(57)【要約】【課題】  電子写真方式の画像形成装置において、装置の小型化を図るとともに、ユーザの操作性を向上させる。【解決手段】  ４個の現像器４Ｙ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｋを装着可能な現像ユニット４、静電潜像を担持可能な感光体２２を含む感光体ユニット２および転写ユニット７を略上下方向に配置し、さらにその下方に給紙カセット５を配置する。そして、装置前面（図において左方）にシート搬送経路ＦＦ、反転搬送経路ＦＲおよび定着ユニット９を設ける。これにより、設置面積の小さな画像形成装置を構成することができる。また、搬送ユニット８の一部および定着ユニット９を装置前面から開閉可能なフロントカバーに取り付けたので、各ユニットの交換およびジャム処理を装置前面からの作業で行うことができる。【選択図】  図１
2005070206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持可能に構成された潜像担持体と、
トナーを貯留する現像器を少なくとも１つ装着可能となっており、前記トナーにより前記潜像担持体上の前記静電潜像をトナー像として顕像化する現像ユニットと、
前記潜像担持体から一次転写された前記トナー像を一時的に担持して、記録材への二次転写位置まで搬送する中間転写体と
を備え、
前記潜像担持体を前記中間転写体の略上方に配置するとともに、前記現像ユニットを前記潜像担持体の略上方に配置したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記中間転写体の略下方に設けられ、前記記録材を収容する記録材カセットと、
前記記録材カセットから取り出した前記記録材を、略鉛直方向上向きの搬送経路に沿って装置上方まで搬送して装置外部に排出する記録材搬送手段と
をさらに備え、前記二次転写位置が前記搬送経路上に設けられている請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像ユニット、前記潜像担持体および前記中間転写体よりも装置前面側を前記記録材が通過するように、前記搬送経路が設けられた請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記搬送経路上において前記二次転写位置よりも下流側に設けられて、前記トナー像を前記記録材に定着させる定着ユニットをさらに備えるとともに、前記装置前面を覆う筐体の少なくとも一部が開閉自在のカバーとなっており、
前記記録材搬送手段の少なくとも一部および前記定着ユニットが前記カバーに取り付けられている請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記記録材搬送手段は、前記定着ユニットを通過した前記記録材を、略鉛直方向下向きの反転搬送経路に沿って搬送し前記二次転写位置の上流側で再び前記搬送経路に送り込む反転搬送可能に構成された請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記カバーの開状態で前記装置前面に開口する開口部を通して、前記現像ユニットに対する前記現像器の着脱作業を行うように構成された請求項４または５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記潜像担持体および前記中間転写体が一体として装置本体に対し着脱可能な着脱ユニットとして構成され、
前記カバーの開状態で前記装置前面に開口する開口部を通して、前記装置本体に対する前記着脱ユニットの着脱作業を行うように構成された請求項４ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記潜像担持体および前記中間転写体がそれぞれ装置本体に対し着脱可能に構成され、
前記カバーの開状態で前記装置前面に開口する開口部を通して、前記装置本体に対する前記潜像担持体および／または前記中間転写体の着脱作業を行うように構成された請求項４ないし６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記カバーの開状態で、前記中間転写体が前記潜像担持体から離間移動可能となっている請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記現像ユニットを保持する装置筐体をさらに備えるとともに、
前記現像ユニットが、複数の前記現像器を装着して前記装置筐体に対し回転自在な現像ロータリーとして構成されている請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記現像ロータリーは、
略円板状で互いに別体に形成された２枚の側板が前記装置筐体に取り付けられた一の固定軸に対しそれぞれ回転自在に取り付けられ、しかも、
