(57)【要約】【課題】小型化を実現しながらも装置内で定着器の熱の影響を受けにくい画像形成装置を提供する。【解決手段】ベルト状中間転写体９を主搬送経路１８上の２次転写位置となるバックアップローラ９ａから斜め上方に傾斜させ、ベルト状中間転写体９の一部が用紙排出部２６を挟んで定着器２４に対向する位置となるように配設する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方に給紙装置、上方に定着装置を配設し、両者間の用紙搬送路を略垂直状とし、１次転写された画像形成部からのトナー像を前記用紙搬送路上の用紙に２次転写を行うベルト状中間転写体と、装置上面の定着装置側の凹部から上方に傾斜する排紙部とを備えてなる画像形成装置において、
前記ベルト状中間転写体を前記用紙搬送路上の２次転写位置から斜め上方に傾斜させ、前記ベルト状中間転写体の一部が前記排紙部の凹部を挟んで前記定着装置に対向する位置となるように配設することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ベルト状中間転写体の下面側に１または複数の画像形成部を配設することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成部にトナー像を形成する現像器に適宜トナーを供給するトナー容器を、前記現像器の水平方向に配設することを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、あるいはファクシミリなどの画像形成装置に関し、特に、１次転写された感光体ドラム等の画像形成部からのトナー像を前記用紙搬送路上の用紙に２次転写を行うベルト状中間転写体を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、特許文献１にも示すように、カラー画像形成速度を大幅に向上させるため、中間転写体を備えたカラー画像形成装置として４つの感光体ドラムを中間転写体に沿って配列し、各感光体ドラムを帯電器で一様に帯電した後に光走査装置にて順次に露光して４つの静電潜像を現像器によりＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）という異なる色のトナーでそれぞれ現像して順次中間転写体に１次転写して重ねることによりカラー画像を形成するカラー画像形成装置が実用化されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２３９９３７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のカラー画像形成装置では、４色を一旦感光体ドラムから中間転写体に１次転写した後、一括して中間転写体から用紙に２次転写していくため、４つの現像器と感光体ドラムを備えており、装置全体が大型化してしまうという問題があった。また、無駄なスペースを無くして小型化しようとすると、トナーを扱う中間転写体、感光体ドラム、現像器、トナー容器、クリーニング装置が定着装置近傍に配置されてしまい、定着装置で発生する熱が各部・装置に影響を及ぼしてしまうという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、下方に給紙装置、上方に定着装置を配設し、両者間の用紙搬送路を略垂直状とし、１次転写された画像形成部からのトナー像を前記用紙搬送路上の用紙に２次転写を行うベルト状中間転写体と、装置上面の定着装置側の凹部から上方に傾斜する排紙部とを備えてなる画像形成装置において、前記ベルト状中間転写体を前記用紙搬送路上の２次転写位置から斜め上方に傾斜させ、前記ベルト状中間転写体の一部が前記排紙部の凹部を挟んで前記定着装置に対向する位置となるように配設する画像形成装置としたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の画像形成装置であり、ハウジング１を具備し、ハウジング１内の下部には上下方向に積重配置された一対のシート部材供給手段２ａ及び２ｂが配設されている。このシート部材供給手段２ａ及び２ｂは、夫々、カセット手段３ａ及び３ｂ並びに給紙ローラ４ａ及び４ｂから構成されている。カセット手段３ａ及び３ｂはハウジング１内の作用位置とこの作用位置から前方（図１において紙面に垂直で且つ手前向き方向）に引き出した引出位置との間を移動自在に装着されており、カセット手段３ａ及び３ｂを引出位置に引き出して所要寸法の用紙を積層状態で装填することができる。給紙ローラ４ａ及び４ｂ、送出ローラ５ａ及び５ｂ、並びに分離ローラ６ａ及び６ｂを含む周知の形態でよい送出手段７ａ及び７ｂは、カセット手段３ａ及び３ｂから用紙を１枚毎送出する。
【０００７】
