(57)【要約】【課題】複数の画像形成部を水平、垂直、斜め方向等に一列にして配置したり、内部に無駄なスペースを設けたりすることなく、一層小型化が図られた画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は、中間転写体として、複数のローラ６ａ〜６ｃに巻き掛けられた無端状のベルトである中間転写ベルト６を備える。中間転写ベルト６は、領域Ｓ１と、領域Ｓ２との、２箇所の領域の裏面が対向して接近するように構成されている。これに対して、４台の画像形成部７のうち、シアン用画像形成部７Ｃ、マゼンタ用画像形成部７Ｍ、及びイエロー用画像形成部７Ｙのカラー３台の画像形成部７が、中間転写ベルト６の、裏面が対向する２箇所の領域の一方である領域Ｓ１の表面に一列にして設けられ、ブラック用画像形成部７Ｂが、他方の領域Ｓ２の表面に設けられている。これにより、複数の画像形成部７を、比較的狭いスペースの中に収めることが可能である。【選択図】図２
2007232955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像形成部で異なる色のトナーを用いて形成するトナー像を、用紙に、または中間転写体に順次転写する形で印刷動作を実行する画像形成装置において、
用紙を搬送しつつトナー像を転写するための転写搬送部材、または前記中間転写体は、複数のローラに巻き掛けられた無端状のベルトであるとともに、このベルトの２箇所の領域の裏面が対向して接近するように構成され、これら２箇所の領域の表面に、前記複数の画像形成部を分配して設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写搬送部材、または前記中間転写体は、オーバル状にして前記複数のローラに巻き掛けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写搬送部材、または前記中間転写体は、略三角形状にして前記複数のローラに巻き掛けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
カラートナーを用いる複数の前記画像形成部を、前記転写搬送部材、または前記中間転写体の、前記裏面が対向する２箇所の領域の一方の表面に一列にして設け、ブラックトナーを用いる画像形成部を、他方の領域の表面に設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中間転写体から用紙にトナー像を転写する二次転写部に対して、中間転写体回転方向のすぐ上流側に、ブラックトナーを用いる画像形成部を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタに代表される画像形成装置に関する。特に、複数の異なる色のトナーを用いて印刷するカラー印刷用の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタに代表される画像形成装置のうち、カラー印刷用の画像形成装置では、複数の異なる色のトナー像を用紙に転写する方法として、１ドラム方式、またはタンデム方式が広く知られている。
【０００３】
１ドラム方式とは、単一の感光体ドラムに対して、各色毎に複数回感光体ドラムを回転させて順次トナー像を現像する方式である。この方式では、感光体ドラムを、各色毎に複数回回転させる必要があるので、例えば４色のトナー像を形成する場合、モノクロ印刷の４倍の時間を必要とするという問題がある。
【０００４】
これに対して、タンデム方式とは、複数の画像形成部を、転写搬送部材、または中間転写体の回転方向に沿って一列にして配置し、順次トナー像を転写する方式である。この方式では、転写搬送部材、または中間転写体を１回転させる間に、複数色のトナー像が重ね合わされた多重フルカラートナー像が完成するので、上記１ドラム方式の場合のように印刷に多くの時間を必要とすることはない。
【０００５】
しかしながら、タンデム方式は、複数の画像形成部を、水平、垂直、或いは斜め方向に転写搬送部材、または中間転写体の回転方向に沿って一列にして配置するので、画像形成装置の大型化を招くという問題が生じることが懸念されている。
【０００６】
そこで、このような問題を解決すべく、タンデム方式の画像形成装置において、複数の画像形成部を一列にして配置することなく、装置の小型化を図った手法が提案され、その一例を特許文献１に見ることができる。特許文献１に記載された画像形成装置では、複数の印刷ユニット（画像形成部）を、略直角三角形形状の底辺である水平方向と直角方向とに分配して設けている。