前記両側板の間に、前記現像器が前記側板の径方向から係合する構造となっている請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記現像ロータリーは、
略円板状で互いに別体に形成された２枚の側板のそれぞれが、前記装置筐体に取り付けられてその中心軸を同じくする２つの固定軸それぞれに対し回転自在に取り付けられ、しかも、
前記両側板の間に、前記現像器が前記側板の径方向から係合する構造となっている請求項１０に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、静電潜像を担持可能な潜像担持体と、トナーを貯留する現像器と、静電潜像をトナーにより顕像化したトナー像を一時的に担持する中間転写体とを備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機およびファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置は、静電潜像を担持可能な潜像担持体、トナーを貯留する現像器および静電潜像をトナーにより顕像化したトナー像を一時的に担持する中間転写体などをその基本的構成としており、他の方式の画像形成装置に比べ装置が大型になりがちである。特に、多色化や用紙の大判化を図るといきおい装置が大型化してしまう。これを解決するため、装置を小型化するための種々の技術が従来より提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の多色画像形成装置では、装置天面に設けた同一の開口部を通して、潜像担持体と中間転写体とを一体化したＩ／Ｏカートリッジおよび現像カートリッジの着脱を行うようにすることで、ユーザビリティを向上させるとともに機構を簡素化し、装置の小型化を図っている。このような効果を得るために、この装置では、概略次のような構成を採っている。
【０００４】
図８は従来技術の画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。この画像形成装置１００では、図８に示すように、現像カートリッジを装着した現像ロータリ１０１、潜像担持体１０２および中間転写体１０３の各機能ブロックが略水平方向に並べられている。そして、これらの下方に設けられた給紙カセット１０５から取り出された用紙が、略水平方向に設けられた搬送経路１０６に沿って搬送される際にトナー像を転写され、装置上部に排出される。なお、図８において、太い実線で示す矢印はトナーまたはトナー像の流れを表す一方、破線で示す矢印は用紙の流れを表している。
【０００５】
また、この画像形成装置１００では、装置天面に開閉自在のカバー１０７を設け、現像ロータリ１０１に装着した各トナー色の現像カートリッジ、および潜像担持体１０２と中間転写体１０３とを一体化したＩ／Ｏカートリッジ１０４をいずれも装置天面から着脱可能としている。図８において、２点鎖線で示す矢印は、各カートリッジの着脱方向を示している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２４４５３１号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した従来技術の画像形成装置は、次のような解決すべき課題を有している。すなわち、各機能ブロックが略水平方向に配置されているため、装置の設置面積が大きくなってしまう。また、用紙が各機能ブロックと給紙カセットとの間を略水平に搬送される構造となっているため、ユーザによるジャム処理作業が煩雑となる。
【０００８】
また、このような配置では、用紙の両面に画像を形成する両面印刷機能を実現することは難しい。というのは、各機能ブロックと給紙カセットとの間を用紙が往復することとなり、そのためのスペースを確保するために装置が大型化してしまううえに、ジャム発生時の処理作業がさらに煩雑となってしまうからである。
【０００９】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、電子写真方式の画像形成装置において、装置の小型化を図るとともに、ユーザの操作性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明にかかる画像形成装置は、上記目的を達成するため、静電潜像を担持可能に構成された潜像担持体と、トナーを貯留する現像器を少なくとも１つ装着可能となっており、前記トナーにより前記潜像担持体上の前記静電潜像をトナー像として顕像化する現像ユニットと、前記潜像担持体から一次転写された前記トナー像を一時的に担持して、記録材への二次転写位置まで搬送する中間転写体とを備え、前記潜像担持体を前記中間転写体の略上方に配置するとともに、前記現像ユニットを前記潜像担持体の略上方に配置したことを特徴としている。
