(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め定める複数色の各色毎に設けられ、電子写真方式で画像を形成する画像形成手段によって、カラー画像を転写材上に形成する画像形成装置において、
該複数の画像形成手段間に張架され、各画像形成手段から各色の現像剤による画像が順次転写され、複数のカラー画像が形成されるように搬送される中間転写ベルトと、
中間転写ベルト上に形成されたカラー画像を、転写材上に転写する転写手段と、
横通し状態の名刺サイズを含む小サイズの転写材を略直線状に搬送し、転写手段によってカラー画像が転写された転写材に対して定着処理を行って排出することが可能な転写材搬送手段であって、前記転写材を載置して搬送する転写材搬送ベルトを有する転写材搬送手段と、
前記転写材搬送ベルトに前記転写材を供給する転写材供給部と、
前記転写材搬送手段により定着処理が行われて前記転写材搬送ベルト上を搬送される前記転写材を外部に排出する転写材排出部と、
各画像形成手段、中間転写ベルト、転写手段、および転写材搬送手段をそれぞれ制御し、中間転写ベルト上に順次的に複数のカラー画像を形成して、該カラー画像が転写手段に移動するタイミングに合わせて転写材を順次搬送させ、各転写材上に連続的にカラー画像を転写させて形成させる制御手段とを含み、
前記中間転写ベルトは、上下方向に延びる縦長の形状となるように張架され、
前記転写材搬送ベルトは、大略的に水平方向に延びる横長の形状となるように張架され、
前記中間転写ベルト上に形成されるカラー画像が前記転写材搬送ベルト上を搬送される前記転写材に転写される転写部には、前記転写材の搬送経路を平坦な状態に保ちながら中間転写ベルトおよび転写材搬送ベルトの内側から互いに押圧するローラが配置され、
前記転写材搬送ベルトの入口側に、前記転写材を前記転写材搬送ベルト上に受入れる入口ローラが設けられ、
前記転写材供給部から前記転写材排出部まで、前記転写材を同一平面上で搬送させるように構成され、
前記複数の画像形成手段および前記中間転写ベルトと、前記転写材搬送手段とは、それぞれユニットとして形成され、両ユニット間で分割可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写材搬送ベルトは、前記小サイズの転写材としてカット用紙を、長辺側が搬送方向に対して垂直となる方向に並べて搬送し、
前記制御手段は、各カット用紙に対して順次転写すべき画像を前記中間転写ベルト状に同時に形成するように制御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】
前記複数の画像形成手段は、前記縦長の形状に張架される中間転写ベルトの上下方向に沿って、積層して配置されることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成手段は、現像剤貯蔵部、現像器部および潜像形成部に分離可能で、各部は前記中間転写ベルトの循環経路を含む平面に垂直な方向に、画像形成装置本体から別個に着脱可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記潜像形成部は、感光体ドラムを含み、
該感光体ドラムは、軸線が前記方向に平行な回転軸を有し、
該回転軸の装着方向の先端と前記画像形成装置本体との間には、該潜像形成部の該画像形成装置本体への装着時に噛合って回転駆動力が伝達される噛合いクラッチが設けられ、
該回転軸の該装着方向の基端には、該回転軸を手回し可能なノブが設けられていることを特徴とする請求項４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、カラープリンタやカラー複写機などとしてカラー画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、図１０に示すようなタンデム形のカラー画像形成装置１がカラーページプリンタやカラーデジタル複写機などの印刷部として用いられている。カラー画像形成装置１は、カラートナーによるカラー画像を印刷用紙などの転写材上に形成する。印刷用紙などの転写材は、転写材供給部２に予め複数枚が積層状態で準備される。転写材供給部２は、転写材を１枚ずつ取出して転写材搬送ベルト３上に供給する。転写材搬送ベルト３は、転写材を静電的に吸着して搬送し、搬送経路の途中には画像形成部４，５，６，７がタンデムに配置されている。
【０００３】
画像形成部４，５，６，７は、イエロー、マゼンタおよびシアンに黒を加えたＹＭＣＫの４色のトナー像をそれぞれ転写材上に形成する。転写材は転写材搬送ベルト３から分離して、各色で順次形成されたトナー像は、定着部８での加熱によって転写材上に溶着し、転写材排出部９から外部に排出される。各画像形成部４，５，６，７内には、電子写真方式でトナー像を形成するための感光体１０が含まれる。
【０００４】