【特許文献１】特開２００１−１８８３９９号公報（第２−３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された画像形成装置のように、印刷ユニット（画像形成部）を三角形状に配置することにより、複数の画像形成部を水平、垂直、或いは斜め方向に一列にして配置する場合と比較して、画像形成装置を小さくすることができる。しかしながら、この方法では、略直角三角形形状に構成した中間転写体の中央部に空間が生じてしまう。その結果、画像形成装置の内部スペースを有効に利用できていないことになり、装置の小型化に対する効果は小さいと言える。したがって、このような無駄なスペースが生じないようにして、更なる小型化に向けた構成を提案することが望まれる。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、複数の画像形成部を水平、垂直、或いは斜め方向に一列にして配置したり、内部に無駄なスペースを設けたりすることなく、より一層小型化が図られた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明は、複数の画像形成部で異なる色のトナーを用いて形成するトナー像を、用紙に、または中間転写体に順次転写する形で印刷動作を実行する画像形成装置において、用紙を搬送しつつトナー像を転写するための転写搬送部材、または前記中間転写体は、複数のローラに巻き掛けられた無端状のベルトであるとともに、このベルトの２箇所の領域の裏面が対向して接近するように構成され、これら２箇所の領域の表面に、前記複数の画像形成部を分配して設けることとした。
【００１０】
また、上記構成の画像形成装置において、前記転写搬送部材、または前記中間転写体は、オーバル状にして前記複数のローラに巻き掛けられていることとした。
【００１１】
また、上記構成の画像形成装置において、前記転写搬送部材、または前記中間転写体は、略三角形状にして前記複数のローラに巻き掛けられていることとした。
【００１２】
また、上記構成の画像形成装置において、カラートナーを用いる複数の前記画像形成部を、前記転写搬送部材、または前記中間転写体の、前記裏面が対向する２箇所の領域の一方の表面に一列にして設け、ブラックトナーを用いる画像形成部を、他方の領域の表面に設けることとした。
【００１３】
また、上記構成の画像形成装置において、前記中間転写体から用紙にトナー像を転写する二次転写部に対して、中間転写体回転方向のすぐ上流側に、ブラックトナーを用いる画像形成部を設けることとした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の構成によれば、複数の画像形成部で異なる色のトナーを用いて形成するトナー像を、用紙に、または中間転写体に順次転写する形で印刷動作を実行する画像形成装置において、用紙を搬送しつつトナー像を転写するための転写搬送部材、または中間転写体は、複数のローラに巻き掛けられた無端状のベルトであるとともに、このベルトの２箇所の領域の裏面が対向して接近するように構成され、これら２箇所の領域の表面に、複数の画像形成部を分配して設けることとしたので、複数の画像形成部を、水平、垂直、或いは斜め方向に一列にして配置する場合と比較して、より狭いスペースの中に収めることが可能である。そして、転写搬送部材、または中間転写体の中央部に空間が生じるようなこともない。したがって、より一層小型化が図られた画像形成装置を提供することができる。
【００１５】
また、転写搬送部材、または中間転写体は、オーバル状にして複数のローラに巻き掛けられていることとしたので、ベルトの２箇所の領域の裏面が対向して接近するような構成を容易に作ることができる。したがって、複数の画像形成部を、より狭いスペースの中に収めることが可能な構成を簡単に得ることができる。
【００１６】
また、転写搬送部材、または中間転写体は、略三角形状にして複数のローラに巻き掛けられていることとしたので、例えば、１つの頂点の内角を非常に鋭角にすることにより、ベルトの２箇所の領域の裏面が対向して接近するような構成を容易に作ることができる。さらに、内角の各々の角度を調整することにより三角形の形状を変更し、各画像形成部の位置関係を任意に変更することも可能である。したがって、上記オーバル状の場合と同様に、複数の画像形成部をより狭いスペースの中に収めることが可能な構成を簡単に得ることができるとともに、画像形成部の配置構成の自由度が高められ、画像形成装置の小型化を向上させることが可能である。
【００１７】
また、カラートナーを用いる複数の画像形成部を、転写搬送部材、または中間転写体の、前記裏面が対向する２箇所の領域の一方の表面に一列にして設け、ブラックトナーを用いる画像形成部を、他方の領域の表面に設けることとしたので、画像形成装置全体の大型化を抑制しつつ、ブラックトナーの画像形成部のみ大型化することが可能である。これにより、感光体ドラムをより大径化したり、使用するトナーの種類を変更して現像装置を大きくしたりすることもできる。感光体ドラムを大径化することにより、高速印刷が可能になる。現像装置を変更することにより、画像品質の向上を図ることができる。また、カラートナーの画像形成部を一列にすることにより、転写ずれを防止することができる。したがって、画像形成装置全体の小型化に加えて、画像品質の向上や印刷の高速化を図ることが可能となる。
【００１８】