【００１１】
このように構成された発明では、現像ユニット、潜像担持体および中間転写体がほぼ上下方向に配置されるため、装置の設置面積を小さくすることができ、装置全体の小型化を図ることができる。
【００１２】
また、この画像形成装置においては、前記中間転写体の略下方に設けられ、前記記録材を収容する記録材カセットと、前記記録材カセットから取り出した前記記録材を、略鉛直方向上向きの搬送経路に沿って装置上方まで搬送して装置外部に排出する記録材搬送手段とをさらに備え、前記二次転写位置が前記搬送経路上に設けられるようにしてもよい。こうすれば、記録材は単に装置下部から上部へほぼ一直線状に搬送されるのみでよいこととなり、搬送経路を単純化することができる。これにより、さらに装置の小型化を図ることができるとともに、ジャム発生の頻度を低く抑えることができる。
【００１３】
このとき、前記現像ユニット、前記潜像担持体および前記中間転写体よりも装置前面側を前記記録材が通過するように前記搬送経路を設けると、該搬送経路において発生した記録材のジャムに対し、装置前方からのアクセスで簡単に処理作業を行うことができる。
【００１４】
また、前記搬送経路上において前記二次転写位置よりも下流側に、前記トナー像を前記記録材に定着させる定着ユニットをさらに設けるとともに、前記装置前面を覆う筐体の少なくとも一部が開閉自在のカバーを設け、前記記録材搬送手段の少なくとも一部および前記定着ユニットを前記カバーに取り付けるようにするとより好ましい。このようにすれば、カバーを開くことにより搬送経路が露出して外部からのアクセスが容易となり、さらにジャム処理を行いやすくなる。
【００１５】
ここで、前記記録材搬送手段を、前記定着ユニットを通過した前記記録材を略鉛直方向下向きの反転搬送経路に沿って搬送し前記二次転写位置の上流側で再び前記搬送経路に送り込む反転搬送可能に構成した場合には、記録材の両面に画像を形成する両面印刷機能を実現することができる。この反転搬送経路も装置前面に設けることができるので、ジャム処理における良好な作業性は損なわれない。
【００１６】
また、前記カバーの開状態で前記装置前面に開口する開口部を通して、前記現像ユニットに対する前記現像器の着脱作業を行うように構成すれば、ジャム処理に加えて、現像器の着脱作業も装置前面からの作業で行うことができる。
【００１７】
また、潜像担持体および中間転写体についても、装置前面から着脱作業を行えるようにすると、装置の保守にかかるほとんどの作業を装置前面からの作業のみで行うことができるので、操作性向上の点でさらに好ましい。
【００１８】
これを実現するために、例えば、前記潜像担持体および前記中間転写体を一体として装置本体に対し着脱可能な着脱ユニットとして構成するとともに、前記カバーの開状態で前記装置前面に開口する開口部を通して前記装置本体に対する前記着脱ユニットの着脱作業を行うように構成してもよい。こうすることで、潜像担持体および中間転写体の交換作業を同時に、しかも装置前面からの作業により行うことができるようになり、操作性がさらに向上する。
【００１９】
また、例えば、前記潜像担持体および前記中間転写体をそれぞれ装置本体に対し着脱可能に構成するとともに、前記カバーの開状態で前記装置前面に開口する開口部を通して前記装置本体に対する前記潜像担持体および／または前記中間転写体の着脱作業を行うように構成してもよい。こうすることで、潜像担持体および中間転写体をそれぞれ必要なタイミングで個別に交換することが可能となる。
【００２０】
この場合、前記カバーの開状態で、前記中間転写体が前記潜像担持体から離間移動できるようにすることが望ましい。こうすることで、潜像担持体および中間転写体のうち一方の着脱作業を行う際に、他方に接触していずれかが損傷するといった問題を未然に回避することができるとともに、作業性の向上を図ることができる。
【００２１】
また、上記のような構成を有する画像形成装置のそれぞれにおいて、前記現像ユニットを保持する装置筐体をさらに備えるとともに、前記現像ユニットが、複数の前記現像器を装着して前記装置筐体に対し回転自在な現像ロータリーとして構成されてもよい。このような構成によれば、現像ロータリーを回転させることにより複数の現像器を順次切り替えながら画像形成を行うことができる。そして、例えば、各現像器のトナー色を互いに異ならせておけば、カラー画像を形成することが可能となる。
【００２２】
ここで、前記現像ロータリーは、例えば、略円板状で互いに別体に形成された２枚の側板が前記装置筐体に取り付けられた一の固定軸に対しそれぞれ回転自在に取り付けられ、しかも、前記両側板の間に前記現像器が前記側板の径方向から係合する構造とすることができる。このような構成によれば、両側板間を結合するための部材を設ける必要がないので、装置内において現像ロータリーが占める体積のうち、より多くを現像器に割くことができる。そのため、より大型でトナー容量の大きな現像器を搭載することができ、現像器交換の頻度を低くすることができる。また、両側板間を貫いて現像ロータリーの中心軸を通る固定軸を装置筐体に設けることで、装置筐体の剛性を確保しつつ、その小型化を図ることも可能となる。