図１０に示すようなタンデム形のカラー画像形成装置１では、転写材上に順次各色のトナー像を形成して、カラー画像を形成するので、位置ずれが生じないように転写材搬送ベルト３上で転写材を搬送しながら各画像形成部４，５，６，７でそれぞれの色のトナー像を転写材上に形成する必要がある。このときに転写する位置が複数の画像形成部４，５，６，７間で一致していないと、色ずれが発生する。色ずれを防ぐためには、転写材を転写材搬送ベルト３上に確実に保持して、各画像形成部４，５，６，７で印刷されるトナー像が基本的に重なるようにタイミングを合わせる必要がある。
【０００５】
図１０に示すようなカラー画像形成装置１では、転写材搬送ベルト３上に載置されて搬送される葉書などにカラートナーによる画像を形成し、定着部８でカラー画像が転写材の表面上に付着する定着状態となる。カラー画像が形成されるまでの間に、転写材が転写材搬送ベルト３上で位置ずれが生じないように、たとえば転写材搬送ベルト３は静電的に帯電しており、印刷用紙などの転写材を静電的に吸着してずれないように保持する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１０に示すようなタンデム方式のカラー画像形成装置１では、転写材搬送ベルト３によって搬送される転写材上に直接カラー画像が転写される。画像の転写は、各画像形成部４，５，６，７で、感光体１０の表面に形成されているトナー像が、静電的に転写材上に移行して行われる。各画像形成部４，５，６，７での画像の形成も、感光体１０の表面の電位が、電子写真方式で変化して静電潜像が形成され、静電潜像によって表面の電位が変化している状態に対して現像剤である粉末状のトナーが供給され、トナー像が得られている状態から、さらに転写材上へのトナー像の転写が行われる。
【０００７】
したがって、感光体１０上へのトナー像の形成と、感光体１０から転写材上へのトナー像の転写とは、静電的な付着力に基づいて行われるので、転写材として使用する印刷用紙の紙厚の違いなどによって、転写材のずれが発生し、色ずれなどの原因となりやすい。また、転写材上に直接トナー像を転写していく方式であるので、転写材が感光体１０の表面と直接接触し、硬い紙などを転写材として連続的に印刷を行うと、感光体１０の表面に傷が付きやすくなり、感光体１０の寿命にも転写材の種類が影響を与える恐れがある。
【０００８】
さらに、転写材搬送ベルト３上には、１枚ずつの転写材が載置されている状態でカラー画像の形成が行われる。すなわち、連続されて複数枚のカラー画像を形成する際には、１枚の転写材を転写材供給部２から転写材搬送ベルト３上に載置し、各画像形成部４，５，６，７を順次経由して各色のトナー像を形成して、定着部８で定着させてから次の転写材を転写材搬送ベルト３上に転写材供給部２から供給するようにしている。このため、複数枚の画像を印刷する際の所要時間が長くなってしまう。時間短縮を図るためには、たとえば名刺程度の大きさの印刷を行う必要があるときに、大きな用紙に複数枚分を同時に印刷し、印刷後に切離すことが考えられる。しかし、切離すための設備と手間を必要とする。
【０００９】
本発明の目的は、画像の色ずれが発生しにくく、かつ電子写真方式で画像を形成する感光体への傷付きが少なく、さらに連続印刷の場合に所要時間の短縮することができる画像形成装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、予め定める複数色の各色毎に設けられ、電子写真方式で画像を形成する画像形成手段によって、カラー画像を転写材上に形成する画像形成装置において、
該複数の画像形成手段間に張架され、各画像形成手段から各色の現像剤による画像が順次転写され、複数のカラー画像が形成されるように搬送される中間転写ベルトと、
中間転写ベルト上に形成されたカラー画像を、転写材上に転写する転写手段と、
横通し状態の名刺サイズを含む小サイズの転写材を略直線状に搬送し、転写手段によってカラー画像が転写された転写材に対して定着処理を行って排出することが可能な転写材搬送手段であって、前記転写材を載置して搬送する転写材搬送ベルトを有する転写材搬送手段と、
前記転写材搬送ベルトに前記転写材を供給する転写材供給部と、
前記転写材搬送手段により定着処理が行われて前記転写材搬送ベルト上を搬送される前記転写材を外部に排出する転写材排出部と、
各画像形成手段、中間転写ベルト、転写手段、および転写材搬送手段をそれぞれ制御し、中間転写ベルト上に順次的に複数のカラー画像を形成して、該カラー画像が転写手段に移動するタイミングに合わせて転写材を順次搬送させ、各転写材上に連続的にカラー画像を転写させて形成させる制御手段とを含み、
前記中間転写ベルトは、上下方向に延びる縦長の形状となるように張架され、
前記転写材搬送ベルトは、大略的に水平方向に延びる横長の形状となるように張架され、
前記中間転写ベルト上に形成されるカラー画像が前記転写材搬送ベルト上を搬送される前記転写材に転写される転写部には、前記転写材の搬送経路を平坦な状態に保ちながら中間転写ベルトおよび転写材搬送ベルトの内側から互いに押圧するローラが配置され、
前記転写材搬送ベルトの入口側に、前記転写材を前記転写材搬送ベルト上に受入れる入口ローラが設けられ、
前記転写材供給部から前記転写材排出部まで、前記転写材を同一平面上で搬送させるように構成され、
前記複数の画像形成手段および前記中間転写ベルトと、前記転写材搬送手段とは、それぞれユニットとして形成され、両ユニット間で分割可能であることを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