また、中間転写体から用紙にトナー像を転写する二次転写部に対して、中間転写体回転方向のすぐ上流側に、ブラックトナーを用いる画像形成部を設けることとしたので、モノクロ印刷時のファーストコピータイムを短縮することができる。したがって、小型化が図られたことに加えて、ストレスなく使用することができ、使い勝手の良い画像形成装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図１〜図３に基づき説明する。
【００２０】
最初に、本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は、画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。この画像形成装置は、中間転写ベルトを用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷タイプのものである。なお、図中の実線矢印は用紙の搬送経路、及び搬送方向を示す。
【００２１】
図１に示すように、画像形成装置１の本体２の下部には、用紙収容部であるカセット式給紙部２０が配置されている。カセット式給紙部２０には、通常の汎用用紙カセット２１、及び大容量用紙カセット２２が備えられている。大容量用紙カセット２２は、同容量のものが水平方向に同じ高さで２個並べられ、上流側大容量用紙カセット２２Ａ、及び下流側大容量用紙カセット２２Ｂとされている。これらの用紙カセットには、印刷前のカットペーパー等の用紙Ｐが積載して収容され、ここから１枚ずつ分離して用紙Ｐが送り出される。
【００２２】
本体２の右側面上部の外部には、手差し給紙部３が備えられている。手差し給紙部３には、カセット式給紙部２０の用紙カセットに収容していないサイズの用紙Ｐや、ＯＨＰシートのように１枚ずつ送り込みたいものが載置される。
【００２３】
画像形成装置１は、その内部に垂直搬送部４を備えている。垂直搬送部４は、カセット式給紙部２０に関して言えば、その給紙方向である右方に位置し、手差し給紙部３に関して言えば、その左方に位置する。カセット式給紙部２０から送り出された用紙Ｐは垂直搬送部４により本体２の側面に沿って垂直上方に、手差し給紙部３から送り出された用紙Ｐは略水平左方に搬送される。２個の大容量用紙カセット２２のうち、左側の上流側大容量用紙カセット２２Ａから送り出された用紙Ｐは、右側の下流側大容量用紙カセット２２Ｂのすぐ上方を略水平に右方に送られた後、本体２の側面に沿って垂直上方に搬送される。
【００２４】
垂直搬送部４の用紙搬送方向下流端であって、二次転写部９のすぐ上流側には、レジストローラ５が備えられている。レジストローラ５は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、中間転写ベルト６表面に形成されるトナー像と同期をとって、二次転写部９に向けて用紙Ｐを送り出す。
【００２５】
レジストローラ５の箇所の上方には、中間転写体を無端ベルトの形で用いた中間転写ベルト６が備えられている。中間転写ベルト６は、複数のローラに巻き掛けられて支持され、図示しない駆動装置により図１において時計方向に回転する。
【００２６】
中間転写ベルト６の周囲には、計４台の画像形成部７が備えられている。４台の画像形成部７は、中間転写ベルト６の回転方向に沿って、回転方向上流側から下流側に向けて並べて配置された所謂タンデム方式である。４台の画像形成部７とは、上流側から順に、シアン用の画像形成部７Ｃ、マゼンタ用の画像形成部７Ｍ、イエロー用の画像形成部７Ｙ、及びブラック用の画像形成部７Ｂである。なお、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「Ｃ」「Ｍ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。
【００２７】
各画像形成部７では、図示しない露光装置によって照射されたレーザ光により原稿画像の静電潜像が形成され、この静電潜像からトナー像が現像される。各画像形成部７が中間転写ベルト６と接触する箇所には一次転写部８が設けられ、この一次転写部８において、画像形成部７で形成されたトナー像が中間転写ベルト６表面に一次転写される。そして、中間転写ベルト６の回転とともに所定のタイミングで各画像形成部７のトナー像が中間転写ベルト６に順次転写されることにより、中間転写ベルト６表面にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされた多重フルカラートナー像が形成される。
【００２８】
中間転写ベルト６が用紙搬送路に懸かる箇所には、二次転写部９が配置されている。中間転写ベルト６表面のカラートナー像は、レジストローラ５によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに、二次転写部９にて転写される。
【００２９】
二次転写後、中間転写ベルト６表面に残留するトナーは、中間転写ベルト６に対してシアン用の画像形成部７Ｃの回転方向上流側に設けられたベルト用クリーニング装置１０によってクリーニング、回収される。