【００２３】
また、前記現像ロータリーの構造の他の例としては、略円板状で互いに別体に形成された２枚の側板のそれぞれが、前記装置筐体に取り付けられてその中心軸を同じくする２つの固定軸それぞれに対し回転自在に取り付けられ、しかも、前記両側板の間に、前記現像器が前記側板の径方向から係合する構造とすることができる。このようにすれば、両側板間を貫いて現像ロータリーの中心軸を通る固定軸を設ける必要がなくなり、現像器のためのより大きなスペースを確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
図１はこの発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図である。この装置１は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー（現像剤）を重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する画像形成装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像信号が与えられると、図示を省略するコントローラが装置各部各部を制御して所定の画像形成動作を実行し、シートＳに画像信号に対応する画像を形成する。
【００２５】
この装置１では、装置筐体１０に以下の７つのユニット：感光体ユニット２；ロータリー現像ユニット４；給紙カセット５；露光ユニット６；転写ユニット７；搬送ユニット８および定着ユニット９を設けている。これらの各ユニットのうち、感光体ユニット２と転写ユニット７とは一体化されて（以下、これらを一体化したユニットを必要に応じて「感光体・転写ユニット」と称する）、装置本体に対し着脱自在に構成されている。
【００２６】
このように構成された画像形成装置１に対し外部装置から画像信号が与えられると、露光ユニット６が、その画像信号に応じて、感光体ユニット２に設けられて図１の矢印方向Ｄ1に回転する感光体２２に向け光ビームＬを照射する。感光体２２は、所定の帯電バイアスを印加された帯電ユニット２３により所定の表面電位に均一に帯電されており、その表面を光ビームＬで露光することにより、画像信号に対応する静電潜像が感光体２２表面に形成される。
【００２７】
こうして形成された静電潜像はロータリー現像ユニット４によってトナー現像される。この現像ユニット４は、図１紙面に直交する回転軸中心に回転自在に設けられており、該ユニット４に対して着脱自在のカートリッジとして構成されてそれぞれの色のトナーを内蔵するイエロー用の現像器４Ｙ、シアン用の現像器４Ｃ、マゼンタ用の現像器４Ｍ、およびブラック用の現像器４Ｋを備えている。そして、コントローラからの制御指令に基づいて、現像ユニット４が回転駆動されるとともにこれらの現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｋが選択的に感光体２２と当接してまたは所定のギャップを隔てて対向する所定の現像位置に位置決めされると、当該現像器に設けられて選択された色のトナーを担持する現像ローラ４４が感光体２２に対し対向配置されるとともに所定の現像バイアスを印加されて、感光体２２の表面にトナーを付与する。これによって、感光体２２上の静電潜像が選択トナー色で顕像化される。
【００２８】
上記のようにして現像ユニット４で現像されたトナー像は、一次転写領域ＴＲ1で転写ユニット７の中間転写ベルト７１上に一次転写される。転写ユニット７は、複数のローラ７２〜７４に掛け渡された中間転写ベルト７１と、ローラ７２を回転駆動することで中間転写ベルト７１を所定の回転方向Ｄ2に回転させる駆動部（図示省略）とを備えるとともに、装置本体に対し着脱可能に構成されている。そして、カラー画像をシートＳに転写する場合には、感光体２２上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト７１上に重ね合わせてカラー画像を形成する。
【００２９】
こうして中間転写ベルト７１上に形成されたモノクロまたはカラー画像については、中間転写ベルト７１の周回によって所定の二次転写領域ＴＲ2まで搬送する。そして、給紙カセット５から１枚ずつ取り出され、搬送ユニット８により搬送経路ＦＦに沿って二次転写領域ＴＲ2まで搬送されてくるシートＳ上にカラー画像を二次転写する。搬送ユニット８は、給紙カセット５から１枚ずつシートＳを取り出すピックアップローラ８０、所定のタイミングでシートＳを二次転写領域ＴＲ2へ送り込むゲートローラ８１、二次転写ローラ８２、排出ローラ８３および後述する反転搬送経路ＦＲを構成する複数のローラ８４、８５を備えている。なお、図１は装置１を右側から見た状態を示しており、同図に示すように、この搬送ユニット８は装置１の前面側（図１において左側）に設けられている。
