路Ｓ３にはフィードローラ２６と複数の搬送ローラ対２７が設けられている。
【００３１】
次に、以上の構成を有するカラー画像形成装置による画像形成動作について説明する。
【００３２】
画像形成開始信号が発せられると、各画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｙ，１Ｋにおいて各感光ドラム２ａ〜２ｄが図示矢印方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動され、これらの感光ドラム２ａ〜２ｄは、帯電器３ａ〜３ｄによって一様に帯電される。又、レーザースキャナユニット１２は、各色毎のカラー画像信号によって変調されたレーザー光を出射し、そのレーザー光を各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面に照射し、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に各色のカラー画像信号に対応した静電潜像をそれぞれ形成する。
【００３３】
そして、先ず、マゼンタ画像形成ユニット１Ｍの感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、該感光ドラム２ａの帯電極性と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａによってマゼンタトナーを付着させ、該静電潜像をマゼンタトナー像として可視像化する。このマゼンタトナー像は、感光ドラム２ａと転写ローラ５ａとの間の１次転写部（転写ニップ部）において、トナーと逆極性の１次転写バイアスが印加された転写ローラ５ａの作用によって、図示矢印方向に回転駆動されている中間転写ベルト７上に１次転写される。
【００３４】
上述のようにしてマゼンタトナー像が１次転写された中間転写ベルト７は、次のシアン画像形成ユニット１Ｃへと移動する。そして、シアン画像形成ユニット１Ｃにおいても、前記と同様にして、感光ドラム２ｂ上に形成されたシアントナー像が１次転写部において中間転写ベルト７上のマゼンタトナー像に重ねて転写される。
【００３５】
以下同様にして、中間転写ベルト７上に重畳転写されたマゼンタ及びシアントナー像の上に、イエロー及びブラック画像形成ユニット１Ｙ，１Ｋの各感光ドラム２ｃ，２ｄ上にそれぞれ形成されたイエロー及びブラックトナー像が各１次転写部において順次重ね合わせられ、中間転写ベルト７上にはフルカラーのトナー像が形成される。尚、中間転写ベルト７上に転写されないで各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に残留する転写残トナーは、各ドラムクリーニング装置６ａ〜６ｄによって除去され、各感光ドラム２ａ〜２ｄは次の画像形成に備えられる。
【００３６】
そして、中間転写ベルト７上のフルカラートナー像の先端が中間転写ベルト７と２次転写ローラ１０間の２次転写部（転写ニップ部）に達するタイミングに合わせて、給紙カセット１３からピックアップローラ１４とフィードローラ１５及びリタードローラ１６によって搬送路Ｓ１へと送り出された用紙がレジストローラ対１９によって２次転写部へと搬送される。そして、２次転写部に搬送された用紙に、トナーと逆極性の２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ１０によってフルカラーのトナー像が中間転写ベルト７から一括して２次転写される。
【００３７】
而して、フルカラーのトナー像が転写された用紙は、定着装置２１へと搬送され、フルカラーのトナー像が加熱及び加圧されて用紙の表面に定着され、トナー像が定着された用紙は、搬送ローラ対２２と排紙ローラ対２３によって排紙トレイ２０上に奥側から手前側に向かって排出されて一連の画像形成動作が完了する。尚、用紙上に転写されないで中間転写ベルト７上に残留する転写残トナーは、前記ベルトクリーニング装置１１によって除去され、中間転写ベルト７は次の画像形成に備えられる。又、このように用紙の片面に画像を形成する場合には、フラッパ１８は図２に実線にて示す位置にある。
【００３８】
以上はカセット給紙による画像形成動作であるが、手差しによって用紙に画像を形成する場合には、図２に示すように手差しトレイ２５を開き、この開かれた手差しトレイ２５から用紙を供給する。すると、用紙は、フィードローラ２６によって搬送路Ｓ３へと送り出され、複数の搬送ローラ対２７によって搬送路Ｓ３を奥側に向かって搬送されて搬送路Ｓ１へと受け渡され、以後は前記と同様のプロセスを経て片面に画像が形成される。
【００３９】
又、用紙の両面に画像を形成する場合には、前記プロセスを経て片面に画像が形成された用紙が排紙トレイ２０に排出される直前においてフラッパ１８を図２に破線に示すように切り替えられるとともに、排紙ローラ対２３が逆転されて用紙が搬送路Ｓ２へとスイッチバックされる。そして、この用紙は反転ローラ対２４によって搬送路Ｓ２を下方に向かって搬送されて搬送路Ｓ１へと受け渡され、その後は前記と同様のプロセスを経て反対の面（裏面）にも画像が形成され、両面に画像が形成された用紙は排紙ローラ対２３によって排紙トレイ２０に奥側から手前側に向かって排出される。尚、このとき、フラッパ１８は図２に実線にて示す位置に戻されている。