【００３０】
二次転写部９の用紙搬送方向下流側には、定着部１１が備えられている。二次転写部９にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、定着部１１へと送られ、熱ローラと加圧ローラとによりトナー像が加熱、加圧されて定着される。
【００３１】
定着部１１の下流側であって、本体２の左側面の近傍には、分岐部１２が備えられている。定着部１１から排出された用紙Ｐは、両面印刷を行わない場合には、分岐部１２から機外の用紙排出部である用紙受けトレイ１３に排出される。
【００３２】
レジストローラ５の箇所から分岐部１２にかけての部分の下方であって、カセット式給紙部２０の上方には、両面印刷装置である両面印刷部１４が備えられている。両面印刷を行う場合には、第一面の印刷が終了して定着部１１から排出された用紙Ｐが、分岐部１２を通って両面印刷部１４へと送られる。両面印刷部１４へ送られた用紙Ｐは、続いて第二面の印刷のために搬送方向が切り替えられ、再度垂直搬送部４、レジストローラ５を介して二次転写部９へと送られる。
【００３３】
続いて、画像形成装置１の中間転写ベルト６、及び画像形成部７周辺の詳細な構成について、図２を用いて説明する。図２は、中間転写ベルト及び画像形成部周辺を示す模型的垂直断面拡大正面図である。
【００３４】
図２に示すように、中間転写ベルト６は、複数のローラ６ａ〜６ｃに巻き掛けられて支持されている。そして、中間転写ベルト６は、各ローラの軸線方向と直角をなす断面形状が略三角形状になるようにして、各ローラに巻き掛けられている。
【００３５】
また、中間転写ベルト６は、領域Ｓ１と、領域Ｓ２との、２箇所の領域の裏面が対向して接近するように構成されている。
【００３６】
これに対して、画像形成部７は、シアン用画像形成部７Ｃ、マゼンタ用画像形成部７Ｍ、及びイエロー用画像形成部７Ｙのカラートナーを用いる３台の画像形成部７と、ブラックトナーを用いるブラック用画像形成部７Ｂとが、中間転写ベルト６表面の別々の箇所に分配されて設けられている。すなわち、カラートナーを用いる３台の画像形成部７は、中間転写ベルト６の、裏面が対向する２箇所の領域の一方である領域Ｓ１の表面に一列にして設けられ、ブラック用画像形成部７Ｂは、他方の領域Ｓ２の表面に設けられている。
【００３７】
そして、ブラック用画像形成部７Ｂは、二次転写部９に対して、中間転写ベルト６の回転方向のすぐ上流側に設けられている。さらに、ブラック用画像形成部７Ｂに備えられた感光体ドラム７ａは、シアン用画像形成部７Ｃ、マゼンタ用画像形成部７Ｍ、及びイエロー用画像形成部７Ｙのカラートナーを用いる３台の各画像形成部７に備えられた感光体ドラム７ａと比較して、直径が大きくなっている。
【００３８】
このようにして、複数の画像形成部７で異なる色のトナーを用いて形成するトナー像を、用紙Ｐに、または中間転写体である中間転写ベルト６に順次転写する形で印刷動作を実行する画像形成装置１において、中間転写ベルト６は、複数のローラ６ａ〜６ｃに巻き掛けられた無端状のベルトであるとともに、このベルトの２箇所の領域Ｓ１及びＳ２の裏面が対向して接近するように構成され、これら２箇所の領域Ｓ１及びＳ２の表面に、複数の画像形成部７を分配して設けたので、複数の画像形成部７を、水平、垂直、或いは斜め方向に一列にして配置する場合と比較して、より狭いスペースの中に収めることが可能である。そして、中間転写ベルト６の中央部に空間が生じるようなこともない。したがって、より一層小型化が図られた画像形成装置１を提供することができる。
【００３９】
また、中間転写ベルト６は、略三角形状にして複数のローラ６ａ〜６ｃに巻き掛けられているので、上記本発明の第１の実施形態のように、ローラ６ｃの箇所である１つの頂点の内角を非常に鋭角にすることにより、ベルトの２箇所の領域Ｓ１及びＳ２の裏面が対向して接近するような構成を容易に作ることができる。さらに、内角の各々の角度を調整することにより三角形の形状を変更し、各画像形成部７の位置関係を任意に変更することも可能である。したがって、複数の画像形成部７を、より狭いスペースの中に収めることが可能な構成を簡単に得ることができるとともに、画像形成部７の配置構成の自由度が高められ、画像形成装置１の小型化を向上させることが可能である。
【００４０】
そして、カラートナーを用いる複数の画像形成部７を、中間転写ベルト６の、裏面が対向する２箇所の領域の一方である領域Ｓ１の表面に一列にして設け、ブラックトナーを用いる画像形成部７Ｂを、他方の領域Ｓ２の表面に設けたので、画像形成装置１全体の大型化を抑制しつつ、ブラックトナーの画像形成部７Ｂのみ大型化することが可能である。これにより、図２に示すように感光体ドラム７ａをより大径化したり、使用するトナーの種類を変更して現像装置を大きくしたりすることもできる。感光体ドラム７ａを大径化することにより、高速印刷が可能になる。現像装置を変更することにより、画像品質の向上を図ることができる。また、カラートナーの画像形成部７を一列にすることにより、転写ずれを防止することができる。したがって、画像形成装置１全体の小型化に加えて、画像品質の向上や印刷の高速化を図ることが可能となる。