本発明に従えば、複数の画像形成手段が、カラー画像を形成する各色の現像剤による画像を電子写真方式で形成し、中間転写ベルト上に転写する。中間転写ベルトが各画像形成手段に沿って搬送されることによって、中間転写ベルト上にはカラー画像が形成され、転写手段でもある転写材搬送手段によって搬送される転写材にカラー画像が転写され、定着処理が行われて排出される。転写材搬送手段は、横通し状態の名刺サイズを含む小サイズの転写材を搬送可能である。制御手段は、中間転写ベルト上に連続的かつ複数のカラー画像を形成し、転写材上に連続的にカラー画像を転写させてカラー画像の形成が行われるように、転写材を搬送させるタイミングを制御する。各画像形成手段は、形成された現像剤の画像を中間転写ベルト上に転写させればよいので、画像形成と転写とに用いる静電的な関係を安定化させ、色ずれがないように転写させることができる。各画像形成手段には、転写材が直接接触しないので、転写材によって感光体などに傷が付く恐れがなく、厚みや材質などで広範囲の転写材を使用することができる。制御手段が、中間転写ベルト上に連続的に画像を形成しながら、順次転写材上に画像の転写を行わせるので、複数の転写材に対する印刷を、連続的に短時間で行うことができる。
【００１２】
また転写材搬送手段は、前記転写材を略直線状に搬送する。
【００１３】
このように、転写材搬送手段が転写材を略直線状に搬送するので、名刺などで大きさに比較して厚さがあり、曲りにくいような転写材でも容易に搬送することができる。
【００１４】
また転写材搬送手段は、前記転写材を載置して搬送する転写材搬送ベルトを含む。
【００１５】
これによって、転写材は転写材搬送ベルト上に載置されて搬送されるので、比較的小さな形状の転写材でも、確実に搬送し、多数の転写材に対して効率的に連続的な印刷を行うことができる。中間転写ベルトから転写材上への現像剤の転写の際に、転写材の表面から余分な現像剤が転写材搬送ベルト上に付着しても、転写材搬送ベルトのクリーニングなどを行えば、現像剤による汚れの影響を容易に除去することができる。
また、中間転写ベルトは、上下方向に延びる縦長の形状となるように張架され、転写材搬送ベルトは、大略的に水平方向に延びる横長の形状となるように張架される。このように、中間転写ベルトは上下方向に延びる縦長の形状であり、転写材搬送ベルトは転写材を大略的に水平方向に搬送して転写手段に供給するので、転写手段では中間転写ベルトと転写材との接触がほぼ中間転写ベルトの幅方向に延びる直線での接触に近い状態で行われ、確実に色ずれなどが生じにくい状態で転写を行わせることができる。
そして、中間転写ベルト上に形成されるカラー画像が転写材搬送ベルト上を搬送される転写材に転写される転写部には、転写材の搬送経路を平坦な状態に保ちながら中間転写ベルトおよび転写材搬送ベルトの内側から互いに押圧するローラが配置されている。これによって、転写材の搬送経路としては平坦な状態を保ちながら、転写材に対するカラー画像の転写を確実に行うことができる。
さらに、転写材搬送ベルトの入口側には、転写材を転写材搬送ベルト上に受入れる入口ローラが設けられている。これによって、小サイズの転写材を確実に転写材搬送ベルト上に受入れることができる。
また、画像形成装置は、前記転写材搬送ベルトに前記転写材を供給する転写材供給部と、前記転写材搬送手段により定着処理が行われて前記転写材搬送ベルト上を搬送される前記転写材を外部に排出する転写材排出部とを含み、前記転写材供給部から前記転写材排出部まで、前記転写材を同一平面上で搬送させるように構成される。
これによって、転写材供給部から転写材排出部まで、転写材を同一平面上で搬送させることができるので、名刺等へのトナー像の転写も、高速かつ安定に行わせることができる。
また、画像形成装置において、前記複数の画像形成手段および前記中間転写ベルトと、前記転写材搬送手段とは、それぞれユニットとして形成され、両ユニット間で分割可能である。
複数の画像形成手段および中間転写ベルトと、転写用搬送手段とは、それぞれユニットとして形成され、両ユニット間で分割可能であるので、画像形成手段および中間転写ベルトを含むユニットのメンテナンスや交換を容易に行うことができる。画像形成手段への現像剤の補給なども、転写材搬送手段を含むユニットと分離して行うことができる。転写搬送手段側のメンテネンスも容易に行うことができる。画像形成装置としてコンパクトに形成されていても、ユニットを分離して、取扱いしやすい状態で現像剤の補給などを行うことができる。また、カラー画像を形成する色の数を変えたり、黒色画像のみを形成するような画像形成手段とユニットを交換させることも可能となり、画像形成装置としての汎用性を高めることができる。
【００１６】
また本発明で前記転写材搬送ベルトは、前記小サイズの転写材としてカット用紙を、長辺側が搬送方向に対して垂直となる方向に並べて搬送し、前記制御手段は、各カット用紙に対して順次転写すべき画像を前記中間転写ベルト状に同時に形成するように制御することを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、複数の小サイズのカット用紙、たとえば名刺などを、順次搬送しながら連続的に画像形成を行うことができる。