ハウジング１内におけるシート部材供給手段２ａ及び２ｂの上方には、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ表面に画像データに基づくレーザ光を照射して静電潜像を形成させる光走査ユニット８を配設し、さらに上段にバックアップローラ９ａ，９ｂ，９ｃに架渡されたベルト状中間転写体９、このベルト状中間転写体９の下面に配列した感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋを配設している。そして、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋに合わせて、ベルト状中間転写体９の各感光体ドラム１１に対向する位置に１次転写ローラ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、各感光体１１ドラム周辺に各感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ、各感光体ドラム１１表面の静電潜像からトナー像を形成する現像器１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ、１次転写後の各感光体ドラム１１表面上の残留トナーをクリーニングするクリーニング器１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋを配設している。なお、本実施例では、画像形成部として感光体ドラムを用いた場合について説明するが、他の構成により画像形成部を形成してもよい。
【０００８】
ここで、詳細は後述するが、ベルト状中間転写体９を図面上右方向に傾斜させ、各現像器１３にトナーを適宜供給する交換可能なトナー容器１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋを各現像器１３の水平方向に配設し、ベルト状中間転写体９の頂上となるバックアップローラ９ｃ部分にベルト状中間転写体９上の残留トナーをクリーニングするクリーニング器１６を配設している。図１において、各感光体ドラム１１は反時計方向に、ベルト状中間転写体９は時計方向に回転している。
【０００９】
このような構成により、各帯電器１２によって各感光体ドラム１１の表面が特定極性に一様に帯電され、次いで光走査ユニット８によって各感光体ドラム１１の表面が画像データに基づいて露光されて各感光体ドラム１１上に静電潜像が形成される。次いで、各現像器１３によって静電潜像がトナー像化される。しかる後に、各１次転写ローラ１０の作用によってベルト状中間転写体９に１次転写される。その後、各クリーニング器１４は、１次転写後に各感光体ドラム１１上に残留するトナーを除去する。
【００１０】
各感光体ドラム１１からベルト状中間転写体９への１次転写が完了すると、バックアップローラ９ａに対抗する２次転写ローラ１７の作用によって搬送される用紙に上に２次転写される。クリーニング器１６は、２次転写後にベルト状中間転写体９上に残留するトナーを除去する。
【００１１】
ハウジング１内の片側部（図１において左側部）には主搬送径路１８が配設されている。図示の実施形態における主搬送径路１８は、シート部材供給手段２ａの送出端からハウジング１の上部に配置されたシート部材排出口１９まで、ハウジング１内の片側部を下流に向かって上方に略垂直に延びている。かかる主搬送径路１８は転写域１８ｂ及び定着域１８ｄに加えて転写域１８ｂよりも上流に位置する上流域１８ａ、転写域１８ｂと定着域１８ｄとの間に位置する中間域１８ｃ、及び定着域１８ｄよりも下流に位置する下流域１８ｅを含んでいる。そして、上流域１８ａには搬送ローラ対２０及びレジストローラ対２１が配設されている。転写域１８ｂには２次転写ローラ１７が配設されている。２次転写ローラ１７は所要電圧が印加される導電性ローラから構成することができる。中間域１８ｃは案内部材２２及び２３によって規定されている。定着域１８ｄには定着器２４が配設されており、この定着器２４は定着ローラ対を含んでいる。下流域１８ｅの下流域１８ｅの下流端即ちシート部材排出口１９には、排出ローラ対２５が配設されている。
【００１２】
通常の画像形成工程においては、上述したシート部材供給手段２ａ又は２ｂから主搬送径路１８に用紙が送出され、かかる用紙が主搬送径路１８を通して搬送される。用紙が転写域１８ｂを通る際には２次転写ローラ１７の作用によってベルト状中間転写体９上のトナー像が用紙上に転写される。用紙が定着域１８ｄを通る際には、用紙上に転写されたトナー像が定着器２４によって加熱定着される。ハウジング１の上面には用紙排出部２６が配設されており、シート部材排出口１９から排出される用紙はこの用紙排出部２６上に排出される。
【００１３】