【００４１】
さらに、中間転写ベルト６から用紙Ｐにトナー像を転写する二次転写部９に対して、中間転写ベルト６回転方向のすぐ上流側に、ブラックトナーを用いる画像形成部７Ｂを設けたので、モノクロ印刷時のファーストコピータイムを短縮することができる。したがって、小型化が図られたことに加えて、ストレスなく使用することができ、使い勝手の良い画像形成装置１を提供することが可能となる。
【００４２】
次に、本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置について、その中間転写ベルト、及び画像形成部周辺の詳細な構成を、図３を用いて説明する。図３は、中間転写ベルト及び画像形成部周辺を示す模型的垂直断面拡大正面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１、及び図２を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成要素には前と同じ符号を付し、共通する箇所の図面の描画、及び説明は省略するものとする。
【００４３】
第２の実施形態において、中間転写ベルト６は、図３に示すように複数のローラ６ｄ、及び６ｅに巻き掛けられて支持されている。そして、中間転写ベルト６は、各ローラの軸線方向と直角をなす断面形状がオーバル状になるようにして、各ローラに巻き掛けられている。中間転写ベルト６は、領域Ｓ１と、領域Ｓ２との、２箇所の領域の裏面が対向して接近するように構成されている。
【００４４】
これに対して、画像形成部７は、シアン用画像形成部７Ｃ、マゼンタ用画像形成部７Ｍ、及びイエロー用画像形成部７Ｙのカラー３台の画像形成部７が、中間転写ベルト６の、裏面が対向する２箇所の領域の一方である領域Ｓ１の表面に一列にして設けられ、ブラック用画像形成部７Ｂが、他方の領域Ｓ２の表面に設けられている。
【００４５】
このようにして、中間転写ベルト６は、オーバル状にして複数のローラ６ｄ、及び６ｅに巻き掛けられているので、ベルトの２箇所の領域Ｓ１及びＳ２の裏面が対向して接近するような構成を容易に作ることができる。したがって、前記第１の実施形態の略三角形状の場合と同様に、複数の画像形成部７を、より狭いスペースの中に収めることが可能な構成を簡単に得ることができる。
【００４６】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００４７】
例えば、本発明の実施形態においては、複数の画像形成部７が、中間転写体である中間転写ベルト６表面に対して並べて配置された構成のタンデム方式の画像形成装置１を例として掲げたが、画像形成装置が、用紙Ｐを搬送しつつトナー像を転写するための転写搬送部材を有する構成であって、この転写搬送部材表面に対して複数の画像形成部が並べて配置されているものであっても、本実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。
【００４８】
また、中間転写体、及び転写搬送ベルトの形状は、略三角形状、及びオーバル状であることとしたが、これらに限定されるわけではなく、ベルトの２箇所の領域Ｓ１及びＳ２の裏面が対向して接近するように構成されていれば、三角形を超える多角形状等、他の形状であっても構わない。第２の実施形態で説明した中間転写ベルト６がなすオーバル状とは、図３に示す長円形状の他、楕円形状や卵型形状の構成であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、複数の画像形成部で異なる色のトナーを用いて形成するトナー像を、用紙に、または中間転写体に順次転写する形で印刷動作を実行するカラー印刷用の画像形成装置において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。
【図２】図１の中間転写ベルト及び画像形成部周辺を示す模型的垂直断面拡大正面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の中間転写ベルト及び画像形成部周辺を示す模型的垂直断面拡大正面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１    画像形成装置
２    本体
５    レジストローラ
６    中間転写ベルト（中間転写体）
６ａ〜６ｅ  ローラ
７    画像形成部
７Ｃ  シアン用画像形成部
７Ｍ  マゼンタ用画像形成部
７Ｙ  イエロー用画像形成部
７Ｂ  ブラック用画像形成部
７ａ  感光体ドラム
８    一次転写部
９    二次転写部
【図１】
2007232955.tif 000003
【図２】
2007232955.tif 000004
【図３】
2007232955.tif 000005