【００２０】
また本発明で前記複数の画像形成手段は、前記縦長の形状に張架される中間転写ベルトの上下方向に沿って、積層して配置されることを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、複数の画像形成手段は、縦長の形状に張架される中間転写ベルトの上下方向に沿って積層されているので、画像形成手段を設置するために要する設置面積を小さくすることができ、画像形成装置全体としてコンパクトにまとめることができる。
【００２４】
また本発明で前記画像形成手段は、現像剤貯蔵部、現像器部および潜像形成部に分離可能で、各部は前記中間転写ベルトの循環経路を含む平面に垂直な方向に、画像形成装置本体から別個に着脱可能であることを特徴とする。
【００２５】
本発明に従えば、中間転写ベルトに沿って配置される複数の画像形成手段は、それぞれ現像剤貯蔵部、現像器部および潜像形成部に分離可能である。現像剤貯蔵部は、消耗品である現像剤を貯蔵し、現像剤がなくなれば現像剤を補充したり、現像剤貯蔵部全体を交換する必要がある。現像器部は、現像ローラなどが消耗する可能性があり、定期的にメンテナンスする必要がある。画像形成部も、故障時などでメンテナンスの必要が生じる可能性がある。各部は、中間転写ベルトの循環経路を含む平面に垂直な方向に、画像形成装置本体から別個に着脱可能であるので、現像剤の消耗時、あるいはメンテナンスの際に、必要に応じて外部に引出すことができる。
【００２６】
また本発明で前記潜像形成部は、感光体ドラムを含み、
該感光体ドラムは、軸線が前記方向に平行な回転軸を有し、
該回転軸の装着方向の先端と前記画像形成装置本体との間には、該潜像形成部の該画像形成装置本体への装着時に噛合って回転駆動力が伝達される噛合いクラッチが設けられ、
該回転軸の該装着方向の基端には、該回転軸を手回し可能なノブが設けられていることを特徴とする。
【００２７】
本発明に従えば、画像形成装置本体に着脱可能な潜像形成部には、感光体ドラムが含まれ、その回転軸の軸線は着脱方向に平行である。回転軸の装着方向の先端と画像形成装置本体との間には、装着時に噛合って回転駆動力が伝達される噛合いクラッチが設けられる。回転軸で装着方向の基端には、回転軸を手回し可能なノブが設けられるので、潜像形成部を画像形成装置本体に装着するとき、回転軸を良好な噛合い状態が得られるように手回しして、調整することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に実施の一形態としてのカラー画像形成装置１１の概略的な構成を示す。カラー画像形成装置１１には、転写材となる印刷用紙などを供給するための転写材供給部１２が設けられる。転写材供給部１２から１枚ずつ供給される転写材は、転写材搬送ベルト１３上に載置され、ほぼ水平な方向に搬送される。転写材上に形成するカラー画像は、複数の画像形成部１４，１５，１６，１７で各色毎に形成され、定着部１８で転写材搬送ベルト１３上に載置されて搬送される転写材上に転写して定着され、転写材排出部１９からカラー画像形成装置１１の外部に取出される。転写材搬送ベルト１３は、導電性シリコンゴムなどで形成される。
【００２９】
各画像形成部１４，１５，１６，１７では、それぞれ電子写真方式で現像剤であるトナーの像を中間転写ベルト２０上に形成し、転写部２１で転写材上に転写させる。中間転写ベルト２０は、無端状で、導電性の合成樹脂フィルム、たとえば導電性ポリイミドフィルムなどによって形成される。
【００３０】
転写材搬送ベルト１３上で搬送される転写材と、中間転写ベルト２０上に形成される現像剤の像とが転写部２１に適切なタイミングで到達するように、転写材供給部１２と転写材搬送ベルト１３との間にはレジストローラ２２が設けられている。レジストローラ２２は、転写材センサ２３によって転写材が転写材供給部１２から供給された状態が検出されると、制御部２４によって指示されるまで、転写材の転写材搬送ベルト１３上への供給を停止させる。テンションローラ２５は、中間転写ベルト２０の周長が一定に保たれるように、中間転写ベルト２０の張力を一定に保つ。中間転写ベルト２０は一定速度で搬送されるので、周長を一定に保つことができれば、その上の位置は、基準位置マークの検出時点を基準として、時間的に定めることができる。画像形成部１４，１５，１６，１７で形成されるカラー画像の位置に基づいて、制御部２４はレジストローラ２２の制御を行う。たとえば中間転写ベルト２０に形成されるトナー像が、予め定める位置に達した時点で、制御部２４はレジストローラ２２を制御して、転写材がレジストローラ２２の部分を通過して転写材搬送ベルト１３上に供給されるようにすることができる。
【００３１】
制御部２４は、中間転写ベルトモータ２６、転写材搬送ベルトモータ２７なども制御し、中間転写ベルト２０上に順次形成されるカラー画像を、転写材上に連続的に転写させ、１枚ずつではなく複数枚を連続させて、転写材上への画像形成を行わせることができる。また、転写材搬送ベルト１３および中間転写ベルト２０の表面に付着するトナーなどの汚れを除去するために、クリーニングユニット１３ａ，２０ａがそれぞれ設けられている。