【００３０】
このように構成された搬送ユニット８が作動することにより、カラー画像が形成されたシートＳは装置上方に向けて搬送され、定着ユニット９、排出ローラ８３を経由して装置本体の上面部に設けられた排出トレイ部８９に排出される。一方、シートＳの両面に画像を形成する場合には、上記のようにして片面に画像を形成されたシートＳが定着ユニット９を通過し終えた時点で排出ローラ８３の回転方向を反転させる。これにより、シートＳは反転搬送経路ＦＲに沿って装置下方に向け搬送される。そして、ゲートローラ８１の手前で再び搬送経路ＦＦに乗せられるが、このとき、二次転写領域ＴＲ2において中間転写ベルト７１と当接し画像を転写されるシートＳの面は、先に画像が転写された面とは反対の面である。このようにして、シートＳの両面に画像を形成することができる。
【００３１】
なお、この画像形成装置１では、感光体２２および中間転写ベルト７１の表面に残留付着したトナーを除去するためのクリーナ２５、７６が設けられている。クリーナ２５は、感光体２２と当接するクリーナブレードにより感光体２２表面の残留トナーを掻き落とし廃トナータンクに回収する。一方、クリーナ７６は、中間転写ベルト７１表面の残留トナーを、所定のクリーニングバイアスを印加されて中間転写ベルト７１に当接するクリーナローラに移行させて廃トナータンクに回収する。これらのクリーナ２５およびクリーナ７６は、感光体２２および帯電ユニット２３とともに感光体ユニット２を構成している。
【００３２】
図２はこの画像形成装置のユニット配置を示すブロック図である。図２に示すように、この画像形成装置１では、現像ユニット４、感光体ユニット２および転写ユニット７をほぼ上下方向に配置している。そのため、図１から明らかなように、これらの各ユニット４、２および７を装置底面に投影したときその像の大部分が互いに重なり合うこととなる。このような配置としたことにより、これらを水平方向に配置した従来技術の装置（図８）と比較して、装置の底面積を大きく削減することができる。
【００３３】
また、給紙カセット５を転写ユニット７の下方に配置するとともに、装置前面側（図２の左側）に、シートＳをほぼ上向きの搬送経路ＦＦに沿って搬送する搬送ユニット８を配置しているため、これらを設けたことによる底面積の増加を抑えることが可能となっている。なお、図１では、給紙カセット５は装置後方（図１において右側）に突出した構造となっている。これは、上記のように装置の底面積を小さくした結果、装置の奥行きがシート長さより短くなった場合の構成の一例を示したものであって、給紙カセット５が常に装置後方に突出していたり、給紙カセット５を装置後方に向けて引き出す構造となっていることを示すものではない。
【００３４】
また、シートＳが装置下部の給紙カセット５から上部の排出トレイ８９までほぼ一直線状に搬送されるように構成したので、搬送経路ＦＦが極めて簡素化され、ジャム発生頻度を大幅に低下させることができる。しかも、搬送経路ＦＦを装置前面側に設けているので、万一ジャムが発生した場合でも、他のユニットが作業の障害となることもなく、装置前面からの作業によりジャム処理を行うことができ、ユーザの操作性の点でも優れている。さらに、反転搬送経路ＦＲも装置前面に設けられているので、反転搬送経路ＦＲにおいて発生したジャムに対しても、容易に処理作業を行うことができる。なお、図２において、太い実線で示す矢印はトナーまたはトナー像の流れを表す一方、破線で示す矢印はシートＳの流れを表している。
【００３５】
図３はこの実施形態における感光体・転写ユニット交換方法を示す図である。この画像形成装置１では、装置筐体１０の前面側（図３の左側）に開閉自在のフロントカバー１１が設けられている。このフロントカバー１１を開いた状態で、装置前面に各種メンテナンス作業を行うための開口部ＡＰが開口する。そして、定着ユニット９と、搬送ユニット８を構成する各部品のうち二次転写ローラ８２およびローラ８４、８５とはこのフロントカバー１１に取り付けられている。このような構成としたことで、フロントカバー１１を開いた状態では、感光体ユニット２および転写ユニット７の前方が大きく開くこととなる。そのため、ユーザはこれらのユニット２および７を一体的に、つまり感光体・転写ユニットを、その長手方向に沿って開口部ＡＰを通して容易に引き出すことができる。また、これとは逆の動作により、新しいユニットを容易に装着することができる。このように、感光体・転写ユニットの前方に配置された定着ユニット９および搬送ユニット８の一部をフロントカバー１１に取り付け、それらがカバーの開閉とともに移動するようにしたことで、この実施形態では、感光体・転写ユニットの着脱作業を優れた作業性で行うことができる。