【００４０】
ところで、本実施の形態に係るカラー画像形成装置の装置本体１００の前面の手差しトレイ２５の右横には、図３及び図４に示すように開閉カバー２８が設けられており、この開閉カバー２８の奥には廃トナーを回収して貯留しておくための廃棄トナーボトル２９が着脱可能に配置されている。そして、この廃棄トナーボトル２９の着脱は、図４に示すように開閉カバー２８を開いた状態でなされる。
【００４１】
又、装置本体１００の前面の開閉カバー２８の左横下部には、装置本体１００への電源供給をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチ３０が設けられている。尚、前記給紙カセット１３の装置本体１００に対する着脱は装置本体１００の前面側からなされる。
【００４２】
以上において、本実施の形態に係るカラー画像形成装置においては、複数の感光ドラム２ａ〜２ｄを前後方向に沿って配置するとともに、搬送路Ｓ１，Ｓ２を装置本体１００の奥側に略垂直方向に配置し、搬送路Ｓ１に沿って搬送される過程でトナー像の転写と定着を受けた用紙を装置本体１００の奥側から手前側に向けて排出するようにしたため、用紙の取り出し性が高められるとともに、装置本体１００の幅寸法が縮小してカラー画像形成装置全体の小型化が図られる。
【００４３】
又、用紙の搬送路Ｓ１，Ｓ２を略垂直に配置したため、ファーストプリントタイムが短縮される。そして、複数の感光ドラム２ 
〜２ｄを中間転写ベルト７の下方に配置したため、トナー飛散等の機内汚染による画像不良の発生を抑えることができ、高い画像品質を安定的に維持することができる。
【００４４】
更に、本実施の形態では、複数の感光ドラム２ａ〜２ｄを中間転写ベルト７の下方に配置した結果、装置本体１００内の中間転写ベルト７の上方の空いた空間にトナーコンテナ１７ａ〜１７ｄを合理的に配置することができ、装置本体１００をコンパクトに構成することができる。
【００４５】
又、本実施の形態では、装置本体１００への電源供給をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ３０の操作、手差しトレイ２５による用紙の手差し給紙、用紙を収容する給紙カセット１３の着脱及び廃棄トナーボトル２９の着脱の全てを装置本体１００の前方から作業性良く容易に行うことができる。
【００４６】
尚、以上は本発明をカラー複合機に対して適用した形態について説明したが、本発明は、カラー複写機やカラープリンタ等の他の任意のカラー画像形成装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４７】
１Ｍ            マゼンタ画像形成ユニット
１Ｃ            シアン画像形成ユニット
１Ｙ            イエロー画像形成ユニット
１Ｋ            ブラック画像形成ユニット
２ａ〜２ｄ      感光ドラム（像担持体）
３ａ〜３ｄ      帯電器
４ａ〜４ｄ      現像装置
５ａ〜５ｄ      転写ローラ
６ａ〜６ｄ      ドラムクリーニング装置
７              中間転写ベルト（中間転写体）
８              駆動ローラ
９              テンションローラ
１０            ２次転写ローラ（転写装置）
１１            ベルトクリーニング装置
１２            レーザースキャナユニット（ＬＳＵ）
１３            給紙カセット
１４            ピックアップローラ
１５            フィードローラ
１６            リタードローラ
１７ａ〜１７ｄ  トナーコンテナ
１８            フラッパ
１９            レジストローラ対
２０            排紙トレイ
２１            定着装置
２２            搬送ローラ対
２３            排紙ローラ対
２４            反転ローラ対
２５            手差しトレイ
２６            フィードローラ
２７            搬送ローラ対
２８            開閉カバー
２９            廃棄トナーボトル
３０            スイッチ
１００          画像形成装置本体
２００          画像読取装置
２０１          画像読取装置の操作表示部
３００          自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）
Ｓ１〜Ｓ３      搬送路
【図１】
2011215266.tif 000003
【図２】
2011215266.tif 000004
【図３】
2011215266.tif 000005
【図４】
2011215266.tif 000006