【００３２】
転写材搬送ベルト１３は、導電性弾性体であり、表面抵抗は１０5〜１０9Ω程度で、体積抵抗１０6〜１０9Ωｃｍ、表面粗さＲａ１．０以下のものを使用し、ベルト裏面の転写領域に導電性ローラを配置し、このローラに電圧を印加し、ローラを通じてベルトに電圧が付与され、転写および搬送が行われる。
【００３３】
転写材搬送ベルト１３上には、小サイズの転写材、たとえば名刺サイズの矩形の用紙を、横置き、即ち長辺を搬送方向に垂直にした状態で、順次連続的に供給し、現像剤の画像を転写させることができる。名刺を転写材として、画像を形成する場合、名刺の用紙は比較的厚いので、形状が小さいことと相俟って、従来の画像形成装置では搬送が困難である。本実施形態の転写材の搬送経路は、転写材供給部１２から転写材排出部１９まで、転写材を同一平面上で搬送させることができるので、名刺等へのトナー像の転写も、高速かつ安定に行わせることができる。なお、小サイズの転写材を確実に転写材搬送ベルト１３上に受入れることができるようにするため、転写材搬送ベルト１３の入口側には入口ローラ１３ｂも設けられる。また、転写材供給部１２やレジストローら２２の周辺、転写材搬送ベルト１３の出口側や定着部１８の周辺も、間隔を小さくして、小サイズの転写材の搬送が可能なようにしてある。さらに、転写部２１では、中間転写ベルト２０側および転写材搬送ベルト１３の循環経路の内側から、それぞれローラで押圧し、転写材の搬送経路としては平坦な状態を保ちながら、充分に押圧してトナー像の転写が確実に行えるようにしている。トナー像の中間転写ベルト２０から転写材への移行を行わせるための転写電圧は、転写材搬送ベルト１３側のローラに与える。
【００３４】
転写材搬送ベルト１３のクリーニングユニット１３ａでは、クリーニングを植毛ブラシとブレードとを併用して行う。転写材搬送ベルト１３の表面は導電性を有するけれども、転写材としてカードや厚紙などを使用するときは、入口ローラ１３ｂなどで、転写材を予備帯電させておくことが好ましい。
【００３５】
図１の実施形態のカラー画像形成装置１１は、４つの画像形成部１４，１５，１６，１７および中間転写ベルト２０を含む画像形成ユニット２８と、転写材搬送ベルト１３を含む本体２９とを別個のユニットとして形成し、分離可能に構成されている。画像形成ユニット２８を交換すれば、モノクロ用、２色用、多色カラー用などに仕様変更することもできる。画像形成ユニット２８を本体２９から分離すると、各画像形成部１４，１５，１６，１７の現像剤であるトナーなどの補給や、感光体３０などの清掃を含むメンテナンスを容易に行うことができる。
また本体２９側の転写搬送ベルト１３の清掃なども、画像形成ユニット２８を除去した状態で容易に行うことができる。さらに、４つの画像形成部１４，１５，１６，１７は上下方向に縦に配置されているので、設置面積を小さくすることができる。なお、画像形成部１４，１５，１６，１７を中間転写ベルト２０の片側ではなく、両側に配置して、高さを押さえることもできる。
【００３６】
図２は、図１の実施形態のカラー画像形成装置１１の概略的な電気的構成を示す。カラー画像形成装置１１が印刷するためのデータは、画像データ入力部３１から与えられる。制御部２４は、画像データ入力部３１に入力される画像データに基づいて、各画像形成部１４，１５，１６，１７で中間転写ベルト２０上にトナー像を形成させる。制御部２４には、ユーザからの操作結果が入力される操作入力部３２も接続され、制御部２４には、さらに転写材センサ２３からの検出出力も入力される。制御部２４は、各入力に基づいて、４つの画像形成部１４，１５，１６，１７での画像形成を制御し、また中間転写ベルトモータ２６、転写材搬送ベルトモータ２７、レジストローラ２２および転写材供給部１２を制御する。中間転写ベルトモータ２６は一定速度で回転させ、中間転写ベルト２０の搬送速度を一定にする。転写材搬送ベルトモータ２７は、転写材搬送ベルト１３を一定速度になるように駆動する。
【００３７】
図３は、図１に示す４つの画像形成部１４，１５，１６，１７のうちの１つに関連する部分の構成をより詳細に示す。中間転写ベルト２０の表面には、各画像形成部１４，１５，１６，１７に設けられる感光体３０のドラムが接触する。感光体３０は、回転軸３０ａまわりに回転駆動される。感光体３０の周方向に沿って、帯電部３３、ＬＥＤ露光部３４が配置される。帯電部３３は、光導電物質で形成されている感光体３３の表面が一定となるように帯電させる。ＬＥＤ露光部３４は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイを発光させて感光体３０の表面に静電潜像を形成する。本実施形態では、小型化のために、露光をＬＥＤを紙面に垂直な方向に配列したＬＥＤ露光部３４で行っている。レーザ光のスキャンなどで露光を行うこともできる。
【００３８】