【００３６】
このとき、現像ユニット４については、各現像器に設けられた現像ローラが感光体２２から離間した状態で位置決め固定されていることが望ましい。これにより、ユニット着脱時の接触による現像ローラおよび感光体の損傷を避けられるからである。特に、図３に示すように、感光体２２と最近接位置にある現像ローラ４４が感光体２２よりも後方（図３の右側）に位置するようにすれば、着脱される感光体ユニット２が現像ローラ４４に接触するのを確実に回避することができる。また、図示を省略するが、感光体ユニット２および転写ユニット７が誤った方向から抜き差しされて周囲部品と接触するのを防止するため、これらのユニットの着脱方向を規制するガイドレールを装置筐体１０の両側面に設けることが好ましい。
【００３７】
また、このような構成とすることにより、フロントカバー１１を開くことでシート搬送経路ＦＦおよび反転搬送経路ＦＲを形成する各部品が露出するので、これらの経路上でジャムが生じても、フロントカバー１１を開いて簡単に詰まったシートＳを取り除くことができる。
【００３８】
さらに、図３に示すように、給紙カセット５も、装置前面から引き出すことができるようになっており、これを引き出すことによってシートＳの補充を行うことができる。この給紙カセット５の引き出しは、フロントカバー１１の開閉状態によらず可能である。
【００３９】
図４はこの実施形態における現像器交換方法を示す図である。各現像器４Ｙ等は、現像ユニット４に対して、その回転軸に直交する方向に着脱できるようになっている。したがって、図４に示すように、フロントカバー１１を開いた状態で、現像ユニット４に対して、１つの現像器（図４の例ではブラック現像器４Ｋ）の取り出しまたは装着作業を装置前方から開口部ＡＰを通して行うことが可能である。
【００４０】
このように、この実施形態の画像形成装置では、装置のメンテナンスに関わる主な作業、すなわち、現像器の交換、感光体・転写ユニットの交換、ジャム処理および給紙カセットへのシート補給をいずれも装置前方からの操作により行えるようになっており、ユーザの操作性は極めて良好である。
【００４１】
図５はこの実施形態における現像ユニットの構造を示す図である。この現像ユニット４は、４つの現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍおよび４Ｋが装着された状態で略円筒形状の現像ロータリーをなすが、より詳しくは、次のような構造を有している。図５に示すように、装置本体側には、装置筐体１０の左右面に両端を固定された円柱状の固定軸１２が設けられている。そして、この固定軸１２に対して、それぞれ滑り軸受４１ａ、４２ａを介して２枚の側板４１、４２が設けられている。したがって、側板４１、４２は固定軸１２に対し回転自在となっている。両側板４１、４２の周部は歯車になっており、装置本体側に設けられた駆動軸１３の両端に取り付けられた駆動ギヤ１４、１５がこれに歯合している。したがって、図示を省略する駆動部により駆動軸１３が回転駆動されると、両側板４１、４２は、固定軸１２を中心として同方向かつ同速度で回転することとなる。
【００４２】
このように構成された側板４１、４２に対して、４個の現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍおよび４Ｋを装着可能となっている。より詳しくは、両側板４１、４２が互いに対向する対向面には、その径方向に延びるガイドレール４１ｂ、４２ｂが９０度間隔でそれぞれ４本ずつ設けられている。そのため、このガイドレール４１ｂ、４２ｂに沿って、略扇形の断面形状（図１参照）を有する各現像器４Ｙ等を固定軸１２に直交する方向、つまり両側板４１、４２の径方向にスライドさせることによって、現像器４Ｙ等を側板４１、４２に対し嵌着または脱着することができる。そして、４個の現像器４Ｙ、４Ｃ、４Ｍおよび４Ｋが両側板４１、４２間に装着された状態で、これらの現像器および両側板が一体として、略円筒形状を有するロータリー現像ユニット４を構成している。
【００４３】
従来の画像形成装置の現像ロータリーは、装置本体に対し回転自在に構成されたフレームに所定個数の現像器を装着してなるものが一般的である（例えば、本願出願人の出願にかかる特開２００３−５４８４号公報に記載の画像形成装置）。そして、フレームの剛性を確保するために、フレームの肉厚を増したりリブを設けるなどの工夫がなされている。これにより装着可能な現像器の大きさが制限され、各現像器に貯留可能なトナー量も制限されてしまう場合がある。
【００４４】