図示の実施形態においては、主搬送径路１８の上流端には導入径路１８ｆが付設されている。この導入径路１８ｆはハウジング１の下面に配設された導入口２７から主搬送径路１８の上流端まで延びている。導入径路１８ｆには搬送ローラ対２８が配設されている。ハウジング１の下方には必要に応じて適宜の形態のシート部材供給ユニット（不図示）を組み合わすことができる。かかるシート部材供給ユニットから用紙が送出される場合には、シート部材供給ユニットから送出された用紙が導入口２７から導入径路１８ｆに導入され、導入径路１８ｆから主搬送径路１８に導入される。
【００１４】
さらに、ハウジング１内には、副搬送径路２９が配設されている。副搬送径路２９は、主搬送径路１８の下流域１８ｅの上流端から上流域１８ａの下流端まで延びている。かかる副搬送径路２９は上流域２９ａ、中間域２９ｂ、及び下流域２９ｃを含んでいる。副搬送径路２９の上流端部及び下流端部は略水平に延びているが、副搬送径路２９の主部（即ち、上流域２９ａの下流半部、中間域２９ｂ、及び下流域２９ｃの上流半部）はハウジング１の片側部における主搬送径路１８よりも外側を下流に向かって下方に略垂直に延びている。副搬送径路２９には、搬送ローラ対３０，３１が配設されている。副搬送径路２９の上流端と主搬送径路１８との接続部には切換手段３２が配設されている。切換手段３２が一方の位置に位置せしめられている時には、主搬送径路１８の下流域１８ｅに搬送された用紙が副搬送径路２９に搬入されることはなく、用紙は下流域１８ｅを通して搬送される。一方、切換手段３２が他方の位置に位置せしめられると、下流域１８ｅに搬送された用紙は副搬送径路２９に導入される。用紙の表裏両面に画像を形成する場合には、片面に画像が形成された用紙は、その大部分がシート部材排出口１９から排出された後、端部が排出ローラ対２５にニップされている状態になるまで、主搬送径路１８を通して搬送され、しかる後に切換手段３２が他方の位置に切り換えられると共に排出ローラ対２５が逆方向に回転駆動せしめられ、かくして用紙はその後端を先頭にせしめて副搬送径路２９に導入される。そして、副搬送径路２９を通して搬送されて、その表裏を反転せしめて主搬送径路１８の上流域１８ａに戻され、転写域１８ｂ、中間域１８ｃ、定着域１８ｄ、及び下流域１８ｅを通して搬送され、シート部材排出口１９から排出され用紙排出部２６に排出される。
【００１５】
また、副搬送径路２９の上流部には付加排出径路３３が付設されている。この付加排出径路３２は副搬送径路２９の上流端部から分岐してハウジング１の片側壁に形成された排出口３４まで延びている。これにより、用紙排出部２６の代わりに排出口３４に用紙を排出する選択も可能となる。
【００１６】
なお、図１の画像形成装置の上述したとおりの構成及び作用は当業者には周知の形態でよく、本発明に従って構成された画像形成装置における新規な特徴を構成するものではなく、それ故にこれらについての詳細な説明は本明細書においては省略する。
【００１７】
本発明は、図１に示すように、ベルト状中間転写体９を主搬送経路１８上の２次転写位置となるバックアップローラ９ａから斜め上方に傾斜させ、ベルト状中間転写体９の一部が用紙排出部２６を挟んで定着器２４に対向する位置となるように配設することを特徴とする。これにより、ベルト状中間転写体９は、下方は定着器２４の下方のために熱の影響がほとんどなく、上方は用紙排出部２６を挟んでいるために定着器２４の熱の影響を受けることがなくなる。さらに、本実施例では、案内部材２３が定着器２４とベルト状中間転写体９との間に介在している構成のために、より熱の影響が受けにくくなっており、案内部材２３を断熱材で構成することにより、より熱の影響を受けにくくするようになる。なお、ベルト状中間転写体９の傾斜は、主搬送経路１９とで形成される角度を３０°〜７０°とすることでデッドスペースは発生しなくなり、より好ましくはハウジング１の用紙排出部２６の傾斜角度と略同じ傾斜角度とすることが望ましい。図１は、略同じ傾斜角度とした状態を示す図であり、デットスペースがほとんどないことが判る。
【００１８】
また、ベルト状中間転写体９の下面側に感光体ドラム１１等を配置することにより、定着器２４から遠ざかる構成となり、しかもベルト状中間転写体９を傾斜させたデットスペースに配置することとなり、小型化を実現することができるようになる。また、感光体ドラム１１の下方にクリーニング器１４を配置し、バックアップローラ９ｃに対抗する位置にクリーニング器１６を配置してベルト状中間転写体９の上面にのみ残留トナーが載った状態とすることにより、トナー飛散問題に対し余分な構成を必要としない。
【００１９】
さらに、現像器１３の水平方向にトナー容器１５を配置することにより、定着器２４からの熱の影響をなくしながらも小型化を実現できるようになる。特に、最下流位置にトナー容器の確保スペースが大きく一番使用される頻度があるブラック色を持ってくることが好ましく、本実施例ではブラック用のトナー容器１５Ｋを配設している。
【００２０】
なお、本実施例では、レーザ光走査ユニット８を用いた場合について説明したが、感光体ドラム１１周辺にＬＥＤヘッドを配設し、レーザ光走査ユニット８の位置に追加の給紙カセット、あるいはＬＥＤヘッドの制御基板類を配置するようにすればよい。