現像器部３５は、画像形成ユニット２８の本体側の支点軸３６を中心として揺動変位可能である。現像器部３５では、現像ローラ３５ａの表面に供給ローラ３５ｂを介して、トナー供給部３７から粉末状の現像剤であるトナーを補給し、現像ローラ３５ａの表面から感光体３０の表面の静電潜像に対してトナーによる現像を行う。現像器部３５によって感光体３０の表面にトナー像が形成されると、形成されたトナー像は押えローラ３８と感光体３０とによって中間転写ベルト２０が挟まれている領域に到達し、トナー像は中間転写ベルト２０側に移行する。
【００３９】
感光体３０の表面にトナー像が残留していると、次にトナー像を形成する際に汚れとなる恐れがあるので、クリーニング部３９のクリーニングブレード３９ａで清掃させた後、再び帯電部３３からの画像形成を行わせる。
【００４０】
図４は、図１のカラー画像形成装置１１で、連続的にカラー画像を形成する状態を示す。中間転写ベルト２０は矢符の方向に搬送されながら、各画像形成部１４，１５，１６，１７で順次１色画像４１、２色画像４２、３色画像４３および４色画像４４が形成され、さらに同一間隔で４色画像４５，…，４９まで形成される。前述のように、画像形成部１４，１５，１６，１７には、ＬＥＤ露光部３４が用いられているので、同期をとりやすくすることができる。中間転写ベルト２０上に形成されている画像は、たとえば最初の画像形成部１４での書込みのタイミングを基準として、中間転写ベルト２０の搬送速度と、各画像の形成位置とに関連して移動する。最初の画像形成部１４での書込みタイミングでの書込みタイミングを基準とし、所定時間後にレジストローラ２２がＯＮとなり、転写材５０が転写材搬送ベルト１３上に供給される。レジストローラ２２を、中間転写ベルト２０上に形成されている４色画像４６，４７，４８，４９が移動するタイミングに合わせて作動させることによって、転写材を５１，５２，…のように順次搬送しながら、転写部２１で４色画像４６，４７，４８，４９を順次転写させることができる。なお、転写材搬送ベルト１３上に付着するトナーは、クリーニングユニット１３ａによって清掃する。また，中間転写ベルト２０は、図のように搬送方向から垂直に見て、転写材５３の表面に接触する。実際には、幅方向に伸びる直線で接触する。これによって、転写の際のずれを抑えることができる。
【００４１】
以上説明した実施形態では、転写材５０，５１，５２，…の搬送をほぼ水平な方向に行うことができるので、転写材５０，５１，５２，…としては、比較的厚い紙で、曲がりにくい名刺や各種カードなどにも容易にカラー画像を形成することができる。また、材質が紙ではなく、プラスチックなどであっても、同様に画像を形成させることができる。また、葉書などへの印刷も、容易に行うことができ、たとえば絵葉書なども、その場で作成することができる。また、薬袋や封筒などの表面への印刷も、容易に行うことができる。さらに、転写材の周囲に余白をとらなくても搬送することができ、転写材の周囲の転写搬送ベルト１３にトナーが付着しても、クリーニングユニット１３ａによって汚れの影響が残らないようにすることができる。
【００４２】
図５は、画像形成ユニット２８を構成する各画像形成部に対し、トナー補充やメンテナンスを行う状態を簡略化して示す。図３に示すように、各画像形成部１４，１５，１６，１７には、感光体３０、帯電部３３、ＬＥＤ露光部３４、現像器部３５およびトナー供給部３７が設けられる。本実施形態のカラー画像形成装置１１では、各画像形成部１４，１５，１６，１７で、ＬＥＤ露光部３４は画像形成ユニット２８の本体側に取付け、トナー供給部３７および現像器部３５と、残余の部分である感光体３０、帯電部３３およびクリーニング部３９等からなる潜像形成部６０とに分離して、それぞれ別個に着脱することができる。現像器部３５、トナー供給部３７および潜像形成部６０は、図１の紙面に垂直な方向、すなわち中間転写ベルト２０の循環経路を含む平面に垂直な方向に引出して、画像形成ユニット２８の本体から取出すことができる。
【００４３】
なお、トナー供給部３７は、消耗品であるトナーがなくなると引出して、トナーを補充したり、トナー供給部３７自体を交換する必要がある。現像器部３５は、現像ローラ３５ａの摩耗などに備えて、定期的にメンテナンスを行う必要がある。潜像形成部６０もメンテナンスが必要なときがある。したがって、外部に引出すことの必要性は、トナー供給部３７が最大であり、現像器部３５は小さくなり、潜像形成部６０はさらに小さくなる。
【００４４】
潜像形成部６０は、大略的に円柱状であって回転軸３０ａが潜像形成部６０の着脱方向に平行な感光体３０を含む。回転軸３０ａの装着方向の先端には、画像形成ユニット２８の本体側から回転駆動力を受けるための噛合いクラッチが設けられ、回転軸３０ａの基端側には手回しで、回転軸３０ａの噛合いクラッチでの噛合い状態を調節するためのノブ３０ｂも設けられている。
【００４５】
従来からの一般的な電子写真方式の画像形成装置では、本実施形態のトナー供給部３７と現像器部３５とが一体化された現像ユニットとして外部に引出すことが可能になっている。しかしながら、トナーの消耗とともに現像ユニットを外部に引出すと、交換コストが上昇したり、補充作業での現像ローラなどへの損傷のおそれがある。本実施形態では、トナー供給部３７のみを外部に取出せるので、交換や補充に関連する問題を避けることができる。
【００４６】