これに対し、この実施形態の現像ユニット４は、装置筐体１０に取り付けた固定軸１２に対し回転自在の２枚の側板４１、４２に対し、略扇形の断面形状を有する４個の現像器４Ｙ等を装着した構造となっている。現像器を保持する両側板４１および４２は互いに別体に構成され、これらを相互に連結する連結部材やリブは省かれているため、このような構造とすることにより、従来の装置に比べて現像器を収めるスペースＳＰ1を大きく取ることができる。その結果、各現像器のトナー容量を大きくすることができ、現像器の交換頻度を減らすことが可能となるので、現像器交換にかかるユーザの手間およびコスト負担を削減することができる。
【００４５】
また、両側板４１、４２を同方向、同速度でそれぞれ回転駆動することによって、現像ユニット４にねじれが発生するのを効果的に抑制することができる。さらに、装置筐体１０の両側面を連結する固定軸１２が筐体１０の補強材としての役割を果たすこととなるため、装置の剛性を低下させることなく、そのさらなる小型化を図ることが可能である。
【００４６】
図６は現像ユニットの構造の変形例を示す図である。この変形例では、装置筐体１０の両側面を連結する固定軸１２（図５）に代えて、左右側面のそれぞれに個別に固定軸１２１、１２２を取り付けている。図６に示すように、これらの固定軸１２１、１２２は共通の中心軸を有している。これ以外の構造については図５に示すものと同一であるため、同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略する。このように、この変形例においては、両側板間を貫通する固定軸を設けていないので、図５に示す構造に比べて、さらに大きなスペースＳＰ2を現像器が占めることができる。これら２種類の構造については、装置の強度、現像器のトナー容量のいずれを重視するかによって使い分けることができる。
【００４７】
以上のように、この実施形態の画像形成装置では、装置の主要部であり大きなスペースを占有する各ユニット、すなわち現像ユニット４、感光体ユニット２および転写ユニット７をほぼ上下方向に配置しているので、装置の底面積を小さくすることができる。また、給紙カセット５を転写ユニット７の下方に設けるとともに、シート搬送経路ＦＦが装置下部の給紙ユニット５から装置上部の排出トレイ８９までほぼ一直線状となるように搬送ユニット８を構成しているので、搬送経路が短くかつ簡素であり、ジャムが発生しにくい。そして、搬送経路を装置前面側に配置し、開閉自在のフロントカバー１１を設けているので、万一ジャムが発生しても装置前面から簡単にその処理を行うことができる。また、装置前面に、装置上方から下方に向けてシートＳを搬送する反転搬送経路ＦＲを設けることで、装置を大型化させることなく容易に両面印刷機能を実現することができ、しかもジャム処理等の利便性は損なわれない。
【００４８】
また、定着ユニット９および搬送ユニット８の一部をフロントカバー１１に取り付けたため、フロントカバー１１を開くことで感光体・転写ユニットが大きく露出し、その着脱作業を装置前方から容易に行うことができる。しかも、現像ユニット４に装着される現像器４Ｙ等の着脱作業も装置前方から行えるようにしたので、主なメンテナンス作業は全て装置前方から行うことができる。
【００４９】
さらに、ロータリー現像ユニット４を、装置本体に対し回転自在に取り付けた２枚の側板の間に４個の現像器を取り付ける構造としたので、両側板間の広いスペースを現像器のために割くことができ、各現像器のトナー容量を大きくすることができる。これにより、現像器交換の頻度およびランニングコストの低減を図ることができる。
【００５０】
このように、この発明にかかる画像形成装置は、従来の画像形成装置に比べて、より装置の小型化が可能であるとともに、ユーザの操作性の点でも様々な利点を有するものである。すなわち、本発明を適用することによって、小型でありながら多機能（多色、両面印刷）を有し、しかもユーザの操作性にも優れた画像形成装置を実現することができる。
【００５１】
図７はこの発明にかかる画像形成装置の第２実施形態を示す図である。この第２実施形態は、感光体ユニット２および転写ユニット７が装置本体に対し個別に着脱可能となっており、これに起因して、一部の機構が前述した第１実施形態の画像形成装置とは相違している。これ以外の装置構成および動作は、第１実施形態と同一であるので、同一の構成には同一の符号を付してその説明を省略することとする。
【００５２】
図７に示すように、第２実施形態の装置１ａでは、感光体ユニット２および転写ユニット７がそれぞれ個別に、装置本体に対し着脱可能である。こうすることにより、両ユニットをそれぞれ適切なタイミングで交換することができるので、装置の性能維持およびランニングコスト低減のうえで優れた効果が得られる。ただし、通常の状態で感光体２２と中間転写ベルト７１とは当接状態にあるから、いずれかのユニットの着脱の際、これらが互いに擦過されて劣化したり損傷するおそれがある。
【００５３】