【００２１】
また、副搬送経路２９を形成するシステムでは、両面時の用紙が定着部通過後に再度転写を行うために定着時の熱を持った状態となっているために、連続通紙時にはその熱にてベルト状中間転写体９のトナー流動性が低下して画像不良を起こしたり、固着したりする可能性が考えられるが、本実施例の構成によれば、トナーを扱い関連の構成全てが主搬送経路１８からの遠ざかった位置に配設されているために、両面時の熱による影響を受けることがない。
【００２２】
図２は、ジャム（紙詰まり）発生時の外装部を開放させた状態を示す図である。図２に示すように、副搬送経路２９と主搬送経路１８の片側を外装カバー３５と一体的に開閉して両搬送経路のジャムした用紙を取り除くことにより、ベルト状中間転写体９、感光体ドラム１１及び周辺手段に対しては移動させることがないため、画像ズレ品質に対して再調整などを施すことなくジャム処理を行うことができるようになる。また、ジャムした用紙を取り除く際に、各感光体ドラム１１やベルト状中間転写体９に手を触れることがないため、それらに傷を付けたりする可能性がなくなる。
【００２３】
また、各感光体ドラム１１及び周辺手段をユニット化し、メンテナンス時に図１上の右方向から引き出すようにすることも好ましい。この際、４つの感光体ドラム及び周辺手段全てを１つのユニットとしてもよい。このように、図１上の右方向からユニットを引き出すようにすることで、メンテナンス時におけるベルト状中間転写体９に対しての接触解除するための構成が不要となり、画像品質の安定や信頼性が高まる。また、ユニットを引き出した後、図１上の右方向からベルト状中間転写体９が露出するようになる。
【００２４】
また、用紙排紙部２６も開閉可能とすることにより、上方からベルト状中間転写体９を交換可能とすることができる。
【００２５】
さらに、各クリーニング器１４にてクリーニングした残留トナーは、１箇所の残留トナー容器（不図示）に搬送するようにすることで、省スペース化に寄与するようになる。例えば、各クリーニング器１４から略垂直状に残留トナーを落下する構成とし、光走査ユニット８とトナー容器１５Ｋとの間に残留トナー容器を配設するようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、ベルト状中間転写体を用紙搬送路上の２次転写位置から斜め上方に傾斜させ、ベルト状中間転写体の一部が排紙部を挟んで定着装置に対向する位置となるように配設することにより、小型化を実現しながらも装置内で定着器の熱の影響を受けにくい画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置を示す図である。
【図２】本発明の画像形成装置の外装カバーを開放した状態を示す図である。
【符号の説明】
１：ハウジング
２ａ，２ｂ：シート部材供給手段
３ａ，３ｂ：カセット手段
４ａ，４ｂ：給紙ローラ
５ａ，５ｂ：送出ローラ
６ａ，６ｂ：分離ローラ
７ａ，７ｂ：送出手段
８：光走査ユニット
９：ベルト状中間転写体
９ａ，９ｂ，９ｃ：バックアップローラ
１０，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ：１次転写ローラ
１１，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ：感光体ドラム
１２，１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ：帯電器
１３，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ：現像器
１４，１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ：クリーニング器
１５，１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ：トナー容器
１６：クリーニング器
１７：２次転写ローラ
１８：主搬送径路
１８ａ：上流域
１８ｂ：転写域
１８ｃ：中間域
１８ｄ：定着域
１８ｅ：下流域
１８ｆ：導入径路
１９：シート部材排出口
２０：搬送ローラ対
２１：レジストローラ対
２２，２３：案内部材
２４：定着器
２５：排出ローラ対
２６：用紙排出部
２７：導入口
２８：搬送ローラ対
２９：副搬送径路
２９ａ：上流域
２９ｂ：中間域
２９ｃ：下流域
３０，３１：搬送ローラ対
３２：切換手段
３３：付加排出径路
３４：排出口
３５：外装カバー
【図１】
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【図２】
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