図６は、トナー供給部３７の断面構成を示す。トナー供給部３７は、下方に設けられる案内部６１が画像形成ユニット２８の本体側のレールに案内されて、着脱が可能となる。トナー供給部３７を単独で取扱う際に、トナーが外部にこぼれることがないように、シャッタ６２が設けられている。シャッタ６２は、トナー供給部３７を現像器部３５に組合わせた後で開く。トナー供給部３７内には、トナーが貯蔵され、アジテータ６３で攪拌されてシャッタ６２の部分まで持上げられる。トナー供給部３７の上部には、蓋６４が装着され、トナー供給部３７内を密閉している。
【００４７】
図７は、現像器部３５の断面構成を示す。現像器部３５の筐体６５内には、現像ローラ３５ａ、供給ローラ３５ｂおよびブレード６６などが収納される。現像器部３５をトナー供給部３７と組合わせるときに、シャッタ６２に対応する位置には、シャッタ６８が設けられ、シャッタ６２と連動して開閉することができる。シャッタ６２，６８が両方とも開くと、トナー供給部３７からトナーが現像器部３５の筐体６５内に供給される。供給ローラ３５ｂは、導電性フロックを用いる植毛ローラで構成する。供給ローラ３５ｂの回転軸と外周面の表面との間の電気抵抗は、０．１ＭΩ〜１００ＭΩとする。導電性フロックは、電気絶縁性のフロックに導電剤をコーティングして、供給ローラ３５ｂの回転軸と外周面の表面との間の電気抵抗を、０．１ＭΩ〜１００ＭΩとすることもできる。供給ローラ３５ｂは、トナーを帯電させ、現像ローラ３５ａの外周面に付着させる。ブレード６６は、トナーが現像ローラ３５ａの外周面に付着する厚みを制限する。筐体６５の外部には、図３に示すように、画像形成ユニット２８の本体側に設けられる支点軸３６に沿って、現像器部３５を着脱する際に案内する案内部６９も設けられている。現像器部３５を画像形成ユニット２８の本体側に装着した状態では、筐体６５は案内部６９に本体側の支点軸３６が挿通され、支点軸３６まわりに角変位可能となる。筐体６５が支点軸３６まわりに角変位すると、図３に示すように、現像ローラ３５ａの外周面が感光体３０の外周面と接触する状態を調整することができる。
【００４８】
現像ローラ３５ａには、特開昭６１−１７６９５９号公報、特開平２−２９６７０号公報、あるいは特開平３−１８８７９号公報などに開示されている除電シートを接触させることもできる。除電シートには、現像ローラ３５ａに印加するバイアス電圧よりも絶対値が少し低い電圧を印加する。除電シートを用いることによって、現像ローラ３５ａに印加するバイアス電圧の絶対値を低くすることができる。
【００４９】
図８は、潜像形成部６０の断面構成を示す。静電潜像形成部６０には、感光体３０、帯電部３３およびクリーニング部３９が含まれる。クリーニング部３９のクリーニングブレード３９ａによって感光体３０の表面から除去されたトナーは、廃トナースクリュウ３９ｂによって中心軸３０ａに沿って集められ、廃トナー容器に収納される。
【００５０】
図９は、潜像形成部６０を着脱する際に、感光体３０の回転軸３０ａを画像形成ユニット２８の本体側に設けられる駆動軸７０と噛合わせるための構成を示す。回転軸３０ａで装着方向の先端３０ｃと、駆動軸７０との間は、噛合いクラッチ７１を形成するように、凹凸部７２，７３がそれぞれ形成されている。潜像形成部６０を画像形成ユニット２８の本体側に装着するとき、回転軸３０ａの先端３０ｃの凹凸部７２は、必ずしも駆動軸７０の凹凸部７３と噛合うとは限らない。噛合いクラッチ７１が噛合っていない状態では、潜像形成部６０を画像形成ユニット６０の本体側に完全に装着することはできないで、ノブ３０ｂが設けられている側の端部が少し浮いた状態となっている。手で潜像形成部６０を押込みならら、回転軸３０で装着方向の基端側に取付けられているノブ３０ｂを回せば、凹凸部７２，７３間で噛合う位置を容易に見つけて、噛合いクラッチ７１の凹凸部７２，７３が完全に噛合う所定の状態で装着を完了させることができる。
【００５１】
噛合いクラッチ７１は、回転軸３０ａの先端３０ｃの凹凸部７２と、駆動軸７０の凹凸部７３とを軸線方向に接近または離反させることによって、回転駆動力の伝達と遮断とを容易に行うことができる。また、噛合いクラッチ７１は、小形にかつ安価に構成することができ、さらに軸線方向に押込んだときの噛合い状態の適否が回転軸３０ａの止る位置から容易に判別することができる。すなわち、回転軸３０ａを途中までしか押込むことができなければ、噛合いが不充分であると容易に判別することができる。さらに、ノブ３０ｂ内部には、ワンウェイクラッチを内蔵させ、一方向のみに回転させるようにすることもできる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、中間転写ベルト上に複数の画像形成手段で順次カラー画像を形成していくので、電気的に安定させた状態でカラー画像の形成を行うことができる。カラー画像を形成する転写材に対しては、中間転写ベルトから転写手段でカラー画像の転写が行われるので、転写材が各画像形成手段の感光体などに直接接触することはなく、感光体などへの傷付きの防止も図ることができる。カラー画像を形成する転写材を、直接各画像形成手段に搬送する必要がないので、使用可能な転写材の材質や厚みなどの範囲を広げることができる。中間転写ベルト上には、複数の画像が順次形成され、転写材搬送手段は、転写材を順次搬送して、複数の画像を順次転写材上に転写させながら画像の定着から排出を行っていくので、複数の画像を印刷する際に１枚ずつではなく、連続的に画像の形成を行うことができ、印刷の所要時間を短縮することができる。また転写材は、直接画像形成手段の感光体などに接触しないので、感光体などを傷付ける恐れはなく、感光体などの寿命を長くすることができる。特に、横通し状態の名刺サイズを含む小サイズの転写材を搬送して、連続的にカラー画像を形成することができるので、名刺などを効率よくカラー印刷することができる。