この実施形態では、この問題を解決するため、図７に示すように、転写ユニット７がローラ７２の回転軸を中心として所定の範囲で揺動するようにしている。これにより、感光体２２と中間転写ベルト７１とを必要に応じて離間させることができる。そして、この離間状態で、感光体ユニット２および転写ユニット７の着脱を行うようにすれば、上記した擦過の問題は回避される。
【００５４】
このような揺動機構については、例えばこれらのユニットを固定するロックレバーを設け、これをロックする際に転写ユニット７が感光体２２との当接側（図７の実線で示す状態）に移動する一方、リリースした際に離間側に移動するというように、手動で行うようにしてもよい。また、例えば、フロントカバー１１の開閉によって自動的に離当接動作が行われるようにしてもよい。これを実現するためには、例えばフロントカバー１１の開閉動作に伴って動くクランクレバーやカムなどの機構を設けてもよいし、また、特別な機構を設けなくとも、転写ユニット７をローラ７２の回転軸中心に揺動自在に取り付けておき、フロントカバー１１が開いているときには重力の作用により転写ユニット７を感光体２２に対し離間状態とする一方、フロントカバー１１が閉じられた際に、該カバーに取り付けた二次転写ローラ８２が中間転写ベルト７１に当接して転写ユニット７を押し上げて感光体２２との当接状態となるようにしてもよい。
【００５５】
以上説明したこれらの実施形態においては、感光体２２が本発明の「潜像担持体」に、中間転写ベルト７１が本発明の「中間転写体」にそれぞれ相当する。また、シートＳが本発明の「記録材」に相当し、給紙カセット５が本発明の「記録材カセット」として機能する。また、搬送ユニット８が本発明の「記録材搬送手段」として機能する。さらに、第１実施形態において、感光体ユニット２と転写ユニット７とを一体化した感光体・転写ユニットが本発明の「着脱ユニット」に相当する。
【００５６】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記各実施形態は、シートＳの両面に画像を形成する両面印刷機能を有する画像形成装置であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、シートＳの片面にのみ画像を形成する画像形成装置に対しても適用可能である。
【００５７】
また、上記した各実施形態では、図５に示すように、ロータリー現像ユニット４を回転駆動する駆動ギヤ１４、１５が共通の駆動軸１３に取り付けられており、駆動軸１３の回転駆動により現像ユニット４が回転するように構成されている。しかしながら、このような構造に限定されるものではなく、例えば、駆動手段からの駆動力を伝達するために別途設けた輪列やその他の駆動機構により、現像ユニット４が回転駆動されるようにしてもよい。
【００５８】
また、例えば、上記各実施形態の画像形成装置はいずれも、「中間転写体」としての中間転写ベルト７１を備える画像形成装置であるが、このようなベルト状のもの以外にも、例えばドラム状の中間転写体を備える画像形成装置に対しても、本発明を適用することができる。
【００５９】
さらに、上記各実施形態は、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの４色のトナーを用いて画像を形成する装置に本発明を適用したものであるが、トナー色の種類および数については上記に限定されるものでなく任意である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】この発明にかかる画像形成装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】この画像形成装置のユニット配置を示すブロック図である。
【図３】この実施形態における感光体・転写ユニット交換方法を示す図である。
【図４】この実施形態における現像器交換方法を示す図である。
【図５】この実施形態における現像ユニットの構造を示す図である。
【図６】現像ユニットの構造の変形例を示す図である。
【図７】この発明にかかる画像形成装置の第２実施形態を示す図である。
【図８】従来技術の画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６１】
２…感光体ユニット（着脱ユニット）、  ４…現像ユニット、  ４１，４２…側板、  ４Ｃ，４Ｋ，４Ｍ，４Ｙ…現像器、  ５…給紙カセット（記録材カセット）、  ７…転写ユニット（着脱ユニット）、  ８…搬送ユニット（記録材搬送手段）、  ９…定着ユニット、  １１…フロントカバー、  ２２…感光体（潜像担持体）、  ７１…中間転写ベルト（中間転写体）、  ＦＦ…搬送経路、  ＦＲ…反転搬送経路、  Ｓ…シート（記録材）、  ＴＲ2…二次転写領域（二次転写位置）
【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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