【００５３】
また本発明によれば、転写材は略直線状に搬送されるので、名刺などに画像を形成する際にも、曲げないで、効率よく画像形成することができる。
【００５４】
また本発明によれば、転写材搬送ベルトによって転写材を載置して搬送するので、小さな形状の転写材であっても、安定に搬送することができる。
また本発明によれば、小サイズの転写材としてカット用紙を、長辺側が搬送方向に対して垂直となる方向に並べて高密度で搬送し、迅速かつ効率的に画像を形成することができる。
【００５５】
また本発明によれば、ほぼ水平な方向に搬送される転写材上に中間転写ベルトが搬送方向に対して垂直な方向の断面で、接触しながら現像剤の像を転写材上に転写させるので、転写の際の色ずれなどが起こりにくくして転写を行うことができる。
【００５６】
また本発明によれば、複数の画像形成手段が縦長の中間転写ベルトの上下方向に沿って積層して配置されているので、画像形成手段の数が多くなっても必要な設置面積は変わらず、画像形成装置を全体としてコンパクトにまとめることができる。
【００５７】
また本発明によれば、複数の画像形成手段および中間転写ベルトの部分のユニットを転写材搬送手段の部分のユニットから分離可能であるので、画像形成手段に現像剤を供給する作業などを、分離した状態で行うことができ、メンテナンスの容易化を図ることができる。
【００５８】
また発明によれば、中間転写ベルトに沿って配置される複数の画像形成手段は、それぞれ現像剤貯蔵部、現像器部および画像形成部に分離可能であり、中間転写ベルトの循環経路を含む平面に垂直な方向に別個に着脱可能であるので、現像剤の消耗時、あるいはメンテナンスの際に、外部に引出して、現像剤の補充やメンテナンス作業等を容易に行うことができる。
【００５９】
また本発明によれば、画像形成装置本体に着脱可能な潜像形成部には、回転軸が着脱方向と平行な感光体ドラムが含まれる。回転軸で装着方向の基端には、回転軸を手回し可能なノブが設けられ、先端と画像形成装置本体との間には、装着時に噛合って回転駆動力が伝達される噛合いクラッチが設けられる。潜像形成部を画像形成装置本体に装着するとき、良好な噛合い状態が得られるようにノブを手回しして、調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態としてのカラー画像形成装置１１の概略的な構成を示す簡略化した断面図である。
【図２】図１のカラー画像形成装置１１の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図１の画像形成部１４，１５，１６，１７の部分的な構成を示す簡略化した断面図である。
【図４】図１のカラー画像形成装置１１で連続的に画像が形成される状態を示す簡略化した断面図である。
【図５】図１の画像形成ユニット２８を構成する各画像形成部に対し、トナー補充やメンテナンスを行う状態を簡略化して示す斜視図である。
【図６】図５のトナー供給部３７の構成を示す断面図である。
【図７】図５の現像器部３５の構成を示す断面図である。
【図８】図５の潜像形成部６０の構成を示す断面図である。
【図９】図５の潜像形成部６０で回転軸３０ａに回転駆動力を伝達する噛合いクラッチ７１の概略的な構成を示す部分的な平面図である。
【図１０】従来からのタンデム形カラー画像形成装置１の概略的な構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１１  カラー画像形成装置
１２  転写材供給部
１３  転写材搬送ベルト
１３ａ，２０ａ  クリーニングユニット
１４，１５，１６，１７  画像形成部
１８  定着部
１９  転写材排出部
２０  中間転写ベルト
２１  転写部
２２  レジストローラ
２３  転写材センサ
２４  制御部
２６  中間転写ベルトモータ
２７  転写材搬送ベルトモータ
２８  画像形成ユニット
２９  本体
３０  感光体
３３  帯電部
３４  ＬＥＤ露光部
３５  現像ユニット
３５ａ  現像ローラ
３５ｂ  供給ローラ
３７  トナー供給部
３８  押えローラ
４１  １色画像
４２  ２色画像
４３  ３色画像
４４，４５，４６，４７，４８，４９  ４色画像
５０，５１，５２，…  転写材
６０  潜像形成部
【図１】
